Le cyclotron se présente sous la forme d’une machine cylindrique, d’environ 6 mètres de diamètre et de 4 mètres de haut, pesant 700 tonnes.

À l’intérieur, un électroaimant (sorte d’aimant géant) produit un champ magnétique, tandis qu’un jeu d’électrodes accélératrices produit un champ électrique.

Lorsque les ions (protons ou carbone) sont introduits dans le cyclotron, ils tournent (grâce au champ magnétique) tout en accélérant leur mouvement de plus en plus rapidement (grâce au champ électrique).

Au bout de cette course, un système d’éjection permet de diriger le faisceau d’ions vers le patient. Son énergie est ajustable de façon à atteindre successivement les différentes couches de la tumeur.

La particularité du cyclotron réside dans le fait qu’il ne nécessite pas de variation de ses paramètres (champs électrique et magnétique). L’énergie est en effet modulée après son éjection, grâce au bloc de graphite (d’épaisseur variable) que traverse le faisceau et qui a pour effet de plus ou moins le ralentir, selon la localisation de la tumeur.

À la manière des tubes cathodiques de nos anciens téléviseurs, la tumeur est ainsi balayée, point par point, de façon précise. Le nombre d’ions déposés sur chaque point est ajusté à la quantité nécessaire.

La durée totale d’une séance de traitement sera de l’ordre de deux minutes environ.

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