Пелетрон

Пелетрон (від англ. pellet — кулька) — електростатичний прискорювач, аналогічний за принципом дії до генератора Ван де Граафа. Принципова відмінність полягає в тому, що електричний заряд переноситься не діелектричною стрічкою-транспортером, а ланцюгом, що складається з електропровідних ланок (pellets), з'єднаних ізолятором[1], завдяки чому володіє більшою стійкістю приросту напруги і великим струмом (від 0,1 до 0,5 мА). Для збільшення струму можливе паралельне увімкнення машин.

Принцип дії
Схема генератора

Пристрій можна представити у вигляді системи конденсаторів з однією нерухомою обкладкою (індуктор) і безліччю рухомих обкладок (пелети). При русі стрічки рухомі обкладки отримують заряд від джерела постійної напруги , від'єднуються від підзаряджального валика і їдуть наверх. Ємність, значення якої максимальне під час заряду обкладки, в результаті віддалення від другої обкладки зменшується до значення у верхньому токознімному ланцюзі, а напруга зростає за законом . При досягненні верхньої токознімної щітки заряд переходить на обкладку накопичувального конденсатора. Ця обкладка робиться сферичної форми, що сприяє відведенню заряду з токознімної щітки, оскільки заряд завжди розподіляється по поверхні провідної сфери. Приріст напруги також обмежується струмом витоку коронного розряду. Високовольтна енергія складається з енергії збудження і механічної роботи, причому більша частина отриманої енергії обумовлена ​​механічним перенесенням заряду від індуктора до накопичувального конденсатора.

Дисковый электростатический генератор

За конструкцією, електростатичні генератори відрізняються формою приводу рухомих обкладок, що переносять заряд. Найбільшого поширення набули стрічкові і дискові варіанти. Оскільки приріст напруги залежить від зміни ємності, то в останніх можна досить легко досягти більшу її різницю за рахунок малих зазорів і биттів, також можна збільшити швидкість перенесення зарядів і використовувати порівняно низьковольтне збудження, а також з'єднати кілька машин послідовно, встановивши декілька дисків на одному валу.

Пелетрон часто розміщують в герметичній посудині, заповненій ізолюючим газом, наприклад SF6 (гексафторид сірки). Характерні електричні напруги на високовольтному терміналі пелетрона становлять кілька мегавольт; максимальне отримане значення напруга сягає 25 МВ (Oak Ridge National Laboratory, США), і на сьогодні це самий високовольтний прискорювач у світі.[2] Пелетрони досить широко застосовуються для прискорення різних типів частинок, наприклад позитронів, електронів та іонів у прискорювальних мас-спектрометрах[3] (наприклад, для прецизійного радіовуглецевого датування), інжекторах іонів тощо.


Примітки
  1. The Pelletron Accelerator, R.G. Herb, Proc. PAC’1971. Перевірено 31 січня 2015
  2. The Tandem Electrostatic Accelerator. Архівовано 9 липня 2007 у Wayback Machine. Перевірено 31 січня 2015
  3. Accelerator Mass Spectrometry at the Tsukuba 12 MV Pelletron Tandem Accelerator, Proc. IPAC’2010, Kyoto. Перевірено 31 січня 2015

Посилання
  • Pelletron.com — National Electrostatics Corporation (англ.)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.