Generator Van de Graaff: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
k Saya hanya mengubah beberapa kesalahan ketik saja. Tag: VisualEditor Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
||
| (8 revisi perantara oleh 5 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 26:
| doi = 10.1103./PhysRev.43.149
| access-date = 9 August 2022
| bibcode = 1933PhRv...43..149V
| archive-date = 2018-09-21
| archive-url = https://web.archive.org/web/20180921041544/http://web.ihep.su/dbserv/compas/src/van%20de%20graaff33/eng.pdf
| dead-url = no
}}</ref>
Generator Van de Graaff mulanya digunakan sebagai [[akselerator partikel]] untuk riset fisika, karena dengan potensi tingginya bisa digunakan untuk mengakselerasi [[partikel subatomik]] hingga kecepatan yang sangat dalam tabung evakuasi. Generator ini juga salah satu tipe akselerator yang kuat hingga ditemukannya [[siklotron|cyclotron]] yang ada pada awal tahun 1930-an. Generator Van de Graaff tetap digunakan sebagai akselerator untuk menghasilkan partikel energik dan sinar [[X-ray]] untuk [[riset nuklir]] dan [[pengobatan nuklir]].<ref>{{cite journal
Baris 37 ⟶ 41:
|doi-broken-date = 31 July 2022
|url = https://www.science.org/content/article/hair-raising-technique-detects-drugs-explosives-human-body
|access-date = 9 August 2022
|archive-date = 2023-05-26
|archive-url = https://web.archive.org/web/20230526184010/https://www.science.org/content/article/hair-raising-technique-detects-drugs-explosives-human-body
|dead-url = no
}}</ref>
Tegangan yang diproduksi pada udara terbuka, mesin Van de Graaf ini dibatasi oleh <i>arc</i> atau busur atau lengkungan dan [[pelepasan koronal]] hingga pada 5 MV. Kebanyakan mesin industri modern diisolasi pada tangki bertekanan dari gas berisolasi; ini bisa diraih dengan potensi yang sebesar 25 MV.
Baris 56 ⟶ 64:
=== Latar Belakang ===
Konsep dari generator elektrostatik yang dimana muatan secara mekanik ditransportasi dalam jumlah yang sedikit menuju bagian dalam dari elektroda bertekanan tinggi yang awalnya dengan [[Penetes Air Kelvin]], yang ditemukan pada tahun 1867 oleh [[William Thomson, Baron Kelvin|William Thomson]] (Tuan Kelvin),
| last1 = Thomson
| first1 = William
Baris 67 ⟶ 75:
| date = November 1867
| url = https://books.google.com/books?id=2lgwAAAAIAAJ&pg=PA391
| access-date = 9 August 2022
| archive-date = 2023-07-30
| archive-url = https://web.archive.org/web/20230730154300/https://books.google.com/books?id=2lgwAAAAIAAJ&pg=PA391
| dead-url = no
}}</ref> Dimana tetesan air bertegangan jatuh ke ember dengan polaritas tegangan yang sama, menambahkan pada tegangannya.<ref name="Gray">{{cite book
| last1 = Gray
| first1 = John
Baris 78 ⟶ 90:
}}</ref>
Pada mesin jenis ini, [[gravitasi]] menggerakkan tetesan air melawan dari medan elektrostatik yang berlawanan dari ember. Kelvin sendiri menyarankan untuk menggunakan sabuk untuk membawa muatan daripada air. Pada mesin pertama elektrostatik, telah digunakan sabuk tak terhingga untuk mentransfer muatan yang dibuat pada tahun 1872 oleh [[Augusto Righi]].<ref name="Van de Graaff" /><ref name="Gray" /> Pada mesin itu, digunakan sabuk terbuat dari [[karet india]] dengan kawat cincin sejalur dengan panjangnya sebagai pembawa muatan, yang dimana ditransfer ke bola logam elektroda. Muatan ini diterapkan oleh sabuk dari penggilas bawah oleh [[induksi elektrostatik]] menggunakan pelat bermuatan. John Gray juga menemukan mesin sabuk pada tahun 1890.<ref name="Gray" />
Mesin sabuk yang lebih kompleks lagi ditemukan pada tahun 1903 oleh Juan Burboa<ref name="Van de Graaff" /><ref name="Burboa">
|last1 = Swann
|first1 = W. F. G.
|title = A device for obtaining high potentials
|url = https://archive.org/details/sim_journal-of-the-franklin-institute_1928-06_205_6/page/828
|journal = Journal of the Franklin Institute
|volume = 205
Baris 91 ⟶ 104:
Generator Van de Graaf dikembangkan pada tahun 1929, oleh fisikawan Robert J. Van de Graaf pada [[Universitas Princeton|Princeton University]], dengan bantuan koleganya [[Nicholas Burke]]. Model awalnya didemonstrasikan pada bulan Oktober 1929.<ref>{{cite web |url=http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/graaff.html |title=Robert Jemison Van de Graaff |website=The Institute of Chemistry - The Hebrew University of Jerusalem |access-date=2006-08-31 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20060904024639/http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/graaff.html |archive-date=2006-09-04}}</ref> Mesin awalnya menggunakan kaleng logam biasa, motor rotor kecil, dan pita sutra yang dibeli pada toko kelontong di Amerika Utara. Setelah itu, dia mengajukan ke ketua departemen fisika memohon $100 untuk mengimprovisasi versinya itu. Dia mendapatkan uangnya, dengan beberapa kerepotan dan kesulitan. Pada tahun 1931, dia dapat melaporkan mencapai 1.5 juta volt, mengatakan "Mesinnya itu sederhana, murah, dan portabel. Saklar lampu biasa dapat mencukupi kebutuhan dayanya."<ref>{{cite journal |last=van de Graaff |first=R. J. |title=Minutes of the Schenectady Meeting September 10, 11 and 12, 1931: A 1,500,000 volt electrostatic generator. (Menit-menit pertemuan Schenectady pada bulan September 10, 11, dan 12 tahun 1931) |journal=Physical Review |publisher=American Physical Society (APS) |volume=38 |issue=10 |date=1931-11-15 |issn=0031-899X |doi=10.1103/physrev.38.1915 |pages=1919–1920}}</ref><ref>''Niels Bohr's Times'', Abraham Pais, Oxford University Press, 1991, pp.378-379</ref> Menurut aplikasi pengajuan paten, mesinnya memiliki dua bola berdiameter sekitar 60 cm dengan akumulasi muatan yang disokong pada tiang [[gelas borosilikat|kaca borosilikat]] 180 tinggi cm; aparatusnya seharga $90 pada tahun 1931.<ref>"Van de Graaff's Generator", in "Electrical Engineering Handbook", (ed), CRC Press, Boca Raton, Florida USA, 1993 {{{ISBN|0-8493-0185-8}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Wolff |first1=M.F. |title=Van de Graaff's generator |journal=IEEE Spectrum |date=July 1990 |volume=27 |issue=7 |pages=46 |doi=10.1109/6.58426|s2cid=43715110}}</ref>
Pengajuan paten kedua Van de Graaf yaitu pada bulan Desember 1931, dimana ditujukan pada [[Institut Teknologi Massachusetts|Massachusetts Institute of Technology]] sebagai ganti dari bagi hasil bersih; paten tersebut setelah itu diterima.<ref>{{cite journal |title=This Month in Physics History: February 12, 1935: Patent granted for Van de Graaff generator |journal=APS News |date=February 2011 |volume=20 |issue=2 |url=https://www.aps.org/publications/apsnews/201102/physicshistory.cfm |access-date=9 Agustus 2022 |archive-date=2023-06-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230608181831/https://aps.org/publications/apsnews/201102/physicshistory.cfm |dead-url=no }}</ref>
Pada tahun 1933, Van de Graaff membangun model setinggi 12 meter di fakultas MIT di [[Round Hill, Massachusetts|Round Hill]], yang didonasikan oleh [[Edward Howland Robinson Green|Kolonel Edward H. R. Green]].<ref>{{cite journal |last1=Thomas |first1=William |title=A profile of John Trump, Donald's accomplished scientist uncle (Profil John Trump, paman Donald yang seorang ilmuwan) |journal=Physics Today |date=7 September 2016 |doi=10.1063/PT.5.9068 |url=https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/pt.5.9068/full/ |access-date=9 August 2022 |archive-date=2023-04-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230415014147/https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/pt.5.9068/full/ |dead-url=no }}</ref> Salah satu konsekuensi dari lokasi dimana generator ini berada adalah pada hangar pesawat terbang menjadi "efek burung dara": Pelengkungan diakumulasi dari kotoran burung pada bagian luarnya dari bola tersebut.<ref>{{cite web |last1=Wilson |first1=E.J.N. |title=Overview of Accelerators |url=https://acceleratorinstitute.web.cern.ch/ACINST1112/Lecture1(OverviewI).pdf |website=Accelerator Institute |publisher=CERN |access-date=9 August 2022 |archive-date=2023-06-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230607231825/https://acceleratorinstitute.web.cern.ch/ACINST1112/Lecture1(OverviewI).pdf |dead-url=no }}</ref>
=== Mesin Energi Tinggi ===
Pada tahun 1937, perusahaan [[Westinghouse Electric]] membangun sebuah mesin setinggi 20 meter, mesin ini dapat menghasilkan 5 MeV di [[Forest Hills, Pennsylvania]]. Ditandai sebagai awal riset nuklir untuk diaplikasikan pada masyarakat luas.<ref>{{cite book|first=Franklin|last=Toker|title=Pittsburgh: A New Potrait|year=2009|page=470|url=https://books.google.com/books?id=nJM6AQAAIAAJ |isbn=9780822943716}}</ref><ref>{{cite web |title=Van de Graaff particle accelerator, Westinghouse Electric and Manufacturing Co., Pittsburgh, PA, August 7, 1945 |website=Explore PA History |publisher=[[WITF-TV]] |url=http://explorepahistory.com/displayimage.php?imgId=1-2-151C |access-date=10 August 2022 |archive-date=2023-04-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230411011621/http://explorepahistory.com/displayimage.php?imgId=1-2-151C |dead-url=no }}</ref> yang kemudian dihentikan pada tahun 1958 dan dirombak pada tahun 2015<ref name="bo">{{cite news|last=O'Neill|first=Brian|date=January 25, 2015|title=Brian O'Neill: With Forest Hills atom smasher's fall, part of history tumbles (Brian O'Neill: Dengan jatuhnya penghancur atom Forest Hills, bagian dari sejarah yang tumbang)|newspaper=[[Pittsburgh Post-Gazette]]|url=https://www.post-gazette.com/opinion/brian-oneill/2015/01/25/Brian-O-Neill-With-Forest-Hills-atom-smasher-s-fall-part-of-history-tumbles/stories/201501250109|access-date=2022-08-10|archive-date=2023-04-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20230410143836/https://www.post-gazette.com/opinion/brian-oneill/2015/01/25/Brian-O-Neill-With-Forest-Hills-atom-smasher-s-fall-part-of-history-tumbles/stories/201501250109|dead-url=no}}</ref> (Dengan bagian pagarnya dibaringkan ke samping dengan alasan keselamatan)<ref>{{Cite web|title=Atom smasher in Forest Hills torn down; restoration promised|url=https://www.post-gazette.com/news/science/2015/01/21/Forrest-Hill-nuclear-relic-waits-in-limbo/stories/201501200209|access-date=2022-01-17|website=Pittsburgh Post-Gazette|language=en|archive-date=2023-04-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20230409220258/https://www.post-gazette.com/news/science/2015/01/21/Forrest-Hill-nuclear-relic-waits-in-limbo/stories/201501200209|dead-url=no}}</ref>
Perkembangan yang baru-baru ini adalah perkembangan tandem akselerator Van de Graaff, yang berisi satu atau lebih dari generator Van de Graaff, yang dimana bermuatan [[ion]] negatif yang diakselerasikan melalui [[perbedaan potensial]] sebelum dihilangkan dari elektron dua atau lebih, didalamnya ada sebuah terminal bertegangan tinggi, dan diakselerasikan ulang. Sebuah contoh dari operasi tiga tahapan telah dibangun di Laboratorium Nuklir Oxford pada tahun 1964 dengan 10 MV
'injektor' yang satu arah dan tandem 6 MV.<ref>J. Takacs, ''Energy Stabilization of Electrostatic Accelerators (Penstabilan Energi dari Akselerator Elektrostatis)'', John Wiley dan Anak-anaknya, Chichester, 1996</ref>{{page needed|date=April 2016}}
Pada tahun 1970-an, sebesar 14 MV bisa dicapai terhadap tandem terminal yang digunakan pada tangki bertekanan tinggi dari gas [[SF6|sulfur heksafluorida]] (SF<sub>6</sub>) untuk mencegah percikan dengan menangkap elektron. Hal ini membolehkan pembentukan dari sinar ion berat dan beberapa puluhan dari MeV, cukup untuk mempelajari cahaya ion secara langsung dari reaksi nuklir. Potensi yang besar dilanjutkan oleh akselerator Van de Graaff adalah 25.5 MV yang telah dicapai dengan tandem di Fasilitas Ion Radioaktif Holifield di [[Laboratorium Nasional Oak Ridge|Oak Ridge National Laboratory]].<ref>{{cite web |url=https://www.ornl.gov/news/american-physical-society-names-ornls-holifield-facility-historic-physics-site |title=American Physical Society names ORNL's Holifield Facility historic physics site (Persatuan Fisika Amerika nama-nama ORNL dari situs Fasilitas Holifield historis) |publisher=Oak Ridge National Laboratory |access-date=2022-08-10 |archive-date=2023-06-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230602182231/https://www.ornl.gov/news/american-physical-society-names-ornls-holifield-facility-historic-physics-site |dead-url=no }}</ref>
Perkembangan selanjutnya adalah [[Pelletron]], dimana sabuk karet atau kain diganti dengan rantai pipa konduktif yang pendek dengan diselimuti oleh tautan-tautan kecil, dan udara ion elektroda diganti dengan roler yang ditanam dan elektroda bermuatan induktif. Rantai ini bisa dioperasikan dengan tegangan yang tinggi daripada sabuk, dan tegangan-tegangan serta arusnya yang dicapai lebih tinggi daripada generator konvensional Van de Graaff. Akselerator Ion 14 pada [[Universitas Nasional Australia|the Australian National University]] menyimpan Pelletron 15 MV. Rantai-rantainya lebih dari 20 m panjangnya serta bisa bergerak lebih cepat daripada 50 km/h.<ref>{{cite web |title=Particle Accelerator (Akselerator Partikel)|url=http://www.anu.edu.au/CSEM/machines/Accelerator.htm |date=November 2002 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20190608111732/http://www.anu.edu.au/CSEM/machines/Accelerator.htm |archive-date=2019-06-08}}</ref>
Fasilitas Struktur Nuklir (NSF) pada [[Laboratorium Daresbury|Daresbury Laboratory]] telah diproposalkan pada tahun 1970-an, dan dikomisikan pada tahun 1981, dan dibuka untuk eksperimen pada tahun 1983. Isinya terdiri dari tandem gennerator Van de Graaff yang beroperasi secara rutin pada 20 MV, ditempatkan pada bangunan yang tingginya sekitar 70 m. Pada masa aktifnya, diakselerasikan hingga 80 sinar ion yang berbeda untuk kegunaan eksperimen, dari proton hingga uranium. Sebuah fitur yang utama adalah kemampuan untuk mengakselerasi isotop yang langka dan sinar radioaktif. Mungkin penemuan yang paling penting dari menggunakan NSF adlaah nuklei yang amburadul (tak berbentuk atau cacat atau [[malformasi]]). Nuklei ini, ketika dibentuk dari reaksi [[fusi]] dari unsur yang lebih ringan, berputar sangat cepat. Pola sinar gamma yang dihasilkan setelah melambat dihasilkan informasi detail tentang struktur dalam dari nukleus. Dengan beberapa kekurangan finansial, NSF ditutup pada tahun 1993.<ref>J S Lilley 1982 Phys, Scr, 25 435-442 {{doi|10.1088/0031-8949/25/3/001}})</ref>{{verify source|date=May 2019}}
== Deskripsi ==
[[File:Van de Graaff Generator.svg|thumb|267x267px|right|Diagram generator Van de Graaff]]
Generator Van de Graaff yang simpel terdiri dari sabuk karet (atau material yang fleksibel bersifat [[dielektrik]]) yang berjalan melewati dua roler dari material yang berbeda, yang satunya terselimuti dengan bola logam yang kosong. [[Elektroda]] logam berbentuk sisir (2 dan 7 di diagram), diposisikan dekat tiap rolernya. Bagian sisir atas (2) terhubung ke bola, dan bagian bawahnya (7) ke tanah. Ketika motor digunakan untuk mengendalikan sabuk, dengan efek [[triboelektrik]] menyebabkan elektron berpindah dari material yang tak sama dari sabuk dan dua roler tersebut. Dalam contoh yang diberikan, karet sabuk akan berubah muatan menjadi negatif saat gelas akrilik dari roler bagian atas akan menjadi bermuatan positif. Sabuk akan membawa muatan negatif ke bagian dalam permukaan saat bagian atas roler mengakumulasi muatan positif.<ref name="maglab">{{cite web |title=Van de Graaff Generator - MagLab |url=https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/watch-play/interactive/van-de-graaff-generator |website=nationalmaglab.org |publisher=National High Magnetic Field Laboratory |access-date=10 August 2022 |archive-date=2022-12-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20221208064918/https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/watch-play/interactive/van-de-graaff-generator |dead-url=no }}</ref>
Selanjutnya, medan elektrik yang kuat menyelimuti bagian roler atas bermuatan positif (3) menginduksi medan elektrik yang sangat tinggi mendekati sisir terdekat (2). Pada suatu saat dari sisir tersebut, maka medan menjadi kuat untuk mengionisasi molekul udara. Elektron dari molekul udara akan tertarik diluar dari sabuk, pada saat ion positif tertarik ke sisir. Pada sisir yang telah di netralkan dengan elektron dari logam, akan meninggalkan sisir dan bagian luar (1) dengan beberapa elektron dan muatan positif. [[Hukum Gauss]] (Seperti diilusstrasikan pada [[eksperimen ember es Faraday]]), muatan positif yang berlebih akan diakumulasi pada bagian permukaan luar dari bagian luarnya, menghilangkan [[medan elektrik]]. Dilanjutkan untuk mengatur sabuk menyebabkan induksi elektrostatik, dimana akan membangun banyak muatan pada selimut luar. Muatan akan diakumulasi secara kontinyu hingga muatan akan meninggalkan bola (Melalui kebocoran dan [[pelepasan koronal]]) yang sama dengan muatan baru yang dibawa menuju bola dengan sabuk tersebut.{{r|maglab}}
Bagian luar terminal bola, medan elektrik yang tinggi dihasilkan dari tegangan tinggi dari bola tersebut, dimana akan mencegah tambahan muatan yang berada diluar. Namun, sejak muatan elektrik mengkonduksi dari konduktor muatan elektrik didalam, muatan bisa ditambahkan secara kontinyu dari dalam tanpa membutuhkan potensi yang penuh dari bagian luar.
[[File:Spark by Van de Graaff generator.jpg|thumb|250px|right|Percikan terbesar dari udara yang diinsulasi dari generator Van de Graaff di dunia terletak di [[Museum Sains Boston]], Massachusetts]]
Bagian terbesar dari bola dan terdalam dari tanah, semakin tinggi dari potensi tertingginya. Tanda-tanda dari muatan (positif atau negatif) bisa dikontrol dengan menentukan material untuk sabuk dan rolernya. Potensi tertinggi dalam bola bisa dicapai dengan menggunakan submer tegangan untuk memuatkan sabuk secara langsung, daripada mengandalkan hanya pada efek triboelektrik.
Sebuah terminal generator Van de Graaff tidak membutuhkan bentuk bola untuk bekerja, faktanya bentuk yang optimum adalah bola dengan kurva tengah meliputi lubang dimana sabuk dimassuki. Terminal melingkar meminmalisir medan elektrik disekitarnya, membolehkan potensial yang lebih besar untuk mencapai tanpa ionisasi udara, atau [[gas dielektrik]] yang menyeliputinya. Sejak generator Van de Graaff bisa memasoki arus kecil hingga hampir ke semua tingkatan potensi elektrik, ini adalah contoh dari [[sumber arus]] yang hampir ideal.
Potensi yang maksimal dapat dicapai hampir setaran dengan radius bola ''R'' dikalikan dengan medan elektrik ''E''<sub>maks</sub> dimana koronal melepaskan medannya dimulai dengan membentuk gas sekitarnya. Untuk temperatur dan tekanan standar udara ([[Kondisi Standar untuk Temperatur dan Tekanan|STP]]) maka [[gangguan listrik]] diperkirakan {{val|30|u=kV/cm}}. Oleh karena itu, elektroda bola yang telah dipoles dengan diameter 30 cm bisa diharapkan untuk membentuk tegangan ''V''<sub>maks</sub> = ''R''·''E''<sub>maks</sub> hingga pada {{val|450|u=kV}}. Hal ini menjelaskan mengapa generator Van de Graaff sering dibuat dengan diameter sebesar mungkin.<ref name="hinterberger">{{cite web |last1=Hinterberger |first1=F |title=Electrostatic Accelerators (Akselerator Elektrostatik) |url=https://cds.cern.ch/record/1005042/files/p95.pdf |website=[[CERN]] |access-date=10 May 2022 |archive-date=2023-06-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230608141633/https://cds.cern.ch/record/1005042/files/p95.pdf |dead-url=no }}</ref>
{{multiple image
| align = center
| direction = horizontal
| header =
| image1 = Van De Graaff gen 03.jpg
| caption1 = Generator Van de Graaff untuk edukasi di sekolah
| image2 = Van De Graaff gen 04.jpg
| caption2 = Terminal bagian atas yang dihilangkan
| image3 = Van De Graaff gen 06.jpg
| caption3 = Elektroda sisir dibagian bawah yang menyetorkan muatan pada sabuk
| image4 = Van De Graaff gen 05.jpg
| caption4 = Elektroda sisir pada bagian atas yang menghilangkan muatan dari sabuk
| width = 240
| footer =
}}
== Kegunaan dari Akselerator Partikel ==
[[File:Tandem Accelerator Diagram.jpg|thumb|500px|Diagram Tandem Akselerator]]
Motivasi inisial dari pengembangan generator Van de Graaff adalah sumber dari tegangan tinggi untuk mengakselerasi partikel untuk eksperimen fisika nuklir.<ref name="Van de Graaff" /> beda dari tingginya potensial antara permukaan terminal dan tanah menghasilkan [[medan elektrik]]. Dimana sebuah [[sumber ion]] diletakkan dekat permukaan dari bola (biasanya dekat bolanya itu) dengan medannya akan berakselerasi partikel bermuatan sebagai tanda yang benar dari bola. Dengan insulasi generator dengan gas bertekanana, gangguan tegangan bisa dinaikan, meningkatkan energi maksimum dari partikel yang berakselerasi.{{r|hinterberger}}
=== Akselerator Tandem ===
Akselerator partikel sinar Van de Graaff sering digunakan pada "[[akselerator tandem|tandem]]" dengan konfigurasi terminal potensial yang tinggi diletakkan pada bagian tengah mesin. Ion bermuatan negatif akan dimasukkan diakhir ujung. Ketika partikel-partikel mencapai terminal, mereka akan dihilangkan beberapa elektronnya untuk dijadikan muatan yang positif, dan kemudian diakselerasikan dengan gaya repulsif menjauh dari terminal. Konfigurasi ini menghasilkan dua akselerasi untuk tiap generator Van de Graaff dan memiliki kelebihan tambahan untuk meninggalkan instrumen sumber ion yang kompleks yang bisa diakses dekat potensi tanah.{{r|hinterberger}}
=== Pelletrons ===
{{main|Pelletron}}
Pelettron adalah sebuah gaya dari akselerator tandem yang didesain untuk mengatasi kekurangan menggunakan sabuk untuk mentransfer muatan menuju terminal yang lebih tinggi. Pada pelletron, sabuk bisa diganti dengan "pelet", bola logam digabung dengan gabungan insulasi ke rantai. Rantai ini berguna sama fungsinya dari sabuk pada akselerator Van de Graaff tradisional - untuk menyampaikan muatan ke terminal tegangan tinggi. Bola bertegangan yang berbeda dengan durabilitas lebih tinggi dari rantai bermaksud bahwa tegangan tinggi bisa dicapai pada terminal tegangan tinggi, dan muatan bisa disampaikan ke terminal lebih cepat. {{r|hinterberger}}
== Kegunaan Generator Media Hiburan dan Edukasional ==
{{multiple image
| align = center
| direction = horizontal
| header =
| image1 = President Jimmy Carter in Oak Ridge (7071648945) (2).jpg
| caption1 = Seorang wanita menyentuh generator Van de Graaff [[American Museum of Science and Energy]]. Stranda bermuatan dari rambut membuat berdiri dari kepalanya
| width1 = 180
| image2 = Boston Museum of Science, Theater of Electricity.jpg
| caption2 = Program edukasional dari Teater Elektrik, [[Boston Museum of Science]] Mendemonstrasikan generator Van de Graaff dari insulasi udara, Dibangun oleh Van de Graaff di tahun 1930-an.
| width2 = 338
}}
Generator Van de Graaff berinsulasi udara terbesar di dunia, dibangun oleh Dr. Van de Graaff pada tahun 1930-an, sekarang dipajang secara permanen di [[Museum Sains, Boston]]. Dengan kumpulan 4.5 m bola aluminium berdiri pada tiang setinggi 6.7 m, generator ini bisa menghasilkan 2 MV (2 juta volt). Menunjukkan bahwa menggunakan generator Van de Graaff dan beberapa [[Koil Tesla]] dikonduksikan dua hingga tiga kali sehari.<ref>{{cite web |title=Lightning! {{!}} Museum of Science, Boston |url=https://www.mos.org/live-presentations/lightning |website=www.mos.org |publisher=Boston Museum of Science |access-date=10 August 2022 |language=en |archive-date=2023-07-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230725093057/https://www.mos.org/live-presentations/lightning |dead-url=no }}</ref> Banyak museum sains, seperti [[Museum Sains dan Energi Amerika]], memiliki generator Van de Graaff kecil, dan mengeksploit kualitas menghasilkan statik untuk menciptakan "petir" atau membuat rambut orang-orang berdiri. Generator Van de Graaff juga digunakan di sekolah-sekolah dan pertunjukan sains.<ref>{{cite web |title=Van De Graaff Generator Wonders (Keajaiban Generator Van de Graaff) |url=https://www.scienceworld.ca/resource/van-de-graaff-generator-wonders/ |website=Science World |publisher=Vancouver Science World |access-date=11 May 2022 |archive-date=2023-05-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230529230541/https://www.scienceworld.ca/resource/van-de-graaff-generator-wonders/ |dead-url=no }}</ref>
== Perbandingan dengan Generator Elektrostatik Lain ==
[[Image:WimshurstElectricMachine.jpg|thumb|Gambar teknis dari mesin Wimshurst, dari [[Hawkins Electrical Guide]]]]
[[Mesin elektrostatik]] yang lain seperti [[Mesin Wimshurst]] atau [[Mesin Bonetti]] bekerja sama seperti Van de Graaff; muatan bisa dipindahkan dengan plat berjalan, disk, atau silinder elektroda bertegangan tinggi. Untuk generator-generator ini, saat pelepasan koronal dari dari bagian logam yang tak terlindungi pada potensi tinggi dan insulasi yang buruk menghasilkan tegangan yang kecil. Pada generator elektrostatik, tarif rata-rata disalurkan ([[arus elektrik]]) pada elektroda tegangan tinggi sangat kecil. Setelah mesin dimulai, tegangan pada elektroda terminal bertambah hingga arus bocoran sama dengan rata-rata tarif salurannya. Oleh karena itu, kebocoran dari terminal ditentukan tegangan maksimum dapat dicapai. Pada generator Van de Graaff, sabuk menyalurkan muatan menuju bagian dalam sebuah elektroda bola yang kosong. Hal ini adalah bentuk ideal untuk meminimalisir kebocoran dan pelepasan koronal, maka generator Van de Graaff bisa menghasilkan tegangan yang tinggi. Hal ini mengapa desain Van de Graaff telah digunakan pada semau akselerator partikel elektrostatik. Secara umum, semakin besar diameter dan halusnya bola, maka semakin besar tegangan yang bisa dicapai.<ref>{{cite web |url=http://www.coe.ufrj.br/~acmq/bonetti.html |title=The Bonetti electrostatic machine (Mesin Elektrostatik Bonetti) |publisher=www.coe.ufrj.br |access-date=10 August 2022 |archive-date=2023-07-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230730154301/https://www.coe.ufrj.br/~acmq/bonetti.html |dead-url=no }}</ref>{{verify source|date=May 2019}}{{better source needed|date=May 2019}}
== Paten-paten ==
* {{US patent|1991236}} — "''Generator Elektrostatik''"
* {{US patent|2922905}} — "''Aparatus Untuk Mengurangi Muatan Elektron Pada Akselerator Ion Positif''"
== Lihat Juga ==
* {{annotated link|Pengangkatan Elektrostatik}}
* {{annotated link|Kandang Faraday}}
* {{annotated link|Logam Pintalan}} – Proses las logam untuk membuat bola logam tipis
* {{annotated link|Koil Oudin}}
* {{annotated link|Koil Tesla}}
== Referensi ==
{{reflist}}
== Pranala luar ==
{{Commons category|Van de Graaff generators}}
* [https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/vdg.htm/printable How Van de Graaff Generators Work] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20221202093413/https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/vdg.htm/printable |date=2022-12-02 }} with how to build, HowStuffWorks
* [https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/watch-play/interactive/van-de-graaff-generator ''Interactive Java tutorial'' - Van de Graaff Generator] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20221208064918/https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/watch-play/interactive/van-de-graaff-generator |date=2022-12-08 }} National High Magnetic Field Laboratory
* [https://wmich.edu/physics/accelerator Tandem Van de Graaff Accelerator] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230423153143/https://wmich.edu/physics/accelerator |date=2023-04-23 }} Western Michigan University Physics
* [http://www.mos.org/sln/toe/toe.html Dr. Van de Graaff's huge machine at Museum of Science] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120825183437/http://www.mos.org/sln/toe/toe.html |date=2012-08-25 }}
* [http://amasci.com/emotor/vdgdesc.html Van de Graaff Generator Frequently Asked Questions] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20040604045538/http://amasci.com/emotor/vdgdesc.html |date=2004-06-04 }}, Science Hobbyist
* [http://libraries.mit.edu/archives/exhibits/van-de-graaff/ Illustration from Report on Van de Graaff Generator From "Progress Report on the M.I.T. High-Voltage Generator at Round Hill"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150509203055/http://libraries.mit.edu/archives/exhibits/van-de-graaff/ |date=2015-05-09 }}
* [[Nikola Tesla]], "''{{DOClink|[http://www.tesla.hu/tesla/articles/19340300.doc Possibilities Of Electrostatic Generators]}}''". Scientific American, March, 1934. (.doc format)
* Paolo Brenni,[http://pagesperso-orange.fr/lyonel.baum/sis.html ''The Van de Graaff Generator - An Electrostatic Machine for the 20th Century''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20091101010525/http://pagesperso-orange.fr/lyonel.baum/sis.html |date=2009-11-01 }} Bulletin of the Scientific Instrument Society No. 63 (1999)
* Charrier Jacques "''[http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/charrier/tp/wimshurst/van.html Le générateur de Van de Graaff] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100325123518/http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/charrier/tp/wimshurst/van.html |date=2010-03-25 }}''". Faculté des Sciences de Nantes.
* Hellborg, Ragnar, ed. Electrostatic Accelerators: Fundamentals and Applications [N.Y., N.Y.: Springer, 2005]. Tersedia di : https://books.google.com/books?id=tc6CEuIV1jEC&pg=PA51&lpg=PA51&dq=electrostatic+accelerator+book {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230730154311/https://books.google.com/books?id=tc6CEuIV1jEC&pg=PA51&lpg=PA51&dq=electrostatic+accelerator+book |date=2023-07-30 }}
* [https://www.ornl.gov/news/american-physical-society-names-ornls-holifield-facility-historic-physics-site ''American Physical Society names ORNL's Holifield Facility historic physics site''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230602182231/https://www.ornl.gov/news/american-physical-society-names-ornls-holifield-facility-historic-physics-site |date=2023-06-02 }}
[[Category:Fisika Akselerator]]
Baris 103 ⟶ 215:
[[Category:Generator Elektrostatis]]
[[Category:Pengenalan 1929]]
| |||