È un ciclotrone in cui si accelerano particelle relativistiche mantenendo costante la loro frequenza di rotazione mediante un' opportuna configurazione del campo di guida ottenuta con una disposizione a settori delle facce polari.
STORIA
Il principio di funzionamento dei ciclotroni isocroni, detti a focalizzazione settoriale, fu enunciato da L. H. Thomas nel 1938, ripreso e studiato nel 1950 e completato dalle ricerche del gruppo M.U.R.A. (Midwestern Universities Research Association) sulla stabilità orbitale e di fase.
CLASSIFICAZIONE
I ciclotroni isocroni a focalizzazione settoriale vengono più specificamente chiamati AVF (dall'inglese Azimuthally Varying Field) onde indicare la variazione azimutale del campo di guida, oppure FFAG (Fixed Field Alternate Gradient) nel caso degli acceleratori a campo fisso e a gradiente alternato con variazione spirale del campo.
FUNZIONAMENTO
Il magnete dell' AVF presenta tre o più settori che generano un campo intenso alternati ad altrettante regioni che generano un campo debole.
La traiettoria del fascio assume la forma di un poligono curvilineo ed è mantenuta stabile dal campo medio sull' orbita che aumenta radialmente in modo da mantenere costante la frequenza di rotazione delle particelle nonostante l' aumento relativistico della massa.
I ciclotroni isocroni vengono impiegati per accelerare protoni e altri ioni positivi con energie da 15 a 50 MeV.
Un acceleratore di questo tipo è in funzione all' Istituto di Fisica di Milano.