4.

Betatron

Beim Beschleunigen von Elektronen steigt deren Masse schon bei relativ geringen Energien merklich an: Bei einer Energie von einem Megaelektronenvolt hat ein Elektron bereits eine dreimal so hohe Masse wie ein ruhendes Elektron. Für derart enorme Massenzunahmen sind Synchrozyklotrone nicht ausgelegt. Daher entwickelte man für Elektronen einen anderen Beschleunigertyp, das Betatron. Es enthält eine Vakuumkammer, die aus zwei Hälften einer abgeflachten Kugel zusammengesetzt ist und sich zwischen den Polen eines Magneten befindet. Die Elektronen werden durch ein Magnetfeld, das so genannte Führungsfeld, auf Kreisbahnen gehalten. Der Elektromagnet wird mit Wechselstrom betrieben. Die Elektronen werden durch die Kräfte beschleunigt, die von den Änderungen des magnetischen Flusses entlang der Kreisbahn herrühren. Führungsfeld und magnetischer Fluss werden so variiert, dass der Radius der Elektronenbahnen stets gleich bleibt.