Acelerador de Partículas

Um acelerador eletrostático tipo Pelletron-tandem, modelo 5SDH, com "stripper" gasoso (N2) para troca de carga do feixe construído pela NEC, National Electrostatic Corporation - EUA, que pode alcançar até 1,6 MV de tensão no terminal.  É possível acelerar vários feixes iônicos sobre uma grande gama de energias para utilização em experimentos de retroespalhamento, indução de emissão de raios-X, implantação iônica e física nuclear.

O acelerador possui a entrada e a saída em terra, e a alta tensão bem no centro do tubo. Como o feixe injetado é negativo, gerado pelas fontes de íons, ele é acelerado, num tubo mantido em alto-vácuo, de encontro ao terminal mantido em potencial positivo através de indução de cargas transportadas por correntes (pellets). O "stripper" gasoso, junto ao terminal possibilita a inversão de carga do feixe, sendo a eficiência de troca de carga uma função da tensão de aceleração e a pressão do gás. Para prótons e He++ a pressão de trabalho é 2,0.10-5 torr, já para He+ a pressão indicada é de 2,0.10-6 torr. Após a troca de carga os íons são repelidos do terminal em direção à saída do acelerador.

Reprodução da figura contida da página www.pelletron.com

Operando na tensão máxima do sistema um feixe de prótons após o acelerador consistirá de íons de 3,4 MeV e um feixe de hélio terá íons He+ de 3,4 MeV e He++ de 5,1 MeV. 

Para garantir que não ocorram descargas da alta tensão do terminal, em forma de faíscas no ambiente próximo do tubo acelerador, é necessário envolver todo o tubo com um material dielétrico com alto poder de isolamento. O dielétrico indicado nesse caso é o gás hexafluoreto de enxofre (SF6), pressurizado em 80 psi.

Vista do interior do acelerador, no centro da figura está o terminal de alta tensão.

Profs. Juan Carlos e Manfredo inspecionando o tubo acelerador

 

Todos os módulos de ajustes dos parâmetros do acelerador estão montados num rack de controle, juntamente com os dispositivos de ótica do feixe (desviadores eletrostáticos, lentes magnéticas, ímãs selecionadores de massa e de energia), facilitando a operação do acelerador.

Rack de controle do acelerador

 

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