Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Генератор Ван-де-Граафа
Электростатический высоковольтный генератор

Анимация

Описание

Высоковольтный электростатический генератор, изобретенный в 1931 году Робертом Дж. Ван-де-Граафом в Массачусетстком технологическом институте, используется для ускорения заряженных частиц (электронов, протонов, ионов и т.д.). Схема устройства генератора изображена на рис. 1.

 

Схема генератора Ван-де-Граафа

 

 

 

Рис. 1

 

Большой полый металлический электрод, имеющий вид полусферического купола, установлен на высоковольтной изолирующей колонне. В полость электрода заходит верхний конец ленточного транспортера электрических зарядов, представляющий собой бесконечный резиновый ремень на текстильной основе, натянутый на два металлических шкива и движущийся обычно  со скоростью 20 - 40 м/сек. Нижний шкив, установленный на металлической плите, вращается электродвигателем. Верхний шкив размещается под высоковольтным электродом-куполом и находится под полным напряжением машины. Там же находится система питания источника ионов и сам источник. Нижний конец ленты проходит мимо электрода поддерживаемого обычным высоковольтным источником под высоким относительно земли напряжением до 100 кВ. В результате коронного разряда электроны с ленты переносятся на электрод.

Положительный заряд поднимаемой транспортером ленты компенсируется вверху электронами купола, который получает положительный заряд. Максимально достижимый потенциал ограничивается изолирующими свойствами колонны и воздуха вокруг нее. Чем больше электрод, тем выше потенциал он может выдержать. Если установка герметически закрыта и внутреннее пространство наполнено сухим сжатым газом, размеры электрода для данного потенциала могут быть уменьшены. Заряженные частицы ускоряются в откачанной трубке, расположенной между высоковольтным электродом и «землей» или между электродами, если их два.

С помощью генератора Ван-де-Граафа может быть получен потенциал порядка 10Ч106 В, что позволяет ускорять электроны, протоны и дейтроны до энергии 10 Мэв, а альфа-частицы, несущие двойной заряд до 20 Мэв. Энергию заряженных частиц на выходе генератора можно легко контролировать с большой точностью, что делает возможными точные измерения. Ток пучка протонов в постоянном режиме 50 мкА, а в импульсном режиме может быть доведен до 5 мА. 

Временные характеристики

Время инициации (log to от 1 до 4);

Время существования (log tc от 1 до 15);

Время деградации (log td от 1 до 4);

Время оптимального проявления (log tk от 2 до 3).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Генератор Ван-де-Граафа может иметь вертикальное (более распространенное) и горизонтальное исполнение. Для увеличения энергии вылетающих частиц используются двух- и трехступенчатые генераторы.

Лабораторная реализация затруднена ввиду чрезвычайно высоких требований к пробойному напряжению изолирующей колонны и ленты, а также невозможности измерения получаемых сверхвысоких напряжений обычными вольтметрами.

Применение эффекта

Расходимость пучка генератора (до миллирадиан) значительно меньше, чем у линейных ускорителей и циклотронов, поэтому он используется практически всеми лабораториями ядерной физики, работающими с частицами низких и средних энергий. Применяется как для проведения ядерных реакций, так и для инжектирования частиц в ускорители.

Литература

 1. Хойзингтон Д. Основы ядерной техники. Госатомиздат, 1961.

 2. Комар Е.Г. Основы ускорительной техники. Атомиздат, 1975.

Ключевые слова

  • электростатический генератор
  • генератор Ван-де-Граафа
  • высоковольтный источник напряжения
  • высоковольтный электрод
  • движущаяся лента
  • заряды
  • потенциал

Разделы естественных наук:

Свойства ядер. Радиоактивность. Ядерные реакции
Электрические токи в вакууме, газах и плазме
Электрическое поле
Элементарные частицы, их рассеяние, реакции, космические потоки

Формализованное описание Показать