Русская Википедия:Пеллетрон
Пеллетро́н (от Шаблон:Lang-en — гранула) — электростатический генератор высокого напряжения для питания ускорителей, аналогичный по принципу действия машине Ван де Граафа. Принципиальное различие в том, что электрический заряд переносится не диэлектрической лентой-транспортёром, а цепью, состоящей из электропроводящих звеньев (пеллетов), изолированных друг от друга[1], благодаря чему генератор обладает бо́льшей устойчивостью прироста напряжения и бо́льшим током (от Шаблон:Num до Шаблон:Num). Для увеличения тока возможно 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 Шаблон:Math, отсоединяются от подзаряжающего валика и едут наверх. Ёмкость, максимальная во время заряда обкладки, из-за отдаления от второй обкладки уменьшается до значения Шаблон:Math в верхней токосъёмной цепи, а напряжение растёт по закону Шаблон:Math. 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 дисковых можно легче достичь её большей разницы за счёт 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, элегазом (SF6, гексафторид серы).
Характерные электрические напряжения на высоковольтном терминале пеллетрона составляют несколько мегавольт; максимальное полученное напряжение достигает Шаблон:Num (Национальная лаборатория Ок-Ридж, 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
Ссылки
- Pelletron.com Шаблон:Wayback — National Electrostatics Corporation
Шаблон:ВС Шаблон:Генераторы высокого напряжения
- ↑ The Pelletron Accelerator Шаблон:Wayback, R. G. Herb, Proc. PAC’1971.
- ↑ The Tandem Electrostatic Accelerator. Шаблон:Webarchive
- ↑ Шаблон:Wayback Шаблон:Wayback Шаблон:Wayback Accelerator Mass Spectrometry at the Tsukuba 12Шаблон:NbspMV Pelletron Tandem Accelerator, Proc. IPAC’2010, Kyoto.
- ↑ Pelletrons 2002—2004 Шаблон:Wayback, ppt-presentation by NEC.
