Siklotron
Tarihçe
19. yüzyıl sonlarında X-ışının keşfinden sonra hızlandırıcıların temel ve uygulamalı araştırma alanlarında ve aynı zamanda tıbbi alanlardaki uygulamaları çok artmıştır. Yüksek enerji ve nükleer fizikte temel araştırmalar için hızlandırıcılar kullanılır. Örneğin, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezinde (CERN) birçok hızlandırıcı tipleri kullanılmaktadır. Tıp alanında teşhis ve tedavi amaçlı daha fazla sayıda hızlandırıcı bulunabilir. Kanser teşhis ve tedavisi, nötron veya proton radyoterapisi ve yine teşhis ve tedavide kullanılan radyoizotopların üretimi için de hızlandırıcılar geliştirilmiş ve yaygınlaştırılmıştır. Türkiye'de 8 farklı merkezde farklı boyutlarda ve amaçlarda kullanılan hastane bünyesinde çalıştırılan hızlandırıcılar vardır. Elektronların hızlandırılması sonucu oluşan yüksek enerjili elektron demeti istenilen istikamete kullanılan mıknatıslar yardımıyla yöneltilir. Oluşan sinkrotron radyasyonu diğer klasik yöntemlerle oluşturulan X-ışınlarından farklı özelliklere sahiptir. Bu özellikler, doğa bilimlerini araştırma konusunda neredeyse sınırsız bir araştırma alanı açmış olmakla birlikte tıp alanında da teşhis ve tedavi amaçlı olarak kullanım imkânı vermiştir. Yüksek teknolojiye sahip sinkrotron araştırma merkezlerinde mikro hatta nano mertebelerde malzeme üretimi yapılarak bu tür malzemelerin daha farklı alanlarda ihtiyaç duyulan materyallerin kullanımına izin vermiştir. Örneğin, USA, LA (Los Angeles) da bulunan CAMD araştırma merkezinde bulunan sinkrotron, katı maddelerin, moleküler yapılarını, atomik yapılarını, yüzey ve içyapısı olarak ayrı ayrı inceleme amaçlı kullanılmaktadır. Yine aynı merkezde mikro-teknoloji olarak adlandırılan mikroskobik boyutta malzeme üretimi yapılmaktadır. Tüm bunlara ek olarak bu merkezde X-ışını spektroskopisi ve mikroskopisi yoluyla malzemelerin incelemesi yapılmaktadır. Bu yolla 21. yüzyıla uygun kullanım alanlarına sahip materyallerin üretilmesi ve yapılarının incelenmesi sağlanmaktadır. Bu konuda istekli araştırmacıların bu tür laboratuvarları kullanmalarına imkânlar tanınmış ve araştırıcıların buralardaki çalışmalarını doktora tezi olarak hazırlamalarına imkân tanınmıştır. Bu tür merkezlerin radyoizotop üretim merkezi olarak kullanılması ve yine tıpta teşhis ve tedavi amaçlı kullanılması tamamen ayrı bir makale konusudur. Sinklotron 1920'lerde Almanya'da tasarlanmıştı. 1926 yılında Aachen Üniversitesi'nde, sinklotron oluşturmak için, bir grup öğrenci tarafından önerilen fikir Rolf Widerøe tarafından çok karmaşık bulunarak reddedildi. 1927 yılında, Max Steenbeck Siemens sinklotron kavramını geliştirdi, ama bir yanlış anlama yayıncılık ve aparatları bina onu engelledi. İlk sinklotron patent, 1929 yılında Macar fizikçi Leo Szilard ile doluydu Berlin Humboldt Üniversitesinde çalışırkendi. Sinklotron nihayet geliştirilmiş ve patenti alınmıştır ve ilk olarak  California, Berkeley, University of Ernest Lawrence tarafından 1932  Lawrence aslında Federal Telegraph Company tarafından sağlanan Poulsen ark radyo vericilerinin büyük elektromıknatıslar kullanarak çalışma sinklotron yapmak için gitti.Bir yüksek lisans öğrencisi, M. Stanley Livingston, çalışma donanım içine fikri tercüme işinin çok şey yaptı. Lawrence Rolf Widerøe bir sürüklenme tüpü Linak kavramı ile ilgili bir makale, ayrıca betatron kavramı ile aynı doğrultuda çalışan olmuştu. Berkeley Lawrence California Üniversitesi'nden Radyasyon Laboratuvarı anda dünyanın en güçlü hızlandırıcılar olan sinklotronların bir dizi inşa; 69 cm (1932) 4.8 MeV makinesi, 8 MeV makinesi (1937)  94 cm ve 152 cm (60) 16 MeV makinesi (1939). O da (184) synchrocyclotron (1945) bir 467 cm geliştirdi. İlk Avrupa sinklotron Vitaly Khlopin başkanlığında Radyum Enstitüsü'nün fizik bölümünde Leningrad inşa edildi. Bu Leningrad enstrüman ilk George Gamow ve Lev Mysovskii tarafından 1932 yılında önerilen ve yüklendiği ve 1937  Nazi Almanyası bir sinklotron Walther Bothe ve gözetiminde Heidelberg inşa edildi tarafından inşa edildi. Wolfgang Heereswaffenamt ve Gentner desteğiyle 1943 yılında yürürlüğe girmiştir.