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Erläuterung eines Beschleunigers für Teilchen


Der offensichtlichste Ansporn, zu immer höheren Teilchenenergien vorzudringen, ist die Produktion neuer und schwerer Teilchen!

Mit einem van-de-Graaff- oder Tandem-van-de-Graaff-Beschleuniger lassen sich
Protonen und leichte Kerne auf bis zu 12 MeV pro Nukleon beschleunigen

Das Terminal wird über ein isolierendes Förderband oder eine Kette positiv geladen. Die Ladungen werden durch eine Corona-Entladung auf das Band gebracht und am Terminal mechanisch abgestreift
Quelle: http://www.physi.uni-heidelberg.de/~stachel/skript.pdf

PDF-Seite 21:Van-de-Graaff Beschleuniger
Abbildung 2.1: Aufbau eines van-de-Graaff-Beschleunigers [1]
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Und eines Tandem-Beschleunigers
Sowie eines Linearbeschleunigers
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Unter Wikipedia findet man die Beladung des Bandes
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Van-de-Graaff-Beschleuniger
Die Beschleunigungsspannung wird mit einem mechanisch angetriebenen, elektrisch nur sehr schwach leitenden Endlosband erzeugt, auf das durch eine Beladeeinheit mittels einer Koronaentladung positive Ladungsträger aufgebracht und zu einem Hochspannungsterminal befördert werden. Dort entlädt sich das Band an einer Entladeeinheit wiederum durch Koronaentladung und die transportierten Ladungsträger fließen auf eine Terminalelektrode ab. Dadurch steigt deren Elektrische Spannung, es entsteht ein positives Potential gegen Masse, welches mehrere Megavolt betragen kann.
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Die Korona-Entladung findet man unter
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Koronaentladung
->Entstehung
Die Entladung erfordert Ionen als Ladungsträger. Diese können entweder schon vorhanden sein (Plasma), oder sie bilden sich im Medium als Folge von Feldionisation,
wenn die elektrische Feldstärke hoch genug ist (typische Größenordnung 100 kV/cm).

Herrscht die hohe Feldstärke an der Oberfläche der Kathode, kann außer Feldionisation auch Feldemission von Elektronen mit nachfolgender Stoßionisation beitragen.
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Die Feldionisation wird in Chempedia erläutert
chemgapedia->Ionenquelle

man legt eine Spannung von 10 kV über einen Abstand von 1mm an

Aufbau der Ionenquelle


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