Электростатикалық үдеткіш

Тура əсерлі үдеткіш немесе электростатикалық үдеткіш (жоғары вольтті үдеткіш) жоғары кернеулі генератордан жəне вакуум түтігінен тұрады, ол электрондарды немесе иондарды үдетеді. Үдету үшін статистикалық немесе квазистатистикалық электр өрісін пайдаланады. Бөлшектерге берілетін энергия, үдету аралығына түсірілген потенциалдар айырымы (U2-U1) арқылы беріледі.

Электростатикалық өрісте зарядталған бөлшектерді үдету үшін эксперименттік қондырғыға қажетті негізгі элементтер мыналар:

а) бөлшектер (иондар) көзі; ə) бөлшектердің үдетілуі орындалатын жоғары вольтті вакуум түтігі; б) түтік қоректенетін жоғары вольтті кернеу.

Жылдам зарядталған бөлшек – протондарын алып, атом ядросын атқылау үшін алғаш қондырғы жасаған ағылшын физигі Кокроф жəне Уолтон болды. Кокроф пен Уолтон үдеткіш түтігінің принципиальды сұлбасы 7.11-суретте көрсетілген (кескінделген).

А-анод жəне 1-электрод орналасқан кеңістікте интенсивті газ разрядталып, сутегі ионы (I) пайда болады. Иондар 1–электродқа

~ 274 ~

ұшып келіп, 1 жəне 2 электродтар арасындағы кеңістікке дəл келіп əрі қарай үдетіледі. Осылайша барлық электродтан үдетітіліп өтіп пратондар (сутегі ионы) энергиясы 8 0 КэВ жетеді де ол нысананы, (М) атқылайды. Пайда болған реакцияны бақыл ау Ғ-терезеден жүргізіледі. -саңылау арқ лы түтіктегі ауаны сорады. Разрядты құрылымға сутегін Н-түтігі арқылы жіберіледі. Кокроф жəне Уо лтон құрылымының бір каскад ындағы кернеу 200 Кв дейін жетеді, ал тізбектеп Ван де Грааф үдеткіші жалғанған басқа каскадтардан өткенде соңында 800 К кернеу береді.

7.11-сурет

~ 275 ~

7.12-сурет

Ү лкен жарты металл шар 1 жəн 2 (диаметрі 1 – 10 м дейін) изаляц ияланған 3 жəн е 4 жартылай калоннаға бекітілген. Шарлар жəне колонна ішінде айналатын 5,,7 жəне 8 шки фті ленталар қозғалады 9,10 (изол цияланған материалдан жасалған). Кеңістік ішіндегі екі жартыл ай лентада изоляциаланған 11 жəне 12 пласти на орналасқан. 17 жəне 19 үшкір жүйе арқ ылы, жоғары вольтті түзеткіштен шыққан заряд көмегімен лента зарядталады. Жоғары вольтті түзеткіш; жоғарылатқыш трансфарматор–25; кенот он-26 жəне конденсатор-27 тұрады. 9-лента оң зарядпен, ал 10-лента теріс зарядпен зарядталған. Осы зарядтар лентамен бірге 1 жəне 2 шар і шінде көтеріледі де, 13 жəне 15 үшкір жүйе арқылы алынып тасталады. Лентаның төмендеуші бөлігі, таңбасы қарама-қарсы электр мен зарядталад ы. Осы заряд үшкір 14 жəне 16 ар ылы іске асырылады, ал 18 жəне 20-шы ү шкірі арқылы разрядталады.

~ 276 ~

Сонымен əрбір шар бірнеше миллиондаған вольт кернеу арқылы зарядталады, ол зарядталған бөлшек үдеуін 10 Мэв энергияға дейін қамтамасыз етеді.

Ван де Грааф генераторының, яғни электростатикалық үдеткішінің бірқатар ерекшеліктері бар. Кернеудің жəне токтың жоғары тұрақтылығынан, үдетілген бөлшектер тогы өте аз шашырайды, сондықтан да оларға ғылыммен техникада сұраныс өте үлкен.