navbar.frm 20180310
ATTENTIE. . VAKANTIE ONDERHOUD . . Bijeenkomst op 18 oktober 2018 . . Elke zondag 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde .
W

Robert Jemison van de Graaf

Samenvatting

Amerikaanse natuurkundige en uitvinder van de Van de Graaff Generator, een hoog-voltage elektrostatische generator, werkend als deeltjes versneller.

Robert Jemison Vandegraaff werd geboren op 20 december 1901 in Tuscaloosa, Alabama. Hij bezocht verschillende scholen in Tusca en ging naar de Universiteit van Alabama, waar hij zijn Bachelorstitel in 1922 behaalde en in 1923 zijn Master of Science diploma. Na zijn studie werkte hij voor de Energie Centrale van Alabama, als onderzoeks assistent. In 1924 ging hij al naar Parijs, om tot 1925 aan de Sorbonne te studeren. Daar volgde hij de lezingen van Marie Curie over straling. In 1926 promoveerde hij aan de Oxford Universiteit in de natuurkunde. Daar overwoog hij de verwachting van nucleaire onderzoekers, als Rutherford, dat op een dag deeltjes zo versneld konden worden, dat ze atoomkernen zouden kunnen splitsen. Hierdoor zou men meer te weten kunnen komen over de aard van individuele atomen. Dit bracht Robert Van de Graaff op de gedachte van een deeltjes versneller.

Van de Graaff met zijn eerste werkende generator In 1929 keerde Robert terug naar de VS en werkte daar aan het Palmer Physics Laboratory van de Princeton Universiteit. In de herfst van dat jaar maakte hij zijn eerste werkend model van zijn elektrostatische generator, die 80.000 Volts produceerde. Verbeteringen werden aangebracht en november 1931, tijdens een inauguraal diner van het American Institue of Physics werd een model gedemonstreerd dat meer dan 1.000.000 Volt leverde.

Eerste grote generator In 1931, toen Karl T.Compton president werd van Massachusetts Institute of Technology, (MIT) werd Van de Graaff uitgenodigd om als onderzoeks assistent te komen werken. Daar bouwde hij zijn eerste grote machine in een ongebruikte hangar op het vliegveld van Round Hill. De machine bestond uit twee gepolijste aluminium bollen, elk 4.5 meter in doorsnee, gemonteerd op 7.5 meter hoge geisoleerde kolommen, 1.5 meter in doorsnee. De kolommen waren gemonteerd op spoorwagons, zodat de bollen 13 meter boven de grond waren. De machine debuteerde op 28 november 1933 en kon 7.000.000 Volt produceren.

Principe schema De Van de Graaff generator is een indrukwekkend elektrostatische generator, die enorm hoge statische elektriciteit kan opwekken. Oorspronkelijk bestond de generator uit een zuiver zijden band, over twee rollen, aangedreven door een kleine elektromotor. De lading van de band werden opgezameld in een blikken trommel. Deze vroege opstelling was al in staat 80.000 Volt op te wekken. In Van de Graaff generators wordt de elektrische lading getranporteerd op een snelbewegende band van isolatie materiaal, aangedreven door een poelie op de bodem van het toestel. Een tweede poelie is ingesloten in een grote bol. De band wordt opgeladen door een kam met scherpe naalden, met de punten vlak bij het oppervlak van de band. De kam is verbonden aan een voedingsbron van 10.000 Volt. Een gas bij de naaldpunten wordt ge-ioniseerd door het elektrisch veld, en de ionen worden naar de band gedreven. De beweging van de band vervoert de lading in de hoogspannings bol, en lading vloeit af via weer een kam met naalden.

Een zorgvuldig ontworpen Van de Graaff generator, ge-isoleerd met samengeperst gas kan de lading doen oplopen tot 20 megavolt. Een ionenbron in de bol produceert dan positieve deeltjes, die versneld worden als zij naar het aardpotentiaal worden gedreven in een vacuum buis.


Moderne Van de Graaff generator In de meeste constant-voltage Van de Graaff-versnellers is de bron van de hoogspanning een tweetraps tandem versneller. Deze machines voorzien in een bundel met de dubbele energie dan die van een enkele versneller. Een ionen bron brengt een protonen bundel voort, die worden versneld door een uitwendige hoogspannings bron. Deze bundel passeert een gebied met gas onder lage druk, waar sommige protonen worden omgezet in negatieve waterstof ionen, door toevoeging van twee elektronen. Als het mengsel van geladen deeltjes door een magnetisch veld geweegt, wordt de negatieve lading afgebogen naar de versneller-buis, en de posititieve verwijderd. De bundel van negatieve ionen wordt dan versneld naar de positieve hoogspannings terminal. In deze terminal passeren de deeltjes een dunne koolstof folie, die de twee elektronen verwijderen, waardoor de negatieve ionen weer positieve ionen (protonen) worden. Deze worden nu door de positieve terminal verder versneld door het tweede deel van de buis. Aan de uitgang van de versneller worden de protonen in de bundel naar het doel gestuurd.

Drie of viertraps versnellers worden gebruikt voor sterilisatie, industriele radiografie, kanker therapie en het polymeriseren van plastics.

Robert J.Van de Graaff overleed op 16 januai 1967 te Boston op 65-jarige leeftijd. In die tijd waren er meer dan 500 Van de Graaff deeltjesversnellers in gebruik in meer dan 30 landen.

Referent

Meer informatie:

  • Robert Jemison van de Graaf

    Amerikaanse natuurkundige en uitvinder van de Van de Graaff Generator, een hoog-voltage elektrostatische generator, werkend als deeltjes versneller.

    Robert Jemison Vandegraaff werd geboren op 20 december 1901 in Tuscaloosa, Alabama. Hij bezocht verschillende scholen in Tusca en ging naar de Universiteit van Alabama, waar hij zijn Bachelorstitel in 1922 behaalde en in 1923 zijn Master of Science diploma. Na zijn studie werkte hij voor de Energie Centrale van Alabama, als onderzoeks assistent. In 1924 ging hij al naar Parijs, om tot 1925 aan de Sorbonne te studeren. Daar volgde hij de lezingen van Marie Curie over straling. In 1926 promoveerde hij aan de Oxford Universiteit in de natuurkunde. Daar overwoog hij de verwachting van nucleaire onderzoekers, als Rutherford, dat op een dag deeltjes zo versneld konden worden, dat ze atoomkernen zouden kunnen splitsen. Hierdoor zou men meer te weten kunnen komen over de aard van individuele atomen. Dit bracht Robert Van de Graaff op de gedachte van een deeltjes versneller.

    Van de Graaff met zijn eerste werkende generator In 1929 keerde Robert terug naar de VS en werkte daar aan het Palmer Physics Laboratory van de Princeton Universiteit. In de herfst van dat jaar maakte hij zijn eerste werkend model van zijn elektrostatische generator, die 80.000 Volts produceerde. Verbeteringen werden aangebracht en november 1931, tijdens een inauguraal diner van het American Institue of Physics werd een model gedemonstreerd dat meer dan 1.000.000 Volt leverde.

    Eerste grote generator In 1931, toen Karl T.Compton president werd van Massachusetts Institute of Technology, (MIT) werd Van de Graaff uitgenodigd om als onderzoeks assistent te komen werken. Daar bouwde hij zijn eerste grote machine in een ongebruikte hangar op het vliegveld van Round Hill. De machine bestond uit twee gepolijste aluminium bollen, elk 4.5 meter in doorsnee, gemonteerd op 7.5 meter hoge geisoleerde kolommen, 1.5 meter in doorsnee. De kolommen waren gemonteerd op spoorwagons, zodat de bollen 13 meter boven de grond waren. De machine debuteerde op 28 november 1933 en kon 7.000.000 Volt produceren.

    Principe schema De Van de Graaff generator is een indrukwekkend elektrostatische generator, die enorm hoge statische elektriciteit kan opwekken. Oorspronkelijk bestond de generator uit een zuiver zijden band, over twee rollen, aangedreven door een kleine elektromotor. De lading van de band werden opgezameld in een blikken trommel. Deze vroege opstelling was al in staat 80.000 Volt op te wekken. In Van de Graaff generators wordt de elektrische lading getranporteerd op een snelbewegende band van isolatie materiaal, aangedreven door een poelie op de bodem van het toestel. Een tweede poelie is ingesloten in een grote bol. De band wordt opgeladen door een kam met scherpe naalden, met de punten vlak bij het oppervlak van de band. De kam is verbonden aan een voedingsbron van 10.000 Volt. Een gas bij de naaldpunten wordt ge-ioniseerd door het elektrisch veld, en de ionen worden naar de band gedreven. De beweging van de band vervoert de lading in de hoogspannings bol, en lading vloeit af via weer een kam met naalden.

    Een zorgvuldig ontworpen Van de Graaff generator, ge-isoleerd met samengeperst gas kan de lading doen oplopen tot 20 megavolt. Een ionenbron in de bol produceert dan positieve deeltjes, die versneld worden als zij naar het aardpotentiaal worden gedreven in een vacuum buis.


    Moderne Van de Graaff generator In de meeste constant-voltage Van de Graaff-versnellers is de bron van de hoogspanning een tweetraps tandem versneller. Deze machines voorzien in een bundel met de dubbele energie dan die van een enkele versneller. Een ionen bron brengt een protonen bundel voort, die worden versneld door een uitwendige hoogspannings bron. Deze bundel passeert een gebied met gas onder lage druk, waar sommige protonen worden omgezet in negatieve waterstof ionen, door toevoeging van twee elektronen. Als het mengsel van geladen deeltjes door een magnetisch veld geweegt, wordt de negatieve lading afgebogen naar de versneller-buis, en de posititieve verwijderd. De bundel van negatieve ionen wordt dan versneld naar de positieve hoogspannings terminal. In deze terminal passeren de deeltjes een dunne koolstof folie, die de twee elektronen verwijderen, waardoor de negatieve ionen weer positieve ionen (protonen) worden. Deze worden nu door de positieve terminal verder versneld door het tweede deel van de buis. Aan de uitgang van de versneller worden de protonen in de bundel naar het doel gestuurd.

    Drie of viertraps versnellers worden gebruikt voor sterilisatie, industriele radiografie, kanker therapie en het polymeriseren van plastics.

    Robert J.Van de Graaff overleed op 16 januai 1967 te Boston op 65-jarige leeftijd. In die tijd waren er meer dan 500 Van de Graaff deeltjesversnellers in gebruik in meer dan 30 landen.

. .