작동 방식은 다음과 같습니다.
1. 정적 전기 생성 : Van de Graaff 발전기는 이동 벨트를 사용하여 소스 (일반적으로 고전압 전원 공급 장치)에서 큰 중공 금속 구로 전달을 전송합니다. 이것은 구에 큰 정적 전하를 만듭니다.
2. 고전압 생성 : 충전은 구에 쌓여 구와지면 사이의 높은 전위차를 만듭니다. 이 전위차는 수백만 볼트에 도달 할 수 있습니다.
3. 가속 입자 : 그런 다음 고전압을 사용하여 별도의 가속기 구성 요소에서 하전 입자를 가속화합니다. 이 구성 요소는 선형 가속기 (LINAC) 또는 원형 가속기 (사이클로트론 또는 싱크로트론) 일 수 있습니다.
입자를 가속화하는 방법 :
* 전기장 : 터미널의 고전압은 터미널과 접지 사이에 강한 전기장을 생성합니다.
하전 입자의 힘 : 전하 입자, 양성자와 마찬가지로이 전기장으로 들어가면지면으로 추진하는 힘을 경험합니다.
* 운동 에너지 얻기 : 입자가 가속함에 따라 운동 에너지를 얻고 속도가 높아집니다.
왜 전자가 아닌가?
이론적으로 가능하지만, 반 드 그라프 생성기에서 전자 가속화되는 전자는 몇 가지 이유로 실용적이지 않습니다.
* 전자 불안정성 : 전자는 자기장에 의해 매우 가볍고 쉽게 편향됩니다. 이로 인해 궤적을 제어하고 가속 경로에 머무르기가 어렵습니다.
* 고 에너지 요구 사항 : 전자의 상당한 가속도를 달성하기 위해 발전기는 더 높은 전압을 생성해야하며, 이는 Van de Graaff 설계로 달성하기가 어렵습니다.
* 대체 방법 : 전자 가속도를 위해 특별히 설계된 선형 가속기 (LINAC)와 같은 전자를 가속화하는보다 효과적인 방법이 있습니다.
요약하면, 반 드 그라프 발생기는 주로 하전 된 입자, 특히 양성자 및 기타 이온을 가속화하기위한 강력한 전기장을 생성하는 고전압 발생기입니다. 이론적으로 전자 가속도에 사용될 수 있지만 가장 실용적이거나 효율적인 방법은 아닙니다.
