Ein Synchrozyklotron ist ein Zyklotron, dessen elektrische Feldfrequenz geändert (allmählich verringert) wird, um den Massengewinn der beschleunigten Teilchen zu kompensieren, wenn sich ihre Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit nähert. Das Synchrozyklotron erreicht Energien in der Größenordnung von Hunderten von MeV. Seine Struktur unterscheidet sich von der eines Zyklotrons dadurch, dass es einen einzigen Duanten ( Dee ) anstelle von zwei Duanten ( Dees ) aufweist, wobei die Größe des Elektromagneten proportional zur gewünschten Energie für die Partikel ist. Das Gewicht des Elektromagneten steigt sehr schnell mit der gewonnenen Energie an, wie etwa der Würfel.
In einem Synchrozyklotron bestimmt die Größe des Elektromagneten die Endenergie. Die Resonanzfrequenz des HF-Systems muss dank eines variablen Kondensators zwischen dem Duantleiter ( dee ) und der Wand leicht variieren können . Eine Gleichspannung, die der HF-Spannung überlagert ist, wird an die Beschleunigungselektrode angelegt, um die Extraktion der Ionenquelle zu erleichtern.
Das Synchrozyklotron ist auf Elektronen nicht anwendbar, da ihre Ausgangsmasse so gering ist, dass die Frequenzänderung anstelle von 30 oder 40% im Verhältnis von 1 zu 500 oder 1000 liegt, was mit Radioelektrizitätstechniken unpraktisch wäre.
Das Zyklotron verliert seine Effizienz beim Versuch, Protonen über 10 bis 20 MeV zu beschleunigen, aufgrund der relativistischen Variation der Masse, die den Betrieb stört, wenn es eine Größe von 1 oder 2% erreicht.
Das erste Synchrozyklotron wurde 1946 an der University of California (Berkeley) gebaut. Andere Maschinen dieses Typs wurden in der UdSSR, in Dubna und in der Schweiz am CERN gebaut .
Das Synchrozyklotron war der erste Beschleuniger des CERN . Es begann 1958 und wurde erst 1990 geschlossen. Es hatte einen Elektromagneten, dessen Pole einen Durchmesser von 5 Metern hatten; 2.500 Tonnen Stahl bildeten den Magnetkreis, angeregt durch zwei Spulen mit jeweils 60 Tonnen Kupfer, die 750 kW Strom verbrauchten. Umlaufradius am Ende der Beschleunigung: 227 cm. Energie des Protonenstrahls: 600 MeV.