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[拼音]:Fandegelafu qidianji

[英文]:Van de Graaff generator

將機械能直接轉換為電能的直流高電壓發生器。又稱帶式靜電發生器。1931年由荷蘭學者范德格拉夫發明。其工作原理如圖所示。

圖中下部電暈電極(電壓約數十千伏的直流高壓電源)的尖端通過電暈放電所產生的正電荷噴射到移動著的絕緣皮帶上,通過皮帶向上傳送。一部分正電荷經集電極和電阻進入球形高壓電極;另一部分則聚集到對地絕緣而和集電極相聯的上部皮帶輪上。此帶電的皮帶輪可使上部電暈電極尖端發生電暈放電。所產生的負電荷噴射到絕緣皮帶上,由皮帶向下傳送到下部電暈電極附近而被中和掉。高壓電極一方面收集到正電荷,同時又放掉負電荷,故其上電位將越來越高,直至足以推斥皮帶上傳送來的正電荷不能進入高壓電極時為止。此外,它的電位還受電極電暈電壓的限制,半徑越大,電暈電壓越高,故電極所能達到的電位還與其半徑有關,例如半徑1米的球最多能維持電壓1.5MV。將整個裝置放在密閉的金屬外殼內,並充以壓縮空氣或者負電性氣體(例如SF6等),可以提高輸出電壓。發生器輸出電壓一般為數MV。80年代最高電壓為25MV(美國,建成於1981年)。

發生器的主要特點是易於獲得和調節輸出的直流高壓,輸出電壓脈動很小,配上相應的穩壓裝置後穩定度可達10-5。但其輸出電流較小。一般為數百 μA。它通常應用於核物理實驗,其負載常為離子管或X光管。為提高輸出電流,N.J.費利奇於50年代又研究了轉子式靜電發生器,電流可達數mA。它不僅可用於物理方面,且可用於靜電噴漆和除塵以及部分高電壓試驗,但電壓不超過750kV。此外,還有可變電容型靜電發生器,輸出電壓為兆伏級,而電流可高達安培級。也有人在研究將這類發生器用於空間發動機。