Betatrones y Trampas ionicas

Con betatrones se puede emitir fogonazos de electrones a los vecinos.......................... El betatrón puede ser usado como una fuente de rayos x o de rayos gamma; esos rayos x pueden ser usados con aplicaciones industriales y médicas.  

Un betatrón es un acelerador de partículas desarrollado por Donald Kerst en la Universidad de Illinois en 1940 para acelerar electrones. El betatrón es esencialmente un transformador con un gran tubo vacío como su bobina secundaria. Una corriente alterna en la bobina primaria acelera electrones, en el tubo de vacío que hace de bobina secundaria, haciéndolos girar alrededor de una trayectoria circular. El nombre "betatrón" (como referencia a las partículas beta, un electrón rápido) fue elegido durante una competencia del departamento.

Los Betatrones fueron históricamente usados en experimentos de física de partículas para proveer rayos de electrones de alta energía —sobre los 300 MeV. Si el rayo de electrones es dirigido a una lámina de metal, el betatrón puede ser usado como una fuente de rayos x o de rayos gamma; esos rayos x pueden ser usados con aplicaciones industriales y médicas.

Ya que la masa del electrón aumenta como masa relativista, el ciclotrón se hace menos eficiente a altas energías, poniendo un límite al rayo de energía. Este efecto relativista fue superado en la siguiente gerenación de aceleradores, el sincrotrón.

Physics in the 1940s: The Betatron

Profesor Donald Kerst construyó el primer acelerador de inducción magnética en el mundo de la Universidad de Illinois en 1940. Después fue sometida la nueva máquina a vario como un "rheotron", un "inductron", un "Super-Rayos X", y un "máquina de rayos cósmicos "en los comunicados de prensa tempranos, se celebró un concurso departamental para nombrarlo.

"Ausserordentlichhochgeschwindigkeitelektronenentwickelndenschwerarbeitsbeigollitron" fue una de las entradas más originales. Kerst decidió por "betatrón." El betatrón original está ahora en exhibición en el Smithsonian Institution.

Donald Kerst con el primer betatrón, inventado en la Universidad de Illinois en 1940

Un pulsador dispositivo de 25 MeV más grande, se muestra detrás de Kerst en la foto de arriba, fue construido por el Allis-Chalmers Company y fue utilizado como un dispositivo de la litografía de rayos X para la detección de defectos en metales u otros materiales para el esfuerzo de guerra.

Donald Kerst (L) y su alumno William H. Koch (R) se muestran en la fotografía de arriba de medición distribuciones de ionización-dosis en profundidad producidos por 20 MeV betatrón rayos X en 1942. Se llevaron a cabo las primeras mediciones de distribuciones de dosis en humanos materiales -tissue similares, que eran fundamentales para el desarrollo de la betatrón como fuente de rayos X de alta energía para la terapia del cáncer.

En 1950, un betatrón de 300 MeV, más potente que las establecidas en el diseño original, va en línea en su propio edificio nuevo en la esquina de Stadium Drive y la calle Oak. Los nuevos miembros del personal son reclutados para explotar esta nueva e importante instalación, incluidas Giulio Ascoli, Gilberto Bernardini, y Edwin Goldwasser.

Al girar el betatrón, junio 1949