가 속 기

⑷ 베타트론(betatron) : 자기장이 시간적으로 변하면 전기장이 유발된다는 원리에 따라 전자를 가속하는 장치. 1941년 미국의 커스트가 주로 전자용가속기로서 고안한 것이고, 방사성물질에서 방출되는 베타선에 관련지어 이름하였다. 원형전자석의 극편 사이에 도넛형 가속관을 설치한 것이고, 전자석을 교류로서 여자하면 이온원에서 가속관에 입사한 전자가 유발된 전기장의 작용으로 여자전류가 방향을 바꾸는 동안, 가속관 안에서 원궤도에 따라 가속된다. 전류의 방향이 변경되어 전자가 감속되기 전에 궤도에서 벗어나도록 하여 외부로 잡아낸다.
이 때 전자가 궤도를 일주하는 동안에 얻는 에너지는 불과 100eV 정도에 지나지 않으나, 전류가 방향을 변경할 때까지의 짧은 시간 안에 전자는 궤도를 수십 만 회 회전하기 때문에 결과적으로는 수천 만 eV까지 가속되는 것이다. 따라서 이 동안 전자는 가속관 속에서 일정한 원궤도를 따라 운동할 필요가 있으므로, 가속관 주위의 자기장 분포는 전자의 속도가 증가되어도 궤도는 안정되도록 설계되어야 한다. 사이클로트론과는 달리, 질량증대에 의한 원리적인 저해요인도 없이 전자를 가속할 수 있을 뿐만 아니…(생략)