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Betatron

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Historisches Betatron (6MeV, Konstruktionsbeginn 1942)

Das Betatron, auch anschaulich "Elektronenschleuder" genannt, ähnelt als Teilchenbeschleuniger dem Zyklotron insofern, als die beschleunigten Teilchen - hier stets Elektronen - durch ein Magnetfeld auf einer Kreisbahn gehalten werden. Das Magnetfeld ist jedoch zeitlich veränderlich. Nach dem Induktionsgesetz, einer der Maxwellschen Gleichungen, induziert eine zeitliche magnetische Flussänderung ein „ringförmiges“ elektrisches Feld, mit dem die Elektronen beschleunigt werden. Es gibt also im Gegensatz zum Zyklotron keine Beschleunigungselektroden. Die Energiegrenze des Betatrons liegt bei ca. 200 MeV. Die Elektronen haben dann nahezu Lichtgeschwindigkeit.

Das erste funktionsfähige Betatron wurde 1935 von Max Steenbeck im Forschungslabor der Siemens-Schuckertwerke Berlin entwickelt, jedoch zunächst geheim gehalten und wegen anderer Schwerpunktsetzungen nicht weiterverfolgt. Unabhängig davon wurde ein Betatron 1940 auch von Donald William Kerst an der University of Illinois gebaut, der daher heute als Erfinder des Betatrons gilt, sich jedoch auch in seiner Veröffentlichung im Physical Review ausdrücklich auf Rolf Wideröe bezog, der die Idee zum Betatron bereits in den 1920er Jahren hatte.

Im praktischen Bereich wurden Betatrone zur Strahlentherapie und zur Durchstrahlungsprüfung eingesetzt, wurden von dort jedoch durch die besser regelbaren Linearbeschleuniger verdrängt.

Die Bezeichnung Betatron wurde vermutlich wegen der Vergleichbarkeit der beschleunigten Elektronen mit der Betastrahlung gewählt. Das Betatron hat jedoch mit Radioaktivität (Betazerfall) nichts zu tun.