范德格拉夫起电机

范德格拉夫起电机是一种静电发生器，它使用移动带在绝缘柱顶部的空心金属球体上积累电荷，从而产生非常高的电势。 它以低电流水平产生非常高电压的直流 (DC) 电。现代范德格拉夫起电机达到的电位差可达5兆伏。 桌面版本可以产生大约 100 kV 的电压，并且可以储存足够的能量来产生可见的电火花。 小型范德格拉夫机器是为娱乐和物理教育而生产的，以教授静电学； 较大的显示在一些科学博物馆中。

范德格拉夫起电机最初是作为物理研究的粒子加速器开发的，因为它的高潜力可用于在真空管中将亚原子粒子加速到极快的速度。 在 1930 年代初开发回旋加速器之前，它是xxx大的加速器类型。 范德格拉夫起电机仍被用作加速器，为核研究和核医学产生高能粒子和 X 射线束。

露天范德格拉夫机器产生的电压受到电弧和电晕放电的限制，约为 5 MV。 大多数现代工业机器都封闭在绝缘气体加压罐中； 这些可以达到大约 25 MV 的电位。

静电发生器的概念是将少量电荷机械地传输到高压电极的内部，起源于开尔文滴水器，带电的水滴落入 具有相同极性电荷的桶，增加电荷。在这种类型的机器中，重力使液滴对抗桶的相反静电场。

最近的一项发展是串联范德格拉夫加速器，包含一个或多个范德格拉夫起电机，其中带负电的离子在被剥离两个或多个电子之前通过一个电位差加速，在高压端子内 ，并再次加速。 1964 年在牛津核实验室建造了一个三级运行的例子，一个 10 MV 单端注入器和一个 6 MV EN 串联。