heet een apparaat, waarmede electronen met zeer hoge snelheden kunnen worden verkregen. De electronen bewegen zich langs de as van een ringvormige, geëvacueerde buis (toroïde), die zodanig tussen de polen van een electromagneet geplaatst is (zie figuur, waarin A en B de doorsneden van de buis met het vlak van tekening aangeven), dat de richting van het veld loodrecht is op het vlak waarin de ring ligt.
Deze cirkelbeweging is het gevolg van de zgn. lorentzkracht, die door het veld wordt uitgeoefend op de electronen en die werkt in de richting loodrecht op hun snelheid en dus als middelpuntzoekende kracht kan dienen. Laat men nu de sterkte van het veld veranderen, dan ontstaat bovendien een kracht, die op de electronen aangrijpt in de richting van hun snelheid. Deze zgn. inductiekracht kan dus de electronen versnellen. De grootte van de lorentzkracht is evenredig met de sterkte van het veld ter plaatse van het electron; die van de inductiekracht wordt bepaald door de gemiddelde waarde der veldsterkte binnen de cirkelbaan. Indien men nu zorg draagt, dat deze gemiddelde waarde der veldsterkte tweemaal zo groot is als de veldsterkte op de cirkel, dan zullen de inductiekracht en de lorentzkracht zodanig bij elkaar passen, dat het electron, ondanks de steeds toenemende snelheid toch op dezelfde cirkelbaan blijft lopen. De middelpuntzoekende lorentzkracht groeit dan nl. tegelijk met de snelheid aan en juist in de mate, die vereist is om het electron in zijn baan te houden.
De massa van het electron speelt bij de afleiding dezer voorwaarde geen rol. De aangroeiing der massa met de snelheid (zie relativiteitstheorie) werkt hier dus niet storend, hetgeen bij het cyclotron wel het geval is. Door de vorm der poolschoenen van de electromagneet geschikt te kiezen, kan men bereiken, dat de gestelde voorwaarde juist voor de hartlijn van de buis vervuld is en dat de bewegingderelectronen langs deze hartlijn tegenover kleine toevallige afwijkingen stabiel is. De electronen worden met behulp van een „electroneninjecteur”, bestaande uit een gloeidraad, een focusseringsinrichting en een versnellend electrisch veld met een spanning van enige kilovolts, op een geschikte plaats in het magnetisch veld geschoten. De verandering van het veld wordt verkregen door de electromagneet te bekrachtigen met een periodieke wisselstroom. Slechts gedurende een vierde deel van elke periode passen dan de richtingen van lorentzkracht en inductiekracht op de gewenste wijze bij elkaar.
Men zorgt daarom, door een geschikte kunstgreep, bijv. door het plotseling inschakelen van een hulpveld, er voor, dat de electronen telkens aan het einde van zulk een kwart periode, waarin zij zijn versneld, uit de stabiele baan worden afgebogen. Zij treden dan door een dun metalen venster buiten de buis of treffen een electrode, die even buiten de stabiele baan in de buis is aangebracht. Gedurende de versnelling doorlopen de electronen zeer vele malen de cirkelbaan, waarbij de energie voortdurend toeneemt, zodat deze aan het einde van de versnelling een zeer hoge waarde kan bereiken. Door de General Electric Company in Amerika werd in 1945 een bêtatron geconstrueerd, waarbij een eindenergie wordt bereikt, die overeenstemt met de energie van een electron, dat een versnellende electrische spanning van 100 millioen volt heeft doorlopen.PROF. DR G. J. SIZOO
Lit.: Review of Scient. Instruments 13, 387 (1942); Journal of Applied Physics 16, 581 (1945); Ned. Tijdschr. v. Natuurk. 12, 41 (1946).
