Zyklotron

Das Zyklotron ist ein Ring-Beschleuniger. Protonen (Wasserstoff-Kerne) oder Deuteronen (Kerne des schweren Wasserstoffs) werden auf Energien zwischen 8 und 30 MeV beschleunigt und auf Targets (Zielmaterial) geschossen, wobei Radionuklide für PET-Untersuchungen, vorwiegend kurzer oder sehr kurzer Halbwertszeit (Minuten) entstehen. Diese sind meist gasförmig oder flüssig und werden über Rohrsysteme der Radiochemie zugeführt. Moderne Zyklotrone sind hochgradig automatisiert, solche Geräte stehen in vielen Universitäts-Spitälern im In- und Ausland (Zürich, Genf, Freiburg/B, Tübingen, München...). Ihre intensive Strahlung wird durch dicke Bleischichten (20 bis 30 Tonnen) oder Baryt-Beton-Wände (1.5 bis 2 m dick) abgeschirmt.

Schema eines Zyklotrons

Schema eines Zyklotrons (Bulletin Oerlikon, Nr. 185/186, 1936)

Cyclone

Cyclone 9/18 IBA

Der Hochfrequenzgenerator HFG erzeugt die Spannung für die Kammer A-B, die sich im Hochvakuum befindet. Durch die vertikalen Pfeile wird das magnetische Feld H angedeutet. Dieses zwingt die geladenen Teilchen auf eine Kreisbahn. Im Spalt zwischen den halbkreisförmigen Kammerhälften ("Dee's") werden die Teilchen jeweils beschleunigt, da die angelegte Spannung im Takt mit den umlaufenden Teilchen ändert. Wichtig ist, dass diese unabhängig von der Grösse des Bahnradius für jeden halbkreisförmigen Weg die gleiche Zeit benötigen und so eine Vielfachbeschleunigung erfahren können. Ein Teilchen, das bei P startet, wird also bei Z mit grosser Energie ankommen. Schon 1936 hat man in Berkeley (Kalifornien) mit einer solchen Apparatur eine Energie von mehreren MeV erreicht, Spitalzyklotrone arbeiten heute mit 10 - 40 MeV.

(aus P.Huber, Vorlesung Kernphysik für Industriechemiker, Wintersemester 1956/57).