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Das '''Betatron''', auch '''Elektronenschleuder''' genannt, ist ein für [[Elektrische Ladung|elektrisch geladene]] Teilchen wie [[Elektron]]en oder [[Positron]]en geeigneter [[Kreisbeschleuniger]] und eine frühe Bauform eines [[Elektronenbeschleuniger]]s. Es wurde zur [[Strahlentherapie]] und zur [[Durchstrahlungsprüfung]] eingesetzt, jedoch in Folge durch die besser regelbaren Elektronen-[[Linearbeschleuniger]] verdrängt.

== Aufbau ==
Das Betatron ähnelt dem [[Zyklotron]], da die beschleunigten Teilchen durch ein [[Magnetfeld]] auf einer Bahn gehalten werden, die bei nicht relativistischer Energie spiralförmig ist, im relativistischen Bereich näherungsweise kreisförmig. Es besitzt jedoch keine Beschleunigungselektroden; stattdessen ist das Magnetfeld zeitlich veränderlich. Nach dem [[Induktionsgesetz]] erzeugt eine zeitliche Änderung des [[Magnetischer Fluss|magnetischen Flusses]] ein ringförmiges [[elektrisches Feld]]. Mit diesem werden die Elektronen beschleunigt. Der ringförmige Elektronenstrahl stellt die Sekundärspule eines [[Transformator]]s dar. Die Energiegrenze des Betatrons liegt bei etwa 200 [[Elektronenvolt|MeV]], die Elektronen sind dann hoch relativistisch und haben nahezu [[Lichtgeschwindigkeit]].

Die freien Elektronen zur Beschleunigung stammen aus einer [[Glühkathode]], nicht etwa aus einem [[Betastrahlung|radioaktiven]] Präparat. Das Betatron hat mit [[Betazerfall]] nichts zu tun, sondern wurde wegen der Ähnlichkeit des beschleunigten Strahls mit [[Betastrahlung]] so benannt.

== Geschichte ==
[[Datei:Betatron 6MeV (1942).jpg|mini|Historisches Betatron<br />(6 MeV, Konstruktionsbeginn 1942)]]
Das erste funktionsfähige Betatron wurde 1935 von [[Max Steenbeck]] im Forschungslabor der [[Siemens-Schuckertwerke]] Berlin entwickelt und zum Patent angemeldet<ref>{{Patent| Land=DE| V-Nr=698867| Code=C| Titel=Vorrichtung zur Erzeugung von Elektronen hoher Energie durch das elektrische Wirbelfeld eines sich zeitlich ändernden magnetischen Hauptfeldes| A-Datum=1935-03-07| V-Datum=1940-12-06| Anmelder=Siemens-Schuckertwerke Akt.-Ges.| Erfinder=Max Steenbeck| Kommentar=US-Patent: US2103303A}}</ref> jedoch wegen anderer Schwerpunktsetzungen nicht weiterverfolgt.<ref>Pedro Waloschek: ''Rolf Wideröe über sich selbst: Leben und Werk eines Pioniers des Beschleunigerbaues und der Strahlentherapie.'' Vieweg+Teubner, 1994, ISBN 978-3-528-06586-7, S. 68–69</ref><ref>Wolfgang U. Eckart: ''100 Jahre organisierte Krebsforschung.'' Georg Thieme Verlag, 2000, ISBN 978-3-13-105661-0, S. 140</ref><ref>Harry Friedmann: ''Einführung in die Kernphysik'' Wiley-VCH Verlag, 2014, ISBN 978-3-527-41248-8, S. 357</ref><ref>{{internetquelle |titel=''Vom Atom zur Kernenergie'' |url=https://www.vde.com/de/geschichte/chronik/vom-atom-zur-kernenergie| hrsg=VDE| autor=Walter Kaiser| abruf=2026-01-03}}</ref><ref>Sergei S. Molokov,R. Moreau,H. Keith Moffatt: ''Magnetohydrodynamics: Historical Evolution and Trends.'' Springer, 2007, ISBN 978-1-84127-172-9, S. 56</ref> 1940 wurde von [[Donald William Kerst]] an der [[University of Illinois]] ein Betatron gebaut und durch [[General Electric]] zum Patent angemeldet.<ref>{{Patent| Land=US| V-Nr=2297305| Code=A| Titel=Magnetic induction accelerator| A-Datum=1940-11-13| V-Datum=1942-09-29| Anmelder=General Electric Company| Erfinder=Donald W. Kerst}}</ref> Kerst bezog sich in seiner Veröffentlichung im ''[[Physical Review]]''<ref>{{Literatur |Autor=D. W. Kerst |Titel=The Acceleration of Electrons by Magnetic Induction |Sammelwerk=[[Physical Review]] |Band=60| Nummer=1| Datum=1941-07-01|DOI=10.1103/PhysRev.60.47| Seiten=47-53| Sprache=en}}</ref> ausdrücklich auf [[Rolf Wideröe]], der die Idee zum Betatron bereits in den 1920er Jahren gehabt hatte<ref>{{Literatur |Autor=Rolf Wideröe |Titel=Über ein neues Prinzip zur Herstellung hoher Spannungen |Sammelwerk=[[Archiv für Elektrotechnik]]| Band=21| Datum=1928 |Seiten=386-406}} Online {{internetquelle| url=https://archive.org/details/archiv-fur-elektrotechnik-vol-21/page/386/mode/2up| titel=Archiv Für Elektrotechnik Vol 21| abruf=2026-01-04}}</ref> und nannte aber Steenbecks Arbeit nur in seinem Patent.

1942 begann [[Konrad Gund]] bei [[Siemens-Reiniger-Werke|Siemens-Reiniger]] in Erlangen mit der Entwicklung des ersten in Deutschland industriell produzierten 6 MeV-Betatrons (s.Abbildung). Es wurde nach dem Krieg 1946 in Göttingen in der Krebstherapie und der Grundlagenphysik eingesetzt.<ref>{{Literatur |Autor=H. Kopfermann |Titel=Konrad Gund zum Gedächtnis |Sammelwerk=[[Physikalische Blätter]]| Band=9| Nummer=9| Datum=1993 |DOI=10.1002/phbl.19530090904| Seiten=416f}}</ref> 1943/44 baute Wideröe sein 15 MeV-Betatron, getarnt in einer Hamburger Fabrik. Unter Bombengefahr wechselte er in eine dörfliche Molkerei (Wrist / Holstein), wo die Versuche auch unter britischer Besatzung verdeckt weiterliefen. 1946 kam der Apparat nach Großbritannien.

== Literatur ==
* Hanno Krieger: ''Strahlungsquellen für Technik und Medizin'' – Teubner Verlag 2005 – ISBN 3-8351-0019-X

== Weblinks ==
{{Commonscat|Betatrons}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Beschleunigerphysik]]

Betatron - Versionsgeschichte

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