- Пеллетрон
-
Пеллетрон (от англ. pellet — шарик, катышек) — электростатический ускоритель, аналогичный по принципу действия ускорителю Ван де Граафа. Принципиальное различие в том, что электрический заряд переносится не диэлектрической лентой-транспортёром, а цепью, состоящей из электропроводящих звеньев (pellets), соединённых изолятором[1], благодаря чему обладает большей устойчивостью прироста напряжения и большим током от 0,1 до 0,5 мА для увеличения тока возможное параллельное включение машин.
Принцип действия
Устройство можно представить как систему конденсаторов с одной неподвижной обкладкой конденсатора (индуктор) и множества подвижных обкладок (пеллеты). При движении ленты подвижные обкладки получают заряд от источника постоянного напряжения , отсоединяются от подзаряжающего валика и едут наверх. Ёмкость, максимальная во время заряда обкладки, из-за отдаления от второй обкладки уменьшается до значения в верхней токосъёмной цепи, а напряжение растёт по закону . При достижении верхней токосъёмной щётки заряд переходит на обкладку накопительного конденсатора. Эта обкладка делается сферической формы, что способствует уходу заряда с токосъёмной щётки, так как заряд всегда распределяется по поверхности проводящей сферы. Прирост напряжения также ограничивается током утечки коронного разряда. Высоковольтная энергия складывается из энергии возбуждения и механической работы, причём бо́льшая часть полученной энергии обусловлена механическим переносом заряда от индуктора к накопительному конденсатору.
По конструкции электростатические генераторы отличаются формой привода подвижных обкладок, переносящих заряд. Наибольшее распространение получили ленточные и дисковые варианты. Так как прирост напряжения зависит от изменения ёмкости, то в последних можно довольно легко достичь большую её разницу за счет малых зазоров и биений, также можно увеличить скорость переноса зарядов и использовать сравнительно низковольтное возбуждение, также можно соединить несколько машин последовательно, установив несколько дисков на одном валу.
Пеллетрон часто размещают в герметичном сосуде, заполненном изолирующим газом, например SF6 (гексафторидом серы). Характерные электрические напряжения на высоковольтном терминале пеллетрона составляют несколько мегавольт; максимальное полученное напряжение достигает 25 МВ (Oak Ridge National Laboratory, США)[2], и это самый высоковольтный в мире ускоритель.В настоящее время пеллетроны довольно широко применяются для ускорения различных типов частиц, например позитронов, электронов, ионов в таких установках как ускорительные масс-спектрометры[3] (например, для прецизионного радиоуглеродного анализа), инжекторы ионов и т. п.[4]
Примечания
- ↑ The Pelletron Accelerator, R.G. Herb, Proc. PAC’1971
- ↑ The Tandem Electrostatic Accelerator
- ↑ Accelerator Mass Spectrometry at the Tsukuba 12 MV Pelletron Tandem Accelerator, Proc. IPAC’2010, Kyoto.
- ↑ Pelletrons 2002—2004, ppt-presentation by NEC.
Ссылки
- Pelletron.com — National Electrostatics Corporation
Категории:- Ускорители частиц
- Физика ускорителей
Wikimedia Foundation. 2010.