Quid est constructio fundamentalis cyclotronis?
Antequam principium fundamentale cyclotron intellegatur, oportet vim in particula carica mota in magneto et motum particulae caricae in magneto nosse.
Vim in Particula Carica Mota in Magneto
Cum conductor portans conductor longitudo L metrum cum currente I amperibus perpendiculariter ponitur in magno fluxus densitate B Weber per metrum quadratum, tunc vis, potius dicere vis magnetica agens in conductore esset
Nunc, consideremus esse totum N numerum electronorum mobilium liberrimorum in conductore longitudo L metrum causantes currentem I amperibus.
Ubi, e est electrica carica unius electronis et est 1.6 × 10-19 coulomb.
Nunc ex aequatione (1) et (2) habemus
Hic, N numerus electronorum causantes currentem I amperibus, et consideretur quod illi percurrunt longitudo L metrum in tempore t, ergo velocitas drift electronorum erit
Ex aequatione (3) et (4), habemus
Est vis agens in N numero electronorum in magneto, ideo vis in unum electronum in illo magneto potest esse
Motus Particulae Caricae in Magneto
Cum particula carica movetur in magneto, erunt extrema duo conditiones. Particula movetur vel secundum directionem magneti vel perpendiculariter ad magneto.
Cum particula movetur secundum axem directionis magneti, vis magnetica agens in ea,
Igitur nulla vis agit in particula, ideo nulla mutatio velocitatis particulae et ideo recta movetur cum velocitate constante.
Nunc si particula carica movetur perpendiculariter ad magneto, tunc nulla mutatio velocitatis particulae erit. Hoc quia vis agens in particula perpendiculariter ad motum particulae, igitur vis non faciet opus in particula ita ut nulla mutatio velocitatis particulae sit.
Sed haec vis agens in particula perpendiculariter ad eius motum et directio motus particulae continuo mutabitur. Itaque particula in campo in via circulari cum radio constante et velocitate constante movebitur.
Si radius motus circularis R metrum est, tunc
Nunc,
Igitur radius motus dependet a velocitate motus.
Velocitas angularis et tempus periodi constant.
Principium Fundamentale Cyclotronis
Hoc conceptum motus particulae caricae in magneto feliciter fuit usitatum in apparatu qui dicitur cyclotron. Conceptualiter hoc instrumentum est valde simplex, sed multas utilitates habet in campo ingeniorum, physicae et medicinae. Hoc est dispositivum accelerans particulas caricas. Motus particulae caricae sub magneto perpendiculari magneto sollicitime applicatur in apparatu qui dicitur cyclotron.
Constructio Cyclotronis
Hoc instrumentum fundamentaliter tres partes constructuales habet
Electromagnes magni magnitudinis ad creandum campum magneticum uniformem inter duos polos magneticos oppositos facie ad faciem positos.
Duas semicylindros cavatos parvam altitudinem habentes ex metallis altissime conductivis. Haec componentia cyclotronis Dees appellantur.
Fontem alternantem altae frequentiae cum alto voltagine.
Detegenda Constructuralia
Dees inter polos electromagnetici oppositos facie ad faciem collocantur. Dees sic collocantur, ut margines recti facie ad faciem cum parvo interstitio inter eos sint. Etiam fluxus magneticus electromagnetis hos Dees exacte perpendiculariter sectant. Nunc hi duo Dees ad duos terminales fontis alternantis connectuntur, ita ut si unus Dees in potentia positiva sit, alter in exacta potentia negativa opposita simul sit. Quoniam fons est alternans, potentiae Dees secundum frequentiam fontis mutantur. Nunc si particula carica ab puncto prope centrum unius Dees cum certa velocitate V1 iactatur. Quoniam motus particulae nunc perpendiculariter ad externum applicatum magneto, nulla mutatio velocitatis erit, sed particula carica viam circularis radii
Sequitur, ubi m grammata est massa et q coulomb est carica iactae particulae et B Weber/metrum2 est densitas fluxus externi applicati magneto perpendicularis.
Post π radianes vel 180o cum radio R1 particula carica ad marginem Dees venit. Nunc tempus periodi et frequentia applicati fontis voltaginis sic adaptatur cum tempore motus circularis, ut
Quod polaritas alterius Dees fit opposita caricae particulae. Itaque ob attractionem Dees ante motam particulam et etiam ob repulsionem Dees in quo particula nunc sit, particula obtinet
