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
1109
van de Graafi-generatorn
Civilingenjör Lars Beckman, Stockholm
För att vinna kunskap om atomkärnornas
byggnad måste man framkalla störningar i denna,
vilket kan ske genom bombardemang med
energirika partiklar (t.ex. elektroner, protoner,
deu-teroner, eller /-kvanta) eller partiklar med stor
inträngningsförmåga (neutroner). För att
accelerera vissa av dessa partiklar till de erforderliga
höga energierna har under de senaste decennierna
en rad apparater konstruerats, såsom betatronen,
cyklotronen, synkrotronen, van de
Graaff-generatorn m.fl. För neutronbestrålningar i större
skala har man under de senaste åren fått
uranreaktorn.
van de Graaff-generatorns princip
All acceleration av laddade partiklar sker
genom att partiklarna genomlöper ett elektriskt
fält. Den bana, de därvid följer, kan vara
antingen krökt eller rätlinig. I förra fallet fordras,
att det elektriska fältet varierar med tiden och
även att ett magnetiskt fält är närvarande. I det
senare fallet kan det elektriska fältet vara såväl
variabelt med tiden som stationärt. Den
sistnämnda möjligheten är uppenbarligen den
principiellt enklaste och det är denna, som kommer
till användning vid van de Graaff-generatorn.
Denna som uppkallats efter sin förste
konstruktör, amerikanen R J van de Graaff, bygger alltså
på principen att accelerera laddade pratiklar, t.ex.
elektroner, protoner eller deutroner, i ett
elektrostatiskt fält. För uppnående av höga energier
måste därför en hög spänningsskillnad
åstadkommas mellan två punkter och partiklarna
genomlöper fältet mellan dessa punkter, ty
partikelenergin är direkt proportionell mot det
genomlöpta spänningsfallet. Det för van de
Graaff-generatorn karakteristiska är den metod,
varigenom den höga spänningen åstadkommes.
Högspänningselektroden uppladdas genom att
laddning tillföres från jordpotential medelst ett
snabbt löpande band av bomull eller gummi. De
accelererade partiklarna måste för att icke
bromsas vid stötar mot luftmolekylerna röra sig i ett rör
med mycket gott vakuum (ca 10"5 torr), fig. 1.
Högspänningselektrodens och koronapelarens
utformning
Den lämpligaste utformningen av
högspänningselektroden — eller hemisfären — är givet-
621.384.71
vis sfärisk. Den elektriska fältstyrkan måste
nämligen överallt hållas så låg som möjligt för
att överslag skall undvikas. Av samma skäl måste
andra föremål, tak, väggar osv., vara på relativt
stort avstånd från hemisfären. Är dessa avstånd
stora i förhållande till hemisfärens radie, blir
den maximala fältstyrkan vid hemisfärens yta
V/r, där V är spänningen till jord och r radien.
Luftens elektriska hållfasthet brukar sättas till
30 kV/cm. För en spänning på 1 MV får alltså
hemisfären en radie av 33 cm. För att få en viss
säkerhet mot överslag och kompensera
fuktighetens nedsättning av luftens hållfasthet måste
dock radien ökas utöver detta värde med ca
30 %.
Om väggar eller tak är för nära eller om
maskinen är placerad i en trycktank måste radien
ytterligare ökas. Det stora utrymme, som krävs
Fig. 1. Principskiss för
van de
Graaff-genera-tor; positiv laddning
tillföres bandets 1
nedre del genom spetsar 2
anslutna till ett
hög-spänning saggregat 3
och suges bort av
spetsar A i hemisfären 5,
varvid strömmen
orsakar ett spänningsfall i
motståndet 6; den övre
valsen får då positiv
spänning i förhållande
till de översta
spetsarna, varför negativ
laddning tillföres
bandets nedåtgående part;
t.v. om bandet är
accelerationsröret 7.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
