DE1088601B - Elektrostatischer Bandgenerator - Google Patents

Description

• Elektrostatischer Bandgenerator Die Erfindung bezieht sich auf elektrostatische Bandgeneratoren nach Art der Van-de-Graaff-Generatoren.
• Bei den bekannten Van-de-Graaff-Generatoren, insbesondere bei solchen, die unter Normaldruck arbeiten, ist nachteilig, daß der Generator in bezug auf den Verbraucher - z. B. Beschleunigungsrohr, Entladungsgefäß usw. - unsymmetrisch angeordnet ist. Das elektrische Feld der auf die Ladungstransportbänder aufgesprühten Elektronen übt deshalb einen störenden Einfluß auf den Verbraucher aus. Bei den bekannten Generatoren ist es ferner im allgemeinen nicht möglich, eine für die Leistung des Generators maßgebende höhere Zahl von Ladungstransportbändern vorzusehen, weil dadurch die mechanische Stabilität des gesamten Aufbaus des Generators beeinträchtigt würde.
• Die genannten Nachteile werden bei einem Van-de-Graaff-Generator erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Verbraucher in der Mittelachse des Generators angeordnet ist und daß zwei oder mehr Ladungstransportbänder symmetrisch in bezug auf diese Mittelachse angeordnet sind.
• Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
• Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Aufriß eines Bandgenerators nach v a n d e G r a a f f mit einem Beschleunigungsrohr als Verbraucher; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch diese Anlage entlang der Linie A-A in Fig. 1.
• Die zur Erläuterung der Erfindung unwesentlichen Einzelheiten der Ausführung der Anlage wurden der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
• Die Anlage ist auf eine Tragdecke 1 gestellt, oberhalb deren sich der hochspannungsführende Teil -befindet. Unterhalb der Tragdecke sind die zu wartenden Teile montiert, nämlich die Antriebsmotoren für die Bänder, die Pumpe und die Armaturen. Die elektrische Trennung der zu wartenden Teile vom hochspannungführenden Teil ist zweckmäßig, weil z. B. die Motoren während des Betriebs der Anlage kontrolliert werden sollen. Der Hochspannungsteil der Anlage besteht im Ausführungsbeispiel aus zwanzig übereinanderliegenden Potentialverteilungsblechen 2, die durch je vier kreuzweise stehende Stützisolatorsäulen 3 miteinander verbunden sind. Die Stützisolatorsäulen 3 sind aus Porzellanhohlzvlindern zusammengesetzt, welche senkrecht übereinander stehen und mit den Potentialverteilungsblechen verkittet sind. Falls es erforderlich ist, den Isolierturm in mehrere Teile zu zerlegen, z. B. zum Zwecke eines leichteren Transports, können an einigen Stellen des Isolierturms die in einer Ebene liegenden vier Porzellanhohlzylinder auf kleine, kreisrunde Scheiben aufgekittet werden. Diese Scheiben werden mit dem Potentialblech verschraubt. Diese in gewissen Fällen zweckmäßige Ausführungsform wurde der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.
• In Achsrichtung der Stützisolatorsäulen 3 befinden sich Aussparungen 4 in den Potentialverteilungsblechen-2. Es ist zweckmäßig, die Bedienungsseile zu den im Innern der Hochspannungselektrode 10 befindlichen Geräten innerhalb der Stützisolatorsäulen 3 durch diese Aussparungen 4 verlaufen zu lassen. Damit werden vor allem Feldstörungen durch die Bedienungsseile vermieden. Die Aussparungen in den Potentialblechen werden vorteilhaft mit kleiner Toleranz ausgeführt, so daß mit ihrer Hilfe der Isolierturm beim Aufbau leicht ausgerichtet werden kann.
• Vier Ladungstransportbänder 5 sind im Viereck zur Mittelachse 6 der Anlage angeordnet. Die Ladungstransportbänder 5 laufen über Walzen 7 bzw. B. Die am oberen Ende befindlichen Walzen 7 sind leicht ballig ausgeführt. Die Ladungstransportbänder 5 verlaufen durch rechteckige Ausschnitte 9 in den Potentialverteilungsblechen 2. Die auf die Ladungstransportbänder 5 aufgesprühte elektrische Ladung wird in der üblichen Weise in der Hochspannungselektrode 10 wieder abgenommen.
• Als Verbraucher ist im Ausführungsbeispiel ein Beschleunigungsrohr 11 dargestellt, das aus Porzellanhohlzylindern 12 zusammengesetzt ist. Die Elektroden 13 des Beschleunigungsrohrs 11 sind mit den Potentialblechen 2 des Generators durch Verbindungsstücke 14 elektrisch leitend verbunden. Die Verbindungsstücke 14 können so ausgeführt sein, daß das Beschleunigungsrohr 11 aus dem Generator nach oben herausgezogen werden kann. Die Mittelachse des Beschleunigungsrohrs fällt mit der Mittelachse des Generators zusammen. Am oberen Ende des Beschleunigungsrohrs 11 befindet sich eine Elektronenkanone 15. Ein großflächiges Strahlenaustrittsfenster 16 schließt das Beschleunigungsrohr am unteren Ende ab.
• Durch die aus dem Ausführungsbeispiel ersichtliche symmetrische Anordnung des Bandgenerators in bezug auf seine Mittelachse ist gewährleistet, daß eine geringe Beeinflussung des Verbrauchers durch die elektrische Ladung der Ladungstransportbänder erfolgt. Bei unsymmetrischer Anordnung der Bänder entstehen Störfelder auf Grund von Influenzladungen im Innern des Verbrauchers, der im wesentlichen aus einem Isolator besteht. Bei symmetrischer Anordnung stören diese Felder nicht, weil sie über den inneren Umfang des Verbrauchers praktisch gleichmäßig verteilt sind. Ferner ist durch die symmetrische Anordnung eine ausreichende mechanische Stabilität der Anlage gegeben, eine Anordnung, die besonders bei leichter Bauweise der Anlage vorteilhaft ist.
• Zur weiteren Verminderung der störenden elektrischen Einflüsse auf den Verbraucher ist es vorteilhaft, den Abstand der Ladungstransportbänder untereinander bzw. von der Mittelachse des Generators am oberen Ende der Anlage größer zu wählen.
• Zur weiteren Erhöhung der mechanischen Stabilität der Anlage ist es zweckmäßig, daß die Ladungstransportbänder auf der der Mittelachse des Generators zugewandten Seite dieselbe Laufrichtung besitzen. Es empfiehlt sich ferner, nur die oberen Walzen 7, also nicht die unteren Walzen 8, gallig auszuführen, weil bekanntlich die Führung eines Transportbandes durch die Balligkeit der nicht antreibenden Walzen besser gewährleistet ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrostatischer Bandgenerator nach Van d e G r a a f f , dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher in der Mittelachse des Generators liegt und daß zwei oder mehr Ladungstransportbänder symmetrisch in bezug auf diese Mittelachse angeordnet sind. z. Bandgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Ladungstransportbänder rechtwinklig zueinander angeordnet sind. 3. Bandgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Mittelachse des Generators zugewandten Seiten der Ladungstransportbänder dieselbe Laufrichtung besitzen. 4. Bandgenerator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Ladungstransportbänder voneinander am unteren Ende des Generators geringer ist als am oberen Ende. 5. Bandgenerator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützisolatorsäulen (3) aus Porzellanhohlzylindern zusammengesetzt sind, die senkrecht übereinander angeordnet sind, und daß die Potentialverteilungsbleche innerhalb der von den Porzellanhohlzylindern der Stützisolatorsäulen (3) überdeckten Fläche Aussparungen (4) besitzen. 6. Bandgenerator nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienungsteile innerhalb der Stützisolatorsäulen (3) und der Aussparungen (4) verlaufen. 7. Bandgenerator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (11) im Generator herausnehmbar angeordnet ist und daß der Isolierturm mit Hilfe mechanisch lösbarer Verbindungen in mehrere Teile zerlegbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: ETZ, Ausgabe A, 1957, Heft 7, S. 264 und 265; Hütte, Band 1I, 26. Auflage (193"7), S. 241.