Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!

Dodaj nas do zakładek

Galaktyki, Gwiazdy ,Planety

  

Akcelerator elektrostatyczny

Akcelerator elektrostatyczny lub akcelerator van de Graaffa – akcelerator liniowy wytwarzający strumień jonów o energiach kinetycznych kilku megaelektronowoltów (MeV). Cząstki naładowane uzyskują energię dzięki przyspieszaniu w silnym stałym polu elektrostatycznym wytworzonym przez generator Van de Graaffa, w którym ładunek elektryczny zgromadzony jest na metalowej kopule.Akcelerator elektrostatyczny lub akcelerator van de Graaffa

Izolacyjny pas transportowy napięty jest między walcami . Pas jest ładowany ze źródła napięcia  poprzez ostrze . Pod wpływem silnego pola elektrycznego w ośrodku otaczającym ostrze powstają jony dodatnie i ujemne. Na pasie osadzają się ładunki tego samego znaku, co odpychający je ładunek na ostrzu. Ruch pasa wynosi zebrane ładunki ku górze do wnętrza kopuły, gdzie przez ostrze  na zasadzie puszki Faradaya spływają one na elektrodę zbiorczą . Potencjał elektrody rośnie do momentu zrównania się tempa ubywania ładunku przez upływ z szybkością jego doprowadzenia. Górna część rury akceleratora, ze źródłem jonów , połączona jest z elektrodą zbiorczą. Dolny koniec rury, o potencjale ziemi, zamknięty jest tarczą bombardowaną przez przyspieszone cząstki. Jony po wyjściu ze źródła doznają przyspieszenia przez napięcie

Ze względu na konstrukcję generatora, wyróżnia się powietrzne i ciśnieniowe akceleratory van de Graaffa. W akceleratorach ciśnieniowych całość aparatury jest zamknięta w szczelnej komorze wypełnionej, np. azotem lub freonem pod ciśnieniem kilkunastu atmosfer. Zmniejsza to upływ ładunku i zwiększa maksymalną energię kinetyczną przyspieszanych cząstek. Maksymalne energie osiągane w akceleratorach tego typu są rzędu 10 MeV. Wyższe energie w przypadku przyspieszania jonów możliwe są w akceleratorach Van de Graaffa typu tandem. Uzyskuje się je zmieniając w trakcie przyspieszania znak ładunku jonów, tak że są przyspieszane dwukrotnie tym samym napięciem.

Akceleratory van de Graaffa mają wiele cech użytecznych w badaniach fizyki jądrowej niskich energii:
możliwość przyspieszania cząstek o różnych stosunkach e/m
duża jednorodność energii przyspieszanych cząstek
łatwa regulacja napięcia przyspieszającego
małe tło radiacyjne
możliwość automatycznej i ciągłej stabilizacji energii oraz natężenia przyspieszanych cząstek
zdolność pracy impulsowej oraz pracy w warunkach eksperymentalnych
prostota konstrukcji, obsługi i działania
niski koszt eksploatacyjny
Z tych powodów są popularne w instytutach badawczych. W Polsce działa kilka akceleratorów van de Graaffa, m.in. w Instytucie Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana.