Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 44. 2 december 1950 - van de Graaff-generatorn, av Lars Beckman
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
11 november 1950
1111
Det är också möjligt att genom tillsats av andra
gaser, speciellt halogenföreningar, förbättra
iso-lationsegenskaperna. Halogenatomerna har
nämligen stor benägenhet att binda elektroner,
varvid alltså dessa, som utgör de främsta aktiva
komponenterna vid ett överslag, kraftigt
reduceras i antal med en ökad säkerhet mot överslag
som följd. De gaser, som tillsättes, är därför
främst freon (CC12F2), koltetraklorid (CC14)
och svavelhexafluorid (SF6).
Det är alltså tydligt, att spänningen kan ökas
avsevärt genom inneslutning av van de
Graaff-generatorn i en gastät trycktank och höjning av
trycket (fig. 4). De gaser, som först kommer
ifråga är luft och kväve. Båda har ungefär
samma isolationsegenskaper. Luft är givetvis
billigare men i stället måste då hänsyn tas till
brandrisken. Freon har ungefär samma
isolationsförmåga som luft vid tre gånger högre tryck.
Dess ångtryck är vid 20° C ca 6 ata.
Svavelhexafluorid har ännu bättre isolationsförmåga, och
dess ångtryck är vid 20°C ca 25 ata. Då de
senare gaserna är relativt dyrbara, användes
vanligen luft eller kväve som huvudbeståndsdel med
en mindre tillsats av t.ex. freon eller
svavelhexafluorid.
Av stor vikt för överslagshållfastheten och för
minskning av läckströmmar är, att fuktigheten
hålles låg. För en tryckisolerad maskin ställer
sig en effektiv torkning av gasen givetvis mycket
enklare än för en luftisolerad eller öppen maskin.
En tryckisolerad generator blir därigenom
avsevärt mer oberoende av växlingar i
luftfuktigheten, fuktiga lokaler etc. En förbättring av gasens
isolation medför också, att större laddningar kan
transporteras av banden, varigenom den
maximala belastningsströmmen ökas (fig. 4).
För en tryckisolerad van de Graaff-maskin
tillkommer en viss teknisk utrustning, såsom
kompressor, torkfilter för gasen, förrådstank för
uppsamling av gasen, då arbeten skall utföras
på maskinen osv. Vid öppna maskiner har det
i många fall visat sig nödvändigt att installera
särskilda aggregat för att nedbringa
luftfuktigheten i lokalen.
Jonkälla
Problemet att alstra de joner eller laddade
partiklar, som skall accelereras är gemensamt för alla
acceleratorer. Jonkällor finnes av flera olika
typer. I praktiskt taget alla utnyttjas en elektrisk
gasurladdning, där de bildade jonerna suges ut
med ett elektriskt fält. I de fall då protoner eller
deuteroner skall accelereras, tillföres väte eller
tungt väte till jonkällan via en palladium- eller
nålventil från en tryckbehållare i hemisfären.
En palladiumventil utgöres i princip av ett
tunn-väggigt palladiumrör, vilket har egenskapen att
vid uppvärmning släppa genom vätgas.
De urladdningstyper, soin användes, är dels
Fig. 4. Samband mellan - generatorspänning jämte–-
kortslutningsström till hemisfären samt tryck för luft och
freon (Massachusetts General Hospital, USA).
likströmsurladdning med glödkatod, varvid
trycket hålles vid 10"1—lO"2 torr, dels
likströmsurladdning i magnetfält med antingen kall katod
eller glödkatod och tryckområde 1CM—5 • lO"5
torr, dels högfrekvensurladdning med
frekvenser omkring 15 Mp/s och samma tryckområde.
De båda sista typerna är de senast utvecklade
och de, som givit bäst resultat, dvs. höga
jonströmmar vid lågt tryck och liten
gasförbrukning. En van de Graaff-generator kan visserligen
inte belastas kontinuerligt med större
jonströmmar, än som relativt lätt kan alstras, men vid
impulserad drift är det önskvärt med större
toppströmmar, än vad som för närvarande kan
åstadkommas.
När elektroner skall accelereras i maskinen,
förenklas problemet väsentligt. Jonkällan
ersät-tes då med en glödkatod, och alla problem med
gasinsläpp bortfaller.
Accelerationsrör
Soin ovan nämnts, måste jonerna under
accelerationen röra sig i ett rör, accelerationsröret,
med mycket gott vakuum (ca 10"5 torr). Jonerna
lämnar jonkällan i divergerande banor, och de
skall träffa målplattan (även kallad strålfång,
eng. "target") inom en yta av några få
kvadratcentimeter eller därunder. Den divergerande
jonstrålen skall därför göras parallell och sedan
hållas samman i den flera meter långa
löpsträckan genom röret. På grund av repulsionen mellan
jonerna söker strålen sprida sig. Det fordras
därför icke blott ett accelererande fält längs röret
utan även ett fokuserande radiellt fält. Detta
åstadkommes genom att röret förses med ine-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
