Calcolatore Frequenza di Ciclotrone

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La frequenza di ciclotrone è la frequenza con cui una particella carica gira attorno alle linee del campo magnetico, data da f = q·B / (2π·m), dove q è la carica della particella, B è l'intensità del campo magnetico e m è la sua massa. Fatto notevole, a velocità non relativistiche questa frequenza dipende soltanto dal rapporto carica-massa e dall'intensità del campo — non dalla velocità della particella né dal raggio della sua traiettoria circolare, ed è ciò che rende possibile accelerare le particelle a energie sempre più elevate usando una frequenza di pilotaggio fissa.

Questa relazione è la base fisica dell'acceleratore di particelle a ciclotrone, usato nella ricerca di fisica nucleare e nelle strutture mediche che producono radioisotopi per le scansioni PET e la protonterapia, e sta alla base della spettrometria di massa a risonanza ciclotronica ionica (FT-ICR MS), una tecnica di altissima precisione usata dai chimici analitici per identificare le molecole in base alla massa. Gli studenti di fisica e i fisici del plasma usano la formula della frequenza di ciclotrone anche per studiare il moto delle particelle cariche nei campi magnetici, anche nella ricerca sui reattori a fusione e sul plasma spaziale.