ciclotrone

ciclotrone

ciclotróne [Der. dell'ingl. cyclotron, comp. di cycle "ciclo" e la terminazione -tron di electron "elettrone", termine coniato dall'ideatore del dispositivo, il fisico americano E.O. Lawrence intorno al 1930] [FSN] Acceleratore di particelle cariche pesanti (protoni, particelle α, ecc.) in cui un campo elettrico alternato, di frequenza opportuna, imprime accelerazioni ripetute alle particelle che si muovono su una spirale di raggio crescente; può produrre fasci di particelle con energia fino a qualche centinaio di MeV: v. acceleratore di particelle: I 9 c. ◆ [FSN] C. a modulazione di frequenza: lo stesso che sincrociclotrone. ◆ [EMG] Frequenza e pulsazione di c.: la frequenza νc e la pulsazione ωc del moto circolare uniforme assunto da una particella libera, di carica elettrica q, massa m e velocità v, in un campo magnetico di induzione uniforme B, ortogonale alla velocità: νc=qB/(2šm)=ωc/(2š). ◆ [EMG] Radiazione di c.: la radiazione elettromagnetica emessa da particelle cariche circolanti in un acceleratore (v. acceleratore di particelle: I 6 f) o, generic., da particelle animate da un moto analogo (per es., v. astrofisica relativistica: I 188 b). ◆ [EMG] Risonanza di c.: il trasferimento d'energia da un campo a radiofrequenza a una particella carica libera in un campo magnetico che si ha quando la frequenza del campo coincide con la frequenza di c. della particella. ◆ [FSD] Spettroscopia per risonanza di c.: tecnica per la determinazione della massa efficace di portatori di carica in semiconduttori. Il materiale in esame è posto in una cavità a microonde, a bassa temperatura, ed è sottoposto all'azione di un campo magnetico uniforme e di un campo elettromagnetico a radiofrequenza, ortogonali fra loro; al variare dell'induzione magnetica s'osservano, con dispositivi simili a quelli usati per le tecniche di risonanza magnetica nucleare, picchi d'assorbimento d'energia da parte del materiale nei confronti del campo a radiofrequenza, quando la frequenza di quest'ultimo coincide con la frequenza di c. relativa ai portatori di carica. Per avere picchi d'assorbimento ben defini-ti occorre che i portatori di carica percorrano un buon tratto della traiettoria circolare prima di urtare altre particelle, il che accade se la frequenza delle collisioni, dipendente dalla temperatura, sia non maggiore della radiofrequenza: di qui la necessità di operare a bassa temperatura. Variando l'orientazione del materiale rispetto al campo magnetico è possibile determinare la massa efficace dei portatori relativa alle varie direzioni cristallografiche.