بتاترون

در یک بتاترون، میدان مغناطیسی متغیر سیم پیچ اولیه به الکترون های که درون خلاء تزریق می شوند، ستاب می دهد و باعث می شود که الکترون ها به همان شیوه ای که جریان در سیم پیچ ثانویه یک ترانسفورمر القا می شود(قانون فاراده)، در درون چنبره مسیرهای دایره ای شکلی را بپیمایند
بتاترون یک شتاب دهنده چرخه ای است که در سال ۱۹۴۰ توسط دونالد کرست در دانشگاه ایلینوی و به منظور شتاب دادن به الکترون ساخته شد اما مفاهیم آن در نهایت از رولف ویدرو سرچشمه می کیرد که تلاشش در ساخت یک شتاب دهنده القایی به دلیل نبود تمرکز عرضی با شکست مواجه شد. بتاترون اساساً یک ترانسفورمر است که سم پیچ ثانویه اش، یک لامپ خلاء چنبره ای شکل است. یک جریان متناوب در سیم پیچ های اولیه به الکترون در یک مسیر دایره ای در خلاء شتاب می دهد. بتاترون نخستین ماشین حائز اهمیت در تولید الکترون های پرانرژی به شمار می رود.
مدار پایدار برای الکترون در معادله زیر صدق می کند
که
به عبارت دیگر میدان مغناطیسی در مدار باید نصف مقدار متوسط میدان مغناطیسی در برش عرضی دایره ای اش باشد:

بِتاترون (betatron)
اسبابِ شتاب دهی به الکترون ها (ذرّات بتا) با سرعتِ زیاد و در مداری دایره ای شکل. نخستین بتاترونِ کارآمد در ۱۹۴۰ در دانشگاه شَمپِین ـ اُربانا در ایلینوی و به سرپرستی دونالد کِرست، فیزیک دان امریکایی، ساخته شد. کِرست اصولِ تفصیلی حاکم بر طرز کارِ چنین دستگاهی را از پیش بیان کرده بود. بتاترون از لوله ای توخالی تشکیل شده است که آن را به صورت حلقۀ دایره ای در آهن ربای الکتریکی کار می گذارند که سیم پیچ های آن با حلقه موازی است. جریان الکتریکیِ متناوب در این سیم پیچ ها میدان مغناطیسی متغیّری ایجاد می کند که جهتِ آن به صورت تناوبی معکوس می شود. در یک چهارمِ چرخۀ جریان، راستا و شدّتِ میدان مغناطیسی در مدار و همچنین آهنگِ تغییرِ میدان در مدار به مقداری می رسد که برای شتاب دادن به الکترون ها در یک جهت مناسب است. شتاب دو نیرو ایجاد می کند: یکی در جهت حرکت الکترون ها و دیگری قائم بر جهت حرکت آن ها. نیرویی که در جهتِ حرکت است، از میدان الکتریکی القاشده در امتدادِ دایره اعمال می شود که ناشی از تقویتِ میدان مغناطیسی در دایره است. نیروی عمودی از حرکت الکترون ها در میدان مغناطیسیِ مدار ناشی می شود. در آغازِ چرخۀ یک چهارمی اصلی، الکترون ها واردِ بتاترون می شوند و صدها هزار بار مدارها را طی می کنند و در همۀ مدت انرژی کسب می کنند. در پایان چرخۀ یک چهارمی، الکترون ها را به سوی هدفی برای تولید پرتو ایکس یا سایر پدیده ها منحرف می سازند. بتاترون های بزرگ باریکه های الکترونی با انرژی بیشتر از ۳۴۰میلیون الکترون ولت برای مصارف پژوهشی تولید می کنند. مشکلات وزن در بتاترون های پُرانرژی بیشتر است. مثلاً، آهن ربای واحدِ ۳۴۰میلیون الکترون ولتی حدود ۳۳۰ تُن وزن دارد. پرتوهای ایکسی که با باریکه های حدود ۲۰میلیون الکترون ولتیِ بتاترون تولید می شوند، در پرتونگاری صنعتی کاربرد فراوان دارند.