Enige tijd geleden sprak de hele wereld over de LHC - de Large Hadron Collider, een versneller van geladen deeltjes op botsende bundels. Dit enorme apparaat wordt gebruikt door wetenschappers van over de hele wereld. Maar geladen deeltjesversnellers kunnen op verschillende principes worden gebouwd. Vandaag wil ik een apparaat onthouden dat het elektrostatische principe gebruikt voor zijn werk.
In 1929 bouwde wetenschapper Van de Graaf van de Universiteit van Massachusetts een geweldig apparaat dat een ultrahoog spanningsveld opwekt. En hiervoor gebruikte hij een diëlektrische tape die van een elektrische motor voortbewoog en geëlektrificeerd werd met behulp van geïoniseerde lucht. Het eerste apparaat maakte het mogelijk om ladingen op te wekken tot 80 kV. Maar de generatoren uit 1931 en 1933 produceerden respectievelijk een vermogen van één miljoen en zeven miljoen volt!
De generator bestaat uit een paar katrollen (de onderste is van metaal en de bovenste is gemaakt van diëlektrisch materiaal), een tape, een bolvormige elektrode, stutten (of kolommen, in grote installaties) en een spanningsbron. Hoe groter de bol, hoe hoger de spanning kan worden verkregen.
Met behulp van Van de Graaff-generatoren werden deeltjes lange tijd versneld voor verschillende experimenten in nucleair onderzoek. Later werden ze vervangen door meer geavanceerde apparaten, maar deze generatoren zijn nog steeds in gebruik.
Ze worden bijvoorbeeld gebruikt om kernreacties uit te voeren of om deeltjes in moderne versnellers te injecteren. De meeste nucleaire laboratoria zijn gewapend met een de Graaff-apparaat. Ook in de geneeskunde hebben generatoren hun plaats gevonden: ze worden gebruikt voor bestralingstherapie en in verschillende onderzoeken.
En, natuurlijk, als leerboeken - elektrostatische experimenten of imitatie van bliksemontladingen, slaagt het apparaat perfect. Er is zelfs speelgoed gebaseerd op dit prachtige apparaat.
Promotie video:
Een van de bekendste en meest spectaculaire experimenten met de de Graaf-generator is de "hair on end" -ervaring. De deelnemer staat op de diëlektrische mat en raakt de bol van de generator aan. Het apparaat is ingeschakeld en - ja, dat klopt - het haar staat overeind. Deze generator is, net als de Marx-generator, dodelijk voor mensen als hij verkeerd wordt gebruikt, dus alle experimenten moeten met uiterste voorzichtigheid worden uitgevoerd.
