Pelletron

Pelletron (fra det engelske  pellet  -granule) er en højspændingselektrostatisk generator til at drive acceleratorer , der i princippet ligner Van de Graaff-maskinen . Den grundlæggende forskel er, at den elektriske ladning ikke overføres af et dielektrisk transportbånd, men af ​​et kredsløb bestående af elektrisk ledende led (pellets) isoleret fra hinanden [1] , på grund af hvilke generatoren har en større stabilitet af spændingsstigningen og en højere strømstyrke (fra 0,1 op til 0,5 mA ). For at øge strømmen er parallelkobling af maskiner mulig.

Sådan virker det

Enheden kan repræsenteres som et system af kondensatorer med en fast kondensatorplade (induktor) og mange bevægelige plader (pellets). Når båndet bevæger sig, modtager de bevægelige plader en ladning fra en konstant spændingskilde U excit , afbrydes fra ladevalsen og går op. Kapacitansen, som er maksimal under opladningen af ​​pladen, på grund af afstanden fra den anden plade, falder til værdien C min i det øvre strømopsamlingskredsløb, og spændingen stiger ifølge loven U = U excit · C max / C min . Når man når den øverste strømkollektorbørste, passerer ladningen til lagerkondensatorpladen. Denne plade er lavet af en sfærisk form, som bidrager til at fjerne ladningen fra strømkollektorbørsten, da ladningen altid er fordelt over overfladen af ​​den ledende kugle. Spændingsstigningen er også begrænset af lækstrømmen fra koronaudladningen. Højspændingsenergi består af excitationsenergi og mekanisk arbejde, hvor det meste af energien modtages på grund af mekanisk ladningsoverførsel fra induktoren til lagerkondensatoren.

Ved design adskiller elektrostatiske generatorer sig i form af drevet af de bevægelige plader, der overfører ladningen. De mest udbredte er bånd- og diskversioner. Da stigningen i spænding afhænger af ændringen i kapacitans, er det lettere at opnå en større forskel i diske på grund af små huller og slag, det er også muligt at øge ladningsoverførselshastigheden og bruge en relativt lavspændings-excitation; det er også muligt at seriekoble flere maskiner ved at montere flere skiver på en aksel.

Pelletronen placeres ofte i en forseglet beholder fyldt med en isolerende gas, såsom SF6 (SF 6 , svovlhexafluorid ).

Typiske elektriske spændinger ved højspændingsterminalen på pelletronen er flere megavolt; den maksimale opnåede spænding når 25 MV ( Oak Ridge National Laboratory , USA ) [2] , og det er den højeste spændingsaccelerator i verden. I øjeblikket er pelletroner ret udbredt til at accelerere forskellige typer partikler (f.eks. positroner , elektroner , ioner ) i sådanne installationer som acceleratormassespektrometre [3] (f.eks. til præcision af radiocarbonanalyse ), ioninjektorer osv. [fire ]

Noter

  1. The Pelletron Accelerator Arkiveret 24. november 2014 på Wayback Machine , R. G. Herb, Proc. PAC'1971.
  2. Den tandem elektrostatiske accelerator . Arkiveret fra originalen den 9. juli 2007.
  3. [https://web.archive.org/web/20141121122023/http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/IPAC10/papers/mopea064.pdf Arkiveret 21. november 2014 på Wayback Machine Arkiveret 21. november, 2014 November 2014 på Wayback Machine Arkiveret 21. november 2014 på Wayback Machine Accelerator Mass Spectrometry på Tsukuba 12 MV Pelletron Tandem Accelerator], Proc. IPAC'2010, Kyoto.
  4. Pelletrons 2002-2004 Arkiveret 13. juni 2010 på Wayback Machine , ppt-præsentation af NEC.

Links