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En la física de partículas, síncrotron (portugués brasileño) o sincrotrão (portugués europeo) es un acelerador de partículas cíclico en el cual los campos eléctrico — responsable por la aceleración de las partículas — y el magnético — responsable por el cambio de dirección de las partículas — están cuidadosamente sincronizados con el feixe de partículas.
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Síncrotron
El desarrollo de los síncrotrons fue necesario para mejorar las soluciones de aceleración de partículas cuyas trayectorias son de rayos fijos. Estos, de la misma forma que los cíclotrons, aceleran las partículas eléctricamente y las confinam en campos magnéticos. La diferencia es que el síncrotron utiliza el principio de la estabilidad de fase, manteniendo de esta forma el sincronismo entre campo eléctrico aplicado y la frecuencia de revolución de la partícula.
Funcionamiento
El funcionamiento se da a través de un campo magnético que causa la deflexión de la partícula para una órbita circular, y cuya intensidad del campo es modulada de forma cíclica, manteniendo así órbitas cuyo rayo es bastante estable y constante, a pesar de la ganancia de energía y masa consecuentemente.
Una vez que se usa el campo magnético para mantener la órbita en vez de acelerarla, las líneas de campo magnético sólo son necesarias en la región anular que es definida por la órbita. El campo es generado por un eletromagneto anular.
Síncrotrons de prótons y de electrones
Los síncrotrons de prótons son los aceleradores de partículas que alcanzan la mayor energía llegando a 800 GeV, mientras el síncrotron de electrones alcanza a lo sumo 12 GeV. La velocidad del próton sólo llega prójima de la velocidad de la luz en el vácuo con una energía por encima de 1 GeV.
El próton acelerado no pierde energía por radiação, o se pierde muy poco. Los electrones adquieren una velocidad muy alta la energías relativamente bajas, y cuando defletidos por campos magnéticos irradiam energía eletromagnética prójima de la largura de onda de los rayos X. Esa energía irradiada necesita ser repuesta por el sistema acelerador.
