A. Pengertian Siklotron
Siklotron adalah mesin yang digunakan untuk mempercepat partikel untuk tenaga tinggi. Terdiri dari dua ruang semisilinder yang ditempatkan dalam medan magnet.
B. Sejarah penemuan Sikloton
Siklotron pertama dibangun oleh Ernest Orlando Lawrence dan M. Stanley Livingston di University of California, Berkley, pada awal 1930-an. Lawrence mempunyai gagasan untuk siklotron pada tahun 1929 setelah adanya artikel yang disusun oleh Rolf Wideroe.
Artikel ini menjelaskan akselerator yang menggunakan sepasang silinder yang dipasang secara linier dengan medan listrik bolak balik. Lawrence mempunyai gagasan merubah susunan silinder Wideroe menjadi ruangan berbentuk D (D-shapedc hambers) dan posisinya antara kutub magnet. Dalam D-shapedc hambers ion (misalnya proton) dipercepat dalam beberapa tahapan di alas lintasan spiral.
C. Prinsip Kerja Siklotron
Cyclotron terdiri atas dua buah tabung yang berbentuk setengah lingkaran (yang karena bentuknya menyerupai huruf D maka dinamakan “dee”). Kedua dee diberi medan magnet yang arahnya tegaklurus bidang dee. Antara kedua dee terdapat celah dan dihubungkan dengan tegangan listrik AC bolak – balik dengan beda potensial V0 sin wt dengan V0 sekitar 104 volt. Di pusat tengah – tengah celah terdapat sumber ion S
Lawrence menggunakan sebuah medan magnetik untuk menjaga agar ion-ion bermuatan 9 (biasanya proton) bergerak dalam lintasan melingkar. Proton–proton bergerak dalam dua bidang setengah lingkaran yang terpisah oleh suatu celah. Setiap kali proton-proton lewat melintasi celah di antara kedua bidang setengah lingkaran, satu tegangan diberikan oleh proton-proton yang akan mempercepat proron-proton. Percepatan ini meningkatkan kelajuan proton-proton dan juga jari-jari kelengkungan lintasan proton-roton. Setelah beberapa putaran, proton-proton memperoleh energi kinetik tinggi ( dalam orde 10 atau 20 MeV per satuan muatan listrik ) dan tiba pada sisi terluar siklotron. Proton-proton kemudian dapat menubruk suatu sasaran yang ditempatkan di dalam siklotron atau meninggalkan siklotron dengan bantuan “magnet pembelok” dan diarahkan ke suatu sasaran eksternal. Tegangan yang diberikan kedua bidang setengah lingkaran untuk menghasilkan percepatan haruslah tegangan bolak-balik. Ketika proton-proton sedang bergerak ke kanan melintasi celah, bidang kanan haruslah negatif dan yang kiri positif.
D. Fungsi Siklotron
Menyelidiki proses reaksi inti untuk menghasilkan bermacam-macam isotop baru dan berguna untuk kesehatan (misalnya P-32 yang digunakan dalam percobaan awal untuk melawan leukimia)
Dapat digunakan untuk mengobati kanker. Ion beams dari siklotron dapat digunakan sebagai terapi proton untuk menembus tubuh dan membunuh tumor, penggunaannya meminimalkan kerusakan jaringan yang sehat.
Siklotron balok dapat digunakan untuk membombardir atom lain untuk menghasilkan positron-emitting berumur pendek isotop digunakan sebagai pencitraan PET
E.Siklotron terbesar di dunia
bertempat di Tri-University Meson Facility (TRIUMF) di Universitas British Columbia, Vancouver, Kanada, dan dijalankan sebagai sebuah konsorsium dari universitas Kanada dan sebelas Dewan Riset Nasional Kanada. Mempunyai diameter 18m , 4000 ton magnet utama, menghasilkan bidang 0,46 T, frekuensi 23 MHz medan listrik 94 kV digunakan untuk mempercepat berkas 200 μA
