1. Instituto Politécnico
Nacional.
Escuela Superior de Ingeniería
Química e Industrias Extractivas.
Departamento de formación básica.
Electricidad y magnetismo.
M en C. Ma. Felipa Sánchez Salmerón.
Ciclotrón.
Alumnos:
Aguilar Hernández Lino Jair.
García Jiménez Rodrigo de Jesús
Medina Espinoza Ianel
Vera Jurado Ernesto Martin
Grupo:1IM46

2. Introducción
Un Ciclotrón es un tipo de acelerador de
partículas. El método directo de acelerar iones
utilizando la diferencia de potencial presentaba
grandes dificultades experimentales asociados a
los campos eléctricos intensos. El ciclotrón evita
estas dificultades por medio de la aceleración
múltiple de los iones hasta alcanzar elevadas
velocidades sin el empleo de altos voltajes.

3. CICLOTRON
Creado por Ernesto Orlando
Lawrence (1901-1958) en 1931
El ciclotrón permitió producir
artificialmente mas de 300
substancias radioactivas .
Elementos artificiales como: radio
fósforo, radio sodio, los cuales,
resultaron de mucha importancia
en la lucha contra el cáncer.

4. DEFINICIÓN
Es un acelerador de
partículas circular
que, mediante la
aplicación combinada
de un campo eléctrico
oscilante y otro
magnético consigue
acelerar los iones
haciéndolos girar en
órbitas de radio y
energía crecientes.

5. Se basa en que el
periodo de rotación de
una partícula cargada
en el interior de un
campo magnético
uniforme es
independiente del radio
y de la velocidad:

6. De este modo, las partículas cargadas se introducen en un
dispositivo con forma de “D” y son aceleradas con un
voltaje alterno de frecuencia exactamente igual a ωc. A cada
mitad de vuelta la “D” contraria cambia de polaridad
comunicando a la partícula una energía q ΔV. La velocidad
de la partícula crece de ese modo adquiriendo un valor v
= ωr igual a:

7. FUNCIONAMIENTO
El ciclotrón tiene dos placas
semicirculares huecas , que se
montan con sus bordes
diametrales adyacentes dentro de
un campo magnético uniforme que
es normal al plano de las placas y
se hace el vacío. A dichas placas
se le aplican oscilaciones de alta
frecuencia que producen un campo
eléctrico oscilante en la región
diametral entre ambas.

8. Como consecuencia, durante un semiciclo el
campo eléctrico acelera los iones, formados en
la región diametral, hacia el interior de uno de
los electrodos, llamados 'Ds', donde se les
obliga a recorrer una trayectoria circular
mediante un campo magnético y finalmente,
aparecerán de nuevo en la región intermedia.

9. La partícula cargada se acelera entre ellas, llega a la
placa que la atrae, la atraviesa y entonces se encuentra
con un intenso campo magnético que la hace girar.
La partícula entonces realiza una curva muy cerrada
hasta que vuelve a la placa que había atravesado.
Mientras se ha cambiado la polaridad de las dos placas:
ahora el electrodo que lo atrajo lo repele, y al revés.

10. De modo que la partícula atraviesa de nuevo el
tubo, pero ahora en sentido contrario al inicial y más
rápido que la primera vez. Cuando sale por el otro
lado, se encuentra con un campo magnético que la
hace girar y vuelve a realizar el camino en sentido
contrario.
Cada vez que la partícula realiza el recorrido, gira y
vuelve, se mueve más y más rápido de modo que la
curva que realiza es cada vez más (una espiral),
hasta que llega un momento en el que no puede
acelerarse más o se saldría del aparato: en este
momento se hace que salga definitivamente, tras
haber recorrido el tubo muchas veces y moverse
muy rápido

11. Animación
B

12. APLICACIONES
 Medicina nuclear
 Identifica presencia de células tumorales
 Facilita la investigación para el tratamiento del cáncer
 Producción de radioisótopos necesarios para las
exploraciones con la técnica de tomografía de emisión de
positrones (PET)
 Técnicas de irradiación con protones de materiales de
interés tecnológico y/o biológico para estudios de daño por
irradiación e implantación iónica.
 Exploraciones de pacientes por técnica PET
 Estudio y desarrollo de nuevos fármacos para la técnica
PET