Un ciclotrón es un acelerador de partículas que usa energía eléctrica para acelerar las partículas cargadas en una trayectoria en espiral. La colisión de partículas produce ciertos isótopos radiactivos para la medicina, la industria y la investigación científica.
Los ciclotrones contienen dos electrodos huecos en forma de D, llamados dees, en una cámara de vacío entre los polos de un poderoso electroimán. Esta cámara de vacío es plana y se asienta en un espacio estrecho entre los polos de un electroimán, lo que crea un campo magnético perpendicular. Se aplica una tensión alterna de alta frecuencia a través del electrodo para acelerar las partículas cargadas que ingresan al centro de la cámara.
A medida que las partículas ganan más energía del voltaje de aceleración, giran en espiral hacia afuera hasta que alcanzan el borde exterior de la cámara. El tamaño de la cámara de vacío determina la trayectoria en espiral de cada partícula y la cantidad de energía obtenida del ciclotrón. La dirección de la espiral también se puede invertir al conectar el dispositivo a una fuente de voltaje de CA que invierte la dirección a intervalos regulares.
El uso más común para un ciclotrón es para tomografías por emisión de positrones. Las tomografías PET utilizan rayos gamma y radioisótopos producidos por ciclotrones para ayudar a los profesionales médicos a diagnosticar afecciones médicas. Un escáner PET puede detectar rayos gamma en el cuerpo humano y crear una imagen 3D del órgano que se está estudiando.
