Techniklexikon

Mikrotron

TeilchenphysikKernphysik, Variante eines Zyklotrons für Elektronen, bei dem ein vom Zyklotron abweichendes Prinzip verwendet wird. Es besteht eine Synchronizität zwischen der eingestrahlten hochfrequenten Beschleunigungsspannung und der Teilchendriftzeit. Die Hochfrequenz (HF) wird so gewählt, dass trotz der relativistischen Impulszunahme der Energiegewinn pro Umlauf gerade ein ganzzahliges Vielfaches der Hochfrequenz ist. Dadurch kommen die Elektronen immer zur gleichen Phase am HF-Resonator an.

Mit gewöhnlichen Mikrotrons ist die Endenergie der Elektronen auf maximal 25 MeV begrenzt, da wegen der relativ niedrigen Magnetfeldes der Bahndurchmesser rasch auf sehr grosse Werte ansteigt. Um höhere Energien zu erreichen, verwendet man das Rennbahn-Mikrotron (race track microtron, meist einfach nur Mikrotron genannt). Es entsteht dadurch, dass man das klassische Mikrotron auftrennt und in den Zwischenraum einen Linearbeschleuniger einbaut. Dadurch ist ein sehr viel höherer Energiegewinn pro Umlauf möglich. Das zur Zeit (1999) grösste dieser Art, das MAMI (Mainz Mikrotron), ist für Energien bis 850 MeV ausgelegt.

Mikrotron: Schematische Skizze der Funktionsweise.