Der US-amerikanische Physiker Ernest Lawrence hat das Zyklotron erfunden und bekam dafür 1939 den Nobelpreis. Sein Modell (s. Film) zeigt anschaulich, welchen beiden wesentlichen Prinzipien der zyklischen Beschleunigung von Teilchen zugrunde liegen: Die Teilchen...

1. 1....müssen auf einer Kreisbahn gehalten werden und
   

2. 2....können dann in einem schmalen Bereich zwischen den Kreis-Hälften immer weiter beschleunigt werden.
   

Im Mechanischen Modell wird die Kreisbahn „1.“ durch zwei Platten mit eingefrästen Spuren (zwei Kreishälften/Duante) verwirklicht, beim elektrischen (Lehr-) Zyklotron (kurz: eLZy) ist das „Halten auf einer Kreisbahn“ die Aufgabe des magnetischen Feldes. Die Beschleunigung „2.“ der Kugeln findet im Modell auf einer Rampe statt, die durch Hoch- und- Runterheben der Plattenhälften immer wieder so steht, dass die Kugeln herunter rollen. Dabei kommt es darauf an, die Pkattenhälften im richtigen Moment zu heben/zu senken, so dass die Schräge immer genau dann auf „abwärts“ steht, wenn die Kugeln dort ankommen. Beim eLZy werden die geladenen Teilchen durch ein elektrisches Feld zwischen den beiden Duanten beschleunigt.

Ein erstes mechanisches Modell nach den Vorgaben von Lawrence gibt es bereits in der Lehrwerkstatt des FZ-Jülich, ein Nachbau entsteht gerade im Rahmen eines Ausbildungs-Praktikums in Coburg. Das Modell soll als mechanisches Lehr-Zyklotron (kurz: mLZy) für den Gebrauch im Unterricht weiter entwickelt und gebaut werden. Dazu sind Unterrichtseinheiten für die Schule (Sek.I und Sek.II) wie auch eine Experimentier-Station für Schülerlabore geplant.