Роберт Джемисон Ван де Граафф (20 декабря 1901 г. — 16 января 1967 г.) — американский физик , известный своей разработкой и созданием высоковольтных генераторов Ван де Грааффа . Большую часть своей карьеры он провёл в Массачусетском технологическом институте (MIT). [1]
Роберт Джемисон Ван де Граафф родился в особняке Джемисон-Ван де Граафф в Таскалусе, штат Алабама , в семье Адриана Себастьяна «Басса» Ван де Грааффа и Минни Чероки Джемисон. Прадедом Роберта был Роберт Джемисон-младший . Его отец Адриан был окружным судьей. [2] Его отец был голландского происхождения. [3]
Его три старших брата Адриан-младший , Харгроув и Уильям были игроками студенческого американского футбола All-Southern за команду Alabama Crimson Tide . Уильям был известен как «Bully» и был первым игроком All-American в Алабаме . В Таскалусе Роберт получил степень бакалавра наук по математике (1922) и степень магистра наук по машиностроению (1923) в Университете Алабамы , где он был одним из основателей клуба The Castle (позже ставшего отделением Mu [4] Theta Tau ).
Проработав год 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 , завершив свою докторскую степень под руководством Джона Сили Таунсенда в Оксфордском университете в 1928 году. [5]
Ван де Грааф был изобретателем генератора Ван де Граафа , устройства, которое вырабатывает высокое напряжение . В 1929 году он разработал свой первый такой генератор, вырабатывающий 80 000 вольт. [6] К 1933 году он построил 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 . Он стал доцентом в 1934 году (оставаясь там до 1960 года). В 1936 году он был награжден медалью Эллиотта Крессона .
Во время Второй мировой войны Ван де Грааф был директором проекта высоковольтной радиографии. После Второй мировой войны он совместно с Джоном Г. Трампом основал High Voltage Engineering Corporation (HVEC). В 1950-х годах он изобрел трансформатор с изолирующим сердечником , производивший постоянный ток высокого напряжения. Он также разработал технологию тандемного генератора.
Американское физическое общество присудило ему премию Т. Боннера (1965) за разработку электростатических ускорителей .
Ван де Грааф умер 16 января 1967 года в Бостоне , штат Массачусетс .
В год его смерти была сформирована прогрессивная рок-группа Van der Graaf Generator , названная в его честь, несмотря на орфографические ошибки. Кратер Ван де Граафа на обратной стороне Луны назван в его честь.
Генераторы Ван де Граафа используют моторизованный изолирующий ремень (обычно из резины) для проведения электрических зарядов от источника высокого напряжения на одном конце ремня к внутренней части металлической сферы на другом конце. Поскольку электрический заряд находится на внешней стороне сферы, он накапливается, создавая электрический потенциал, намного превышающий потенциал 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 постоянного тока для линейных ускорителей атомных частиц, используемых для экспериментов по ядерной физике. Тандемные генераторы Ван де Граафа по сути представляют собой два генератора, соединенных последовательно, и могут производить около 15 МВ.
Генератор Ван де Граафа — это простое механическое устройство. Небольшие генераторы Ван де Граафа строятся любителями и компаниями, производящими научные приборы, и используются для демонстрации эффектов высоких потенциалов постоянного тока. Даже небольшие любительские 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 пользуются большой популярностью. Более современные генераторы Ван де Граафа изолируются сжатым диэлектрическим газом , обычно фреоном или гексафторидом серы . В последние годы генераторы Ван де Граафа постепенно заменяются твердотельными источниками питания постоянного тока без движущихся частей. Энергия, вырабатываемая ускорителями атомных частиц Ван де Граафа , ограничена примерно 30 МэВ, даже с тандемными генераторами, ускоряющими дважды заряженные (например, альфа) частицы. Более современные ускорители частиц, использующие другую технологию, производят гораздо большую энергию, поэтому ускорители частиц Ван де Граафа в значительной степени устарели. Они до сих пор в некоторой степени используются в исследованиях аспирантов в колледжах и университетах, а также в качестве источников ионов для высокоэнергетических импульсов.
СМИ, связанные с Робертом Ван де Граафом, на Викискладе?