Robert J. Van de Graaff - Robert J. Van de Graaff
Robert J. Van de Graaff | |
|---|---|
 | |
| Urodzić się |
Robert Jemison Van de Graaff
20 grudnia 1901
Tuscaloosa, Alabama , Stany Zjednoczone
|
| Zmarł | 16 stycznia 1967 (w wieku 65)
Boston, Massachusetts , Stany Zjednoczone
|
| Narodowość | amerykański |
| Obywatelstwo | Amerykański obywatel |
| Alma Mater |
University of Alabama (BS; MS) La Sorbonne University of Oxford (BS; D.Phil.) |
| Znany z | Generator Van de Graaffa |
| Nagrody |
Medal Elliotta Cressona (1936) Medal i nagroda Duddella (1947) Nagroda Toma W. Bonnera w dziedzinie fizyki jądrowej (1966) |
| Kariera naukowa | |
| Pola | Fizyka |
| Instytucje |
Massachusetts Institute of Technology Uniwersytet Princeton |
| Doradca doktorski | John Sealy Townsend |
Robert Jemison Van de Graaff (20 grudnia 1901 – 16 stycznia 1967) był amerykańskim fizykiem , znanym z projektowania i budowy wysokonapięciowych generatorów Van de Graaffa . Większość swojej kariery spędził w Massachusetts Institute of Technology.
Biografia
Robert Jemison Van de Graaff urodził się w rezydencji Jemison-Van de Graaff w Tuscaloosa w stanie Alabama jako syn Adriana Sebastiana „Bassa” Van de Graaffa i Minnie Cherokee Jemison. Pradziadek był Robert Robert Jemison Jr . Jego ojciec Adrian był sędzią obwodowym, który był rezerwowym w drużynie futbolowej Uniwersytetu Yale w 1880 roku . Jego ojciec był pochodzenia holenderskiego .
Jego trzej starsi bracia, Adrian, Jr. , Hargrove i William, byli piłkarzami z całego Południa podczas Karmazynowego Przypływu w Alabamie . William był znany jako „Bully” i był pierwszym All-American w Alabamie . W Tuscaloosa Robert otrzymał licencjat z matematyki (1922) i magisterium z inżynierii mechanicznej (1923) na Uniwersytecie Alabama, gdzie był członkiem The Castle Club (później przekształcił się w oddział Mu w Theta Tau ).
Po roku pracy dla Alabama Power Company , Van de Graaff uczęszczał na wykłady Marie Curie na Sorbonie w 1925. W 1926 zdobył drugie BS na Uniwersytecie Oksfordzkim w ramach stypendium Rhodesa, uzyskując stopień doktora habilitowanego. pod kierownictwem Johna Sealy Townsenda na Uniwersytecie Oksfordzkim w 1928 roku.
Van de Graaff był wynalazcą generatora Van de Graaffa , urządzenia wytwarzającego wysokie napięcia . W 1929 roku opracował swój pierwszy taki generator, wytwarzający 80 000 woltów. W 1933 zbudował większy generator generujący 7 milionów woltów.
Van de Graaff spędził 1929-1931 w Princeton, został National Research Fellow, a od 1931 do 1934 pracownikiem naukowym Massachusetts Institute of Technology . Profesorem nadzwyczajnym został w 1934 r. (przebywał tam do 1960 r.). Został odznaczony Medalem Elliotta Cressona w 1936 roku.
Podczas II wojny światowej Van de Graaff był dyrektorem Projektu Radiograficznego Wysokiego Napięcia. Po II wojnie światowej wraz z Johnem G. Trumpem zainicjował High Voltage Engineering Corporation (HVEC) . W latach pięćdziesiątych wynalazł transformator z rdzeniem izolacyjnym , wytwarzający prąd stały o wysokim napięciu. Opracował również technologię generatora tandemowego .
American Physical Society przyznało mu nagrodę T. Bonner (1965) Za rozwoju akceleratorów elektrostatycznych .
Van de Graaff zmarł w dniu 16 stycznia 1967 roku w Bostonie , Massachusetts .
Jego imieniem nazwano krater po drugiej stronie księżyca.
Generator Van de Graaffa
Generatory Van de Graaffa wykorzystują zmotoryzowany pas izolacyjny (zwykle wykonany z gumy) do przewodzenia ładunków elektrycznych ze źródła wysokiego napięcia na jednym końcu paska do wnętrza metalowej kuli na drugim końcu. Ponieważ ładunek elektryczny znajduje się na zewnątrz kuli, kumuluje się, aby wytworzyć potencjał elektryczny znacznie większy niż w pierwotnym źródle wysokiego napięcia. Praktyczne ograniczenia ograniczają potencjał wytwarzany przez duże generatory Van de Graaffa do około 7 milionów woltów. Generatory Van de Graaffa są używane przede wszystkim jako zasilacze prądu stałego dla liniowych akceleratorów cząstek atomowych wykorzystywanych w eksperymentach fizyki jądrowej. Generatory Tandem Van de Graaff to zasadniczo dwa generatory połączone szeregowo i mogą wytwarzać około 15 milionów woltów.
Generator Van de Graaff to proste urządzenie mechaniczne. Małe generatory Van de Graaffa są budowane przez hobbystów i firmy produkujące aparaturę naukową i służą do demonstrowania efektów wysokich potencjałów prądu stałego. Nawet małe maszyny hobbystyczne wytwarzają imponujące kilkucentymetrowe iskry. Największy na świecie izolowany powietrzem generator Van de Graaffa, zbudowany przez samego Van de Graaffa, działa i jest wystawiony w Boston Museum of Science . Popularną atrakcją są pokazy w ciągu dnia. Bardziej nowoczesne generatory Van de Graaffa są izolowane sprężonym gazem dielektrycznym , zwykle freonem lub sześciofluorkiem siarki . W ostatnich latach generatory Van de Graaffa powoli zastępowano półprzewodnikowymi zasilaczami prądu stałego bez ruchomych części. Energie wytwarzane przez akceleratory cząstek atomowych Van de Graaffa są ograniczone do około 30 MeV, nawet w przypadku generatorów tandemowych przyspieszających podwójnie naładowane cząstki (na przykład alfa). Bardziej nowoczesne akceleratory cząstek, wykorzystujące inną technologię, wytwarzają znacznie większe energie, przez co akceleratory cząstek Van de Graaffa stały się w dużej mierze przestarzałe. Są one nadal w pewnym stopniu wykorzystywane do badań doktoranckich w szkołach wyższych i na uniwersytetach oraz jako źródła jonów do wyładowań o wysokiej energii.
Patenty
- US1,991,236 – „ Generator elektrostatyczny ”
- US2 024 957 — „ Elektryczny system transmisji ”
- US2922905 — „ Urządzenie do zmniejszania obciążenia elektronów w akceleratorach jonów dodatnich ”
- US3,187,208 – „ Urządzenie elektromagnetyczne wysokiego napięcia z izolującym rdzeniem magnetycznym ”
- US3,323,069 – „ Wysokiego napięcia elektromagnetyczny akcelerator cząstek naładowanych z izolującym rdzeniem magnetycznym ”
- US3239702 — „ Wielodyskowe elektromagnetyczne maszyny zasilające ”
- US3,308,323 – „ Rury próżniowe wysokiego napięcia z polem pochyłym ”
Bibliografia
Zewnętrzne linki
-
Multimedia związane z Robertem Van de Graaffem w Wikimedia Commons - Robert J. Van de Graaff w projekcie Genealogia Matematyki
- Robert J. Van de Graaff w Znajdź grób
