સાયક્લોટ્રોન એટલે શું? સાયક્લોટ્રોનના સિદ્ધાંતની ચર્ચા કરો.

(N/A) સાયક્લોટ્રોન એ પ્રોટોન,ડ્યુટેરોન,$\alpha$-કણો વગેરે જેવા વિદ્યુતભારિત કણોને ખૂબ ઊંચી ઊર્જા સુધી પ્રવેગિત કરવા માટે વપરાતું સાધન છે. તેની શોધ $1934$ માં $E.O. Lawrence$ અને $M.S. Livingston$ દ્વારા કરવામાં આવી હતી.
સાયક્લોટ્રોન વિદ્યુતભારિત કણોની ઊર્જા વધારવા માટે વિદ્યુતક્ષેત્ર અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર બંનેનો સંયુક્ત ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે આ ક્ષેત્રો એકબીજાને લંબ હોય છે,ત્યારે તેમને ક્રોસ્ડ ફિલ્ડ્સ કહેવામાં આવે છે.
સાયક્લોટ્રોન એ હકીકત પર કામ કરે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વિદ્યુતભારિત કણના પરિભ્રમણની આવૃત્તિ તેની ઊર્જાથી સ્વતંત્ર હોય છે.
સિદ્ધાંત: એક વિદ્યુતભારિત કણને મધ્યમ વિદ્યુતક્ષેત્રમાંથી ઘણી વખત પસાર કરીને તેને ખૂબ ઊંચી ઊર્જા સુધી પ્રવેગિત કરી શકાય છે. આ કાર્ય લંબ ચુંબકીય ક્ષેત્રની મદદથી કરવામાં આવે છે,જે વિદ્યુતભારિત કણને વર્તુળાકાર ગતિમાં લાવે છે. આ વર્તુળાકાર ગતિની આવૃત્તિ કણની ઝડપ અને વર્તુળાકાર કક્ષાની ત્રિજ્યા પર આધાર રાખતી નથી.