ЛФТУ была образована 15 июля 1986 года в составе Ускорительного Отдела, объединив в себе научных работников и инженеров отдела, специализирующихся в области пучков заряженных частиц. Из других подразделений института к ним были добавлены специалисты по конструированию и производству электрофизических установок, а также их математическому моделированию. Таким образом, в ЛФТУ были сконцентрированы научные сотрудники и инженеры по актуальным направлениям развития ускорительной техники в институте: магниты и магнитные системы, источники ионов и системы инжекции, ускоряющие системы, камеры и вакуумные системы, системы вывода ускоренных пучков заряженных частиц, радиационные аспекты и системы защиты, проектирование систем управления и их автоматизация.

Поскольку в настоящее время все элементы любой вновь создаваемой ускорительной установки предварительно тщательно моделируются на компьютере, опираясь на максимально реалистичные 3D модели, то изначально полагалось, что сотрудники ЛФТУ должны уметь:

•  создавать математические модели, описывающие разнообразные процессы в ускорителях; знать языки программирования;
• применять пакеты существующих в мире прикладных программ для моделирования разных процессов в ускорителях;
• создавать новые программы и новые методы решения при необходимости моделирования вновь обнаруженных процессов в ускорителях;
• разрабатывать способы и методы применения пучков ускорителей в решении научных, технологических и медицинских проблем;
• владеть навыками, как минимум, инженерного расчета динамики заряженных частиц, 2D и 3D расчетов магнитных систем и других систем ускорителей;
• уметь разрабатывать различные автоматизированные измерительные системы для проектируемых магнитных структур;
•  проводить разнообразные и многократные магнитные измерения;
• выполнять экспресс Фурье анализ исследуемых магнитных полей.

Возглавил ЛФТУ доктор технических наук Абросимов Николай Константинович. В 1992 году руководителем ЛФТУ стал кандидат технических наук Рябов Герман Аркадьевич, которого в 2015 году сменил кандидат физико-математических наук Артамонов Станислав Александрович.

Основной целью образования лаборатории была идея провести на ее базе только силами института работы по разработке, созданию и запуску в ПИЯФ изохронного циклотрона Ц-80 по ускорению отрицательных ионов водорода переменной энергии 40-80 МэВ и током выведенного пучка до 100 мкA.

При этом изначально предполагалось, что Ц-80 будет использоваться как для производства радиоизотопов для нужд Северо-Запада РФ, терапии меланомы глаза и поверхностных форм рака кожи, радиационных испытаний электронной компонентной базы, так и для фундаментальных исследований в ядерной физике, в физике твердого тела и радиационной биологии.

При разработке и создании Ц-80 для уменьшения стоимости проекта максимальным образом была привлечена существующая инфраструктура успешно работающего синхроциклотрона ПИЯФ на 1000 МэВ: здание, биологическая защита, краны, системы энергоснабжения, вентиляции и водоохлаждения. С этой же целью, имевшийся в институте и служивший в свое время моделью синхроциклотрона электромагнит типа СП-72, был реконструирован в магнит циклотрона Ц-80.

Проект циклотрона впервые был доложен на XIII Международной конференции по ускорителям в Ванкувере, Канада уже в 1992 году. Из-за известных трудностей циклотрон долгое время не реализовывался в «железе». Его проектные параметры были получены лишь 8 ноября 2016 года. Однако, реализованная концепция Ц-80 до сих пор является достаточно передовой, а идеи, положенные в основу его конструкции, оригинальны и соответствуют мировому уровню. По своим параметрам циклотрон Ц-80 является единственным в России и находится на уровне зарубежных аналогов, которые появились сравнительно недавно. Отметим основные особенности Ц-80: 1) Крутоспиральная геометрия секторов Ц-80. В результате создано магнитное поле на энергию протонов 80 МэВ при диаметре полюсов всего два метра и потерях на электродиссоциацию меньше 3%. 2). ВЧ-ускоряющая система с двумя дуантами помещена в камере ускорителя. Частота ускорения 41.2 мГц. Ускоряющее напряжение 60 кВ. 3). Система инжекции - внешняя, расположена под нижним ярмом магнита. Система транспортировки доводит ионы до центра магнита. Далее, с помощью спирального инфлектора, пучок переводится в горизонтальную плоскость с последующим захватом в режим ускорения. 4). Система вывода протонов основана на принципе перезарядки на графитовой фольге. Ускоренные Н-минус ионы теряют на фольге два электрона и превращаются в протоны. В результате кривизна траекторий ионов меняется на обратную и протоны выводятся из циклотрона без использования дополнительных устройств. Перемещение фольги по радиусу позволяет изменять энергию вывода от 40 до 80 МэВ. Эффективность системы вывода составляет ~100%, что уменьшает дозовые нагрузки при выполнении ремонтных работ и снимает проблемы, связанные с активацией. 5). Внутри вакуумной камеры размещен защитный пояс из графита. Он предохраняет стенки камеры от радиационного воздействия рассеянных  протонов. 6). Для доступа к внутренним устройствам камеры предусмотрен подъем верхней части магнита при помощи четырех синхронно работающих домкратов. 7).  Управление и контроль Ц-80 осуществляется при помощи ПК.

Циклотрон имеет разветвленную систему транспортировки пучков протонов, расположенную на двух уровнях. На нижнем уровне пучок транспортируется к трем мишенным станциям, предназначенным для наработки изотопов. На верхнем уровне создается тракт транспортировки протонного пучка к офтальмологическому комплексу.

Циклотрон Ц-80  предназначен  для следующих  целей:

• производство  широкого  спектра радиоизотопов для медицины  (In- 111, I-123, Тс-99m, Rа-223, Тb-149, Re-188, I-124 и т.д.),   включая   генераторные изотопы  (Sr-82/Rb-82, Ge-68/Ga-68);
• протонной терапии офтальмологических заболеваний и поверхностных форм онкологических заболеваний;
• испытания  радиоэлектронных изделий на радиационную стойкость;
• исследований в области ядерной физики, радиационного материаловедения и радиационной биологии.

Более подробную информацию о работах, выполненных сотрудниками ЛФТУ можно найти в отчетах ПИЯФ: "Основные результаты 1971-1996", "Основные результаты 1997-2001", "Основные результаты 2002-2006","СБОРНИК ПИЯФ 2007-2012","СБОРНИК ПИЯФ 2010-2013","СБОРНИК ПИЯФ 2014","СБОРНИК ПИЯФ 2015", а также в списке публикаций лаборатории и УО на нашем сайте.

Подчеркнем, что часто при решении тех или иных насущных проблем разделение научных и инженерных кадров на сотрудников ЛФТУ и УО является чисто условным.