Роберт Джемисон Ван де Грааф (20 декабря 1901 — 16 января 1967) — американский физик , известный разработкой и созданием высоковольтных генераторов Ван де Граафа . Большую часть своей карьеры он провел в Массачусетском технологическом институте (MIT). [1]
Роберт Джемисон Ван де Грааф родился в особняке Джемисон-Ван де Грааф в Таскалузе, штат Алабама , в семье Адриана Себастьяна «Басса» Ван де Граафа и Минни Чероки Джемисон. Прадедом Роберта был Роберт Джемисон-младший . Его отец Адриан был окружным судьей. [2] Его отец имел голландское происхождение. [3]
Три его старших брата Адриан-младший , Харгроув и Уильям были футболистами южного колледжа за команду Alabama Crimson Tide . Уильям был известен как «Хулиган» и был первым всеамериканцем Алабамы . В Таскалузе Роберт получил степень бакалавра математики (1922 г.) и степень магистра машиностроения (1923 г.) в Университете Алабамы , где он был одним из основателей Замкового клуба (позже ставшего отделением Му [4] Тета Тау ).
После года работы в Alabama Power Company Ван де Грааф посетил лекции Марии Кюри в Сорбонне в 1925 году. В 1926 году он получил вторую степень бакалавра в Оксфордском университете по стипендии Родса , получив степень доктора философии. под руководством Джона Сили Таунсенда в Оксфордском университете в 1928 году .
Ван де Грааф был изобретателем генератора Ван де Граафа , устройства, вырабатывающего высокое напряжение . В 1929 году он разработал свой первый такой генератор, производивший 80 000 вольт. [6] К 1933 году он сконструировал более крупный генератор, вырабатывающий 7 миллионов вольт. [6]
Ван де Грааф провел 1929–1931 годы в Принстоне, стал национальным научным сотрудником, а с 1931 по 1934 год — научным сотрудником Массачусетского технологического института . В 1934 году он стал доцентом (остался там до 1960 года). В 1936 году он был награжден медалью Эллиота Крессона .
Во время Второй мировой войны Ван де Грааф был директором Радиографического проекта высокого напряжения. После Второй мировой войны он вместе с Джоном Трампом стал одним из инициаторов создания Корпорации высоковольтного машиностроения (HVEC) . В 1950-х годах он изобрел трансформатор с изолирующим сердечником , вырабатывающий постоянный ток высокого напряжения. Он также разработал технологию тандемных генераторов.
Американское физическое общество наградило его премией Т. Боннера (1965) за разработку электростатических ускорителей .
Ван де Грааф умер 16 января 1967 года в Бостоне , штат Массачусетс .
В год его смерти была основана прогрессив-рок-группа Van der Graaf Generator , названная в его честь, несмотря на орфографические ошибки. Его именем назван кратер Ван де Грааф на обратной стороне Луны.
В генераторах Ван де Граафа используется моторизованный изолирующий ремень (обычно сделанный из резины) для проведения электрических зарядов от источника высокого напряжения на одном конце ремня внутрь металлической сферы на другом конце. Поскольку электрический заряд находится снаружи сферы, он накапливается, создавая электрический потенциал, намного больший, чем у первичного источника высокого напряжения. Практические ограничения ограничивают потенциал, создаваемый большими генераторами Ван де Граафа, примерно до 7 МВ. Генераторы Ван де Граафа используются в основном в качестве источников питания постоянного тока для линейных ускорителей атомных частиц, используемых в экспериментах по ядерной физике. Тандемные генераторы Ван де Граафа, по сути, представляют собой два генератора, включенных последовательно, и могут производить около 15 МВ.
Генератор Ван де Граафа представляет собой простое механическое устройство. Маленькие генераторы Ван де Граафа создаются любителями и компаниями, производящими научное оборудование, и используются для демонстрации эффектов высоких потенциалов постоянного тока. Даже небольшие хобби-машины производят впечатляющие искры длиной в несколько сантиметров. Самый большой в мире генератор Ван де Граафа с воздушной изоляцией, построенный самим Ван де Граафом, находится в рабочем состоянии и выставлен в Бостонском музее науки . Демонстрации в дневное время являются популярным развлечением. Более современные генераторы Ван де Граафа изолированы диэлектрическим газом под давлением , обычно фреоном или гексафторидом серы . В последние годы генераторы Ван де Граафа постепенно заменяются твердотельными источниками питания постоянного тока без движущихся частей. Энергия, производимая ускорителями атомных частиц Ван де Граафа , ограничена примерно 30 МэВ, даже при использовании тандемных генераторов, ускоряющих двухзарядные (например, альфа) частицы. Более современные ускорители частиц, использующие другие технологии, производят гораздо большую энергию, поэтому ускорители частиц Ван де Граафа в значительной степени устарели. Они до сих пор используются в некоторой степени для исследований аспирантов в колледжах и университетах, а также в качестве источников ионов для всплесков высокой энергии.
СМИ, связанные с Робертом Ван де Граафом, на Викискладе?