(The Pelletron Accelerator at the University of Lund)

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "(The Pelletron Accelerator at the University of Lund)"

Transkript

1 Dokumantutgivara Department of Physics ^njv^j-sity of Lund FOrfattar* R. Hellborg K. Håkansson Dokumentnamn Ookumantbaiacknlng LUNFD6/(NFFR-3026)/l-294(1978) Utgivnlnfadatum Arandatoatacknlng Dokjmanttltal och undartital Pelletron-acceleratorn i Lund (The Pelletron Accelerator at the University of Lund) Rafarat (tammandrag) Abstract A detailed description of the Pelletron accelerator system at the Department of Physics, University of Lund, is given. The construction, running experience, operating instructions, and suggestions about maintenance are presented. Tht experimental setups, gashandling equipment and other facilities constructed at the laboratory are described.' " Aafarat tknvat av Authors Fortlaa till yttarligara nyekalo-1 KlaMifikation»y(tam och -klam(ar) Indal tarmar (angå kalla) IN O 10 I/I Om ting Sprlk, Swedish O SakrataMuppgiftar _j 9 * Dokumantat kan (rhlllm (rln Övrig* bibliograflfka uppglftar o Department of Physics z University of Lund, Sölveg S LUND, Sweden PfH ISSN Mottagawi uspgif tar ISBN 0B1 0 Blankett LU 11:

2 II FOTOGRAFIERNA VISAR FÖLJANDE MOTIV: Sidan Acceleratorhallen. Närmast lågenergisidan och längst bort högenergisidan som avslutas med analys/ fördelarmagneten 10 Pelletronens injektor, omgärdad av en skyddsbur. 44 Pelletronens lågenergisida med injektorbur, inflektionsmagnet och straltransportrör. 160 Cashanteringssystemet med från höger förrådstanken, kompressorn och vakuumpumpen. 200 Acceleratortanken öppen för service. På bilden syns jordsidan med del av kedjan, kedjemotorn, induktorer och kedjeoljare. 236 Pelletronens manöverrum. 254 (Samt 1iga foton ML)

3 III Kapitel INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1. INLEDNING 1 Sidan 2. UTVECKLING AV ACCELERATORER 5 3. DEN HISTORISKA UTVECKLINGEN AV ELEKTRO- STAT1SKA GENERATORER PRINCIPEN FÖR ELEKTROSTATISKA ACCELERATORER Allmänt om acceleratorer Speciellt om tvåstegs-acceleratorer Speciellt om acceleratorer tillverkade av NEC FÖRBEREDELSER FÖR NY ACCELERATOR TILL LUND PELLETRONACCELERATORN Injektorn Jonkällan Optiska enheter Fjärrmanövrering och elförsörjning Stråltransportsystem lågenergisidan Laddningsbytare Magnetisk styrare Einzellinser 68 6.Z.4. Inflektionsmagnet Pulser/buncher-enhet Strålprofilmätare (beam scanner) Strålstopp (Faraday cup) Elektrostatiska styrare Acceleratorn Tanken Mekaniska stommen och högspänningsterminalen Potentialfördelningen Isolationsgas Katastrofventiler Laddningssystemet Kortslutningssystemet Accelerationsröret 105

4 IV Stripperutrustning Spänningsmätning med genererande voltmeter Stabilitetsmätning med pick-up-platta 11? 6.4. Stråltransportsystem högenergisidan Strålstopp Kvadrupolmagneter Magnetiska styrare Parallellförflyttare Strålprofilmätare Energianalyseringssystem Magneten Spalterna Terminalstabilisering Magnetfältet i analysmagneten Experimentrör och experimentutrustning Vakuumutrustning Pumpar Mätutrustning Ventil- och vakuumsäkerhetssystem LABORATORIELOKALERNA STRÅLSKYDD STRÅLNIVÅN RUNT ACCELERATORN EXPERIMENTRÖR OCH EXPERIMENTUTRUSTNING GASHANTERINGSSYSTEMET Förrådstanken Kompressorn Vakuumpumpen övrig gasarmatur Besiktning Handhavande av gassystemet UTRUSTNING UTVECKLAD VID LABORATORIET Katastrofventiler Högvakuumventiler Förvakuumventiler Fjärrmanövrering av koronasondens läge 228

5 12.5. Styrrör till kortslutningssystemet Gasförsörjningen till jonkällan Injustering av hjulen till laddningskedjan Manövrering av stripperutrustning Stabiliseringshus Kabeltavlor NÅGRA MÖJLIGA FRAMTIDA FÖRÄNDRINGAR Laddningsbytare Motor för manövrering av on/off-axisinställningen TV-system Variabelt koronanålavstånd Isotopseparatorjonkälla och laddningsbytare för produktion av tunga joner Pulseringsenhet ökad laddningstransport DRIFTSINSTRUKTION FÖR PELLETRONACCELERATORN SERVICEVÄGLEDNING FÖR PELLETRONEN 255 APPENDIX 261 Al Laddade partiklars rörelse i elektriska och magnetiska fält 261 A2 Enheter använda i denna publikation 287 REFERENSER 291 BILAGOR Bl Protokoll stråiskyddsmätningar, mars 1977 B2 B3 Statens Strålskyddsinstituts tillstånd att använda acceleratorn Lokala Strålskyddsföreskrifter

6 INLEDNING Denna publikation innehåller en beskrivning av Pelletronaccelerator systemet vid Fysiska Institutionen, Lunds Universitet. Publikationen har tillkommit för att dels ge en översiktlig beskrivning av acceleratorsystemct, dels ge användarna uppgifter om konstruktion, funktion, lämpliga inställningar, felsökningsåtgärder etc för de olika enheterna. Publikationen är inte avsedd att ersätta de detaljerade instruktionsböcker som finns för individuella enheter. För detaljbeskrivning typ materialanvändning, kopplingsschema etc hänvisas därför till dessa instruktionsböcker. Efter en översiktlig beskrivning av utv?cklingen av acceleratorer, principen för den elektrostatiska acceleratcrn och den historiska utvecklingen i kapitlen 2-4 beskrivs i kapitel 6 Pelletronen i Lund. I kapitlen 8 och 9 beskrivs strålskyddets uppbyggnad och mätningar av strålnivån. I kapitel 1(1-13 beskrivs experimentrör, experimentuppst,i 1 1- ningar, gassystemet samt övrig utrustning som utvecklats *'iu laboratoriet, liksom några förslag på framtida förbättringar. Slutligen finns i kapitlen 14 och 15 driftsinstruktion ;n servicevägledning som utarbetats efter de första driftsåren. Rutherfords demonstration 1919 av att kväveatomens kärna kan sönderdelas med naturlig alfastrålning och kvantmekanikens beskrivning i slutet av 1920-talet av att laddade partiklar k.-i n penetrera k:i rnpotent i a 1 er medförde att det hos fvsiki iifnstoii ett behov av art i ;; c i c 1 1 ;i källor för högri;^ rgcf i sk..

7 partiklar. Experiment påbörjades därför i slutet av 1920-talet i olika laboratorier för att utveckla acceleratorer. Målet för utvecklingsarbetet var höga spänningar och utrustning för acceleration av partiklar till energier tillräckliga för sönderdelning av atomkärnor. Även om de första acceleratorerna utvecklades för att utgöra instrument för kärnfysikalisk forskning, så upptäcktes snart att de var användbara även inom andra vetenskaper. (Redan 1937 konstruerades den första elektrostatiska generatorn för klinisk medicin. Denna kunde i energiområdet MV producera röntgenintensiteten 40 R/min ma elektronström!) Idag används acceleratorer inom många olika discipliner t ex onkologi, fasta tillståndets fysik, metallurgi, atomfysik, strålningskemi, biologi, miljövård. Därutöver har givetvis acceleratoranknuten teknik tillämpats för specifika problemställningar inom ytterligare områden såsom t ex arkeologi, odontologi, genetik. Vid Fysiska Institutionen i Lund byggdes under åren en elektrostatisk accelerator efter förebild av en av de typer som utvecklades under 1930-talet. Denna accelerator användes fram till 1974 för kärnfysikforskning och under de sista fem åren också för forskning inom tillämnad kärnfysik. I slutet av sextiotalet påbörjades förberedelserna för att ersätta den gamla acceleratorn med en ny modern. Den nya acceleratorn "Pelletronen", som beskrivs i denna publikation, beställdes 1973 och levererades Under våren 1976 kunde Pelletronen efter installation och testkörning tagas i drift. Inköpet möjliggjordes genom anslag från Statens Råd för Atomforskning, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse samt Universitetskanslersämbetet. I arbetet med att installera institutionens nya accelerator har deltagit dr ftsgrupnen bestående av Harry Albrecht, Ragnar Hellborg, Kjell Håkansson, Göran Larsson, Christer Nilsson, Lars-Derne Nilsson, Sigfrid Uthas. Dessutom har i varierande omfattning följande personer bidragit: Mats Linden, Knut Sjöberg, Göran Skog, Arne Svensson och Tore Tjäder. Vid utarbetande av denna publikation har författarna dels haft hjälp av de personer som utgör medförfattarc för specifika kapitel, dels fått bidrag i olika former (hjälp

8 med experimentella undersökningar, värdefulla synpunkter på utformningen av texten, bildmaterial etc). Mats Linden och Göran Skog har lagt ned ett omfattande arbete med att granska texten och har därvid gett värdefulla förslag på förbättringar. För granskning av kapitel 3 har professor emeritus Sten von Friesen välvilligt ställt sig till förfogande. Det omfattande utskriftsarbetet samt ritandet av figurmaterialet har utförts av Joanna Witarzewski, Lisbeth Johansson och Elna-Creta Broomé.

9

10 UTVECKLING AV ACCELEiUTORER När Rutherford 1919 visade att kväveatomens kärna kan sönderdelas med den naturligt förekommande alfa-strålningen frän radium och thorium, sa började en ny era inom fysiken. För första gången kunde människan ändra atomkärnans struktur. De använda al fa-partiklarna hade energier i storleksordningen 5 till 8 MeV, dvs mycket högre partikelenergier än som tidigare varit tillgängliga. Under 1920-talet utvecklades röntgentekniken, vilket medförde att spänningsutrustning för 100 till 200 kev kunde byggas. Utveckling mot ännu högre spänningar begränsades av korona-urladdningar och isolationssvårigheter och fler-miljon-volt området låg därför utom räckhåll. Hos fysiker fanns ett behov av artificiella källor för högenergetiska partiklar. I slutet av 1920-talet visades att kvantmekaniken kunde beskriva laddade partiklars penetration av kärnpotentialer och det föreföll möjligt att energier av 500 kev eller lägre skulle räcka för att observera sönderdelning av lätta kärnor. Detta mera moderata mal var rimligare och experiment påbörjades omkring 1929 i olika laboratorier för att utveckla accelerator-utrustning. De första att lyckas var Cockcroft och Walton vid Cavendish laboratory i Cambridge. De rapporterade 1932 sönderdelning av litium med 400 kev protoner. Detta tillfälle kan betraktas som begynnelsen för modern kärnfysik. Det kan också tagas som startpunkt för acceleratorhistorien. Fyra successiva utvecklingsvagor har svept över acceleratorfiiltet, var och en karakteriserad av sin metod för acceleration av partiklar: Första steget var användning av direktspänningsteknik i vilken partikeln (efter jonisation*) accelererades genom et. enkelt stort potentialgap. Storleken på notent i ;il gapet (ikmle* till praktisk.! gränser nåddes genom.invändning av spänn i ni'.ste rmi na ler tnt-il ;for ki ökn i ngsrad i o och

11 förbättrad isolation. Spänningsöverslag i accelerationsrör minimerades genom att uppdela potentialen längs röret i smä steg. DC-generatorer och elektrostatiska generatorer hör till detta steg och de uppnådda energierna är i storleksordningen tiotals MeV. Andra steget var användningen av resonans-acceleration, vid vilken partikeln tvingades att passera många gånger genom ett lågt potontialfall i resonans med ett oscillerande fält. På de«"ta sätt uppnås en energi många gånger större än accelerationsspänningen. Cyclotroner, lineära acceleratorer och betatroner hör till detta steg och möjliga energier är upp till 1 GeV. Tredje steget var användning av principen för fas-stabil acceleration i resonans-acceleratorer f"år. vilken synkrocyclotron- och synkrotronacceleratorer utvecklades. Det har på detta sätt blivit möjligt att hålla partiklar i resonans och uppnå energier i storleksordningen 10 GeV. Fjärde steget är en ny kategori av superenergi-acceleratorer som utnyttjar alternerande gradient-principen för magnetisk focusering, detta reducerar storlek och kostnad för magneter medförande att mycket högre energiområde blir ekonomiskt åtkomligt. Hit hör alternerande gradient-synkrotroner och isokrona cyclotroner. De för närvarande uppnådda energierna är hundratals GeV. Utvecklingen av acceleratorer mot högre och högre energier kan åskådliggöras till exempel som i figur 1 där den uppnådda energin för varje acceleratortyp har ritats som funktion av tidpunkten för idrifttagandet. Som framgår av figuren har ökningen i energi skett med en faktor tio ungefär vart sjunde år, med en viss avmattning under sextio- och sjuttiotalet. Av acceleratorer tillhörande "det första steget" av de ovan nämnda fyra, vann den bandladdade elektrostatiska generatorn en sådan framgång såsom spänningskälla för part ikelnccclc ration att den h.ir nverträffat alla andra tvper av ilircktsp/inn i ii'.'.s-gcnerritore r. Användningen riv i solat i onsgas av

12 övertryck (se nedan kapitel ) har befriat generatorn frän störningar via luften och har medfört en relativt kompakt konstruktion. Den har idag konstruerats för användning i energiområde upp till ungefär 14 MV och kan leverera en stabil, parallell jonstråle. Den har god energiupplösning och stabilitet vilket medför att den är idealisk för kärnfysikaliska studier i detta energiområde. Det är den mest använda typen av accelerator och åtskilliga hundratals finns installerade världen runt. Den viktigaste egenskapen hos denna acceleratortyp är dess goda energistabilitet. I moderna elektrostatiska generatorer utrustade med strålanalysator är strålens energispridning 1 kev eller mindre medförande experimentell noggrannhet av denna storleksordning. Strålen kan focuseras till liten yta vid strålmålet och intensiteten är tillräcklig för de flesta tillfällen. Därutöver kan energin varieras kontinuerligt, kärnprocesser kan därför studeras som funktion av jonenergin. Den elektrostatiska generatorn fir utmärkt för precisionsmätningar av kärnans energinivåer och för studium av excitations-funktioner. En stor del av våra kvantitativa data om kärnegenskaner har vunnits med dessa maskiner. De har också använts såsom röntgenkällor för medicinsk och industriell tillämpning. På senare år har åtskilliga små (< 2 MeV) acceleratorer fått delvis nya användningsområden då problemställningar inom fasta tillståndets fysik, atomfysik, strålningskemi m m angrips med högenergetiska joner, översikts- och historiska artiklar om acceleratorer finns bl a i referenserna 1-4.

13 - 8 - Figur 1. Den uppnådda energin för olika typer av acccleratorer, som funktion av tidpunkten för idrifttagandet. För de olika acceleratortyperna har följande beteckningar använts: (+ ) dc-aecelerator; (X) elektrostatisk accelerator. (För denna typ har några olika utvecklingssteg markerats. Den uppnådda protonenergin har angivits, vid acceleration av tyngre joner genom tandemacceleratorer blir givetvis maximala energin högre); (o) cyclotron; ( ) betatron; ( ) synkrocyclotron; (Å) elektron linac; (A) proton linac; (V) elektron synkrotron; (S7) proton synkrotron; (0) AG elektron synkrotron; ( ) AG proton synkrotron. För närvarande (hösten 1978) finns det två tungjonacceleratorer som uppfyller villkoren Z > 2 och T/A > 0.1 GeV/nukleon, dessa har markerats Q och ritats vid högsta energi för tyngsta möjliga jon. De två är: Bevatronen i Berkeley, som används för tunga joner sedan 1971 och med 1.9 GeV/nukleon upp till 56 Fe; JINR i Dubna i drift sedan 1972/73 och med 5 GeV/nukleon upp till 20 Ne.

14 ACCELERATGRUTVECKLINGEN I I I 1 Cern II AG proton- svnkrotron Fermi lob, accelerator. Illinois 100 GeV C em AG proton-synkrotron 106eV 1GeV Brookhoven proton-synkrotro', Berkeley synkro-cyclotron Goworord-Barnes elektronsynkrotron. London Dubna. Synkrofosotron Berkeley. Bevotron Cornell AG elekiron-synkrotron Daresbury 30 MV accelerator 100HeV Lawrence-cyclotron. Berkeley Alvarez proton-linac. Californien Oak Ridge, 25 UR Pelletron 10MeV Stanford elektron-linoc 1MeV 0.1 MeV Kerst-betatron. Illinois Elektrostotic accelerator. Carnegie inst. Cockcrof t - Walton. Cambridge S IdrifHagen, ar

15

16 DEN HISTORISKA UTVECKLINGEN AV ELEKTROSTATISKA GENERATORER Elektrostatiska generatorer har en lång utvecklingshistoria, deras ursprung är delvis fördolt i den vetenskapliga historien. Lord Kelvin anses vara upphovsman till en generator där laddningstransporten skedde med vattendroppar /5/. Vattendropparna, som laddades genom friktion då de lämnade ett munstycke, uppsamlades i en isolerad behållare, vilken därigenom laddades till hög potential. Omkring 1890 konstruerade A Righi en liten generator /5/, i vilken laddningstransporten skedde med ett band av alternerande länkar av ledande och isolerande material(!). Laddningen avlämnades i en sfärisk spänningsterminal. Andra idéer, som i vissa fall också ledde till byggandet av testmaskiner, var t ex Swann's konstruktion 1928 av en generator där laddningstransporten skedde med uppladdade fallande kulor /6/ konstruerade Vollrath jli en generator som påminde om Swann's konstruktion men där transporten skedde med en luftstråle innehållande elektriskt laddade dammpartiklar. Dock kom inga av dessa idéer att vidareutvecklas. Under åren 1927 till 1929 vistades en då ung ingenjör vid namn Robert J Van de Graaff, som stipendiat i Oxford. Under J S E Thomsons ledning bedrevs utveckling av metoder för att producera intensivare och bättre kontrollerbara jonstrålar än vad som då var tillgängliga. Van de Graaff började att intressera sig för behovet av högsnänningsmaskiner för utforskning av kärnfysiken, som dä befann sig i sin linda. De grundläggande idéerna bakom det som senare blev den Idén att 'invända laddade vattendroppar fick knnsko Lord Kelvin från Michael Faraday som i tidskriften Phi losopli. I? nis.-k't. ir 181." utförligt beskrev.sini experiment ma\ "de r Damp fe 1 ek t r i H i rm.isch i ne".

17 elcktrostatiska accelerator!! daterar sig från denna period även om ingen specifik publicering skedde då. Vid återkomsten till Princeton University 1929 byggdes, under stark uppmuntran frän K T Compton som då var professor i Princeton, den första modellen av en banddriven elektrostatisk accelerator. Modellniaskinen nådde 80 kv och den avgörande konstruktionsdetaljen var Van de Graaffs idé att låta laddningen avlämnas inuti den relativt fältfria terminalen. Van de Craaffs första generator /8/ i full skala var mycket enkel och bestod av tvä ungefär en halv meter ston sfäriska aluminiumelektroder monterade på två meter långa glasstavar, vardera försedd med ett motordrivet ungefär 6 cm brett silkesband för laddningstransporten. Banden laddades genom korona-urladdning via nålspetsar i terminalen. Den ena sfären laddades positivt, den andra negativt. 1.5 MV kunde uppnås mellan sfärerna, spänningen begränsades av gnistor och korona urladdning från terminal ern?. De:> enkla konstruktionen gjorde maskinen attraktiv och möjligheten att utveckla metoden till högre spänningar medförde att grupper vid flera olika laboratorier påbörjade utveckling av motsvarande utrustning flyttade Van de Graaff till Massachusetts Institute of Technology (MIT) där han påbörjade byggandet av en stor generator. I en preliminär konstruktionsstudie av Van de (naaff, Compton och Van Åtta beskrivs installationen /9/. Den byggdes i en flygplanshangar i Round Hill, Connecticut. Två aluminium-sfärer med diametern 4.57 meter monterades pa vertikala rör av textolit 6.71 m höga, 1.83 m i diameter och 1.59 cm i tjocklek. De laddades, den ena positiv och den andra negativ med hjälp av två pappersband, 1.19 meter breda och 0.1 mm tjocka, placerade inuti var sitt textoliterör. Htt urladdningsrör för acceleration av joner placerades mellan terminalerna. Laboratoriet för observation av kärnfysikexperimenten fanns inuti en av sfärerna. Idén bakom projektet väckte uppseende liksom den enorma dimensionen. Ut rustningen var i huvudsak färdig 1936 och en detaljerad l'-:4. i i vnirii 1 publicerades /lo/. Generatorn kunde med 1.5 ma

18 i laddningsström laddas till 2.4 MV på den positiva terminalen och 2.7 MV på den negativa, dvs ett totalt spänningsfall mellan terminalerna på 5.1 MV. Vid denna spänning kunde en stråle på 1.1 ma accelereras. Emellertid var det mycket stora svårigheter med att placera urladdningsrör mellan terminalerna, vilket medförde att generatorn aldrig fungerade tillfredsställande som partikslaccelerator. Dessutom begränsades spänningen av hög luftfuktighet och orena förhållande med hangaren nära havet. Då denna placering i Round Hill var olämplig flyttades utrustningen 1937 till MIT och installerades i en sluten metallbyggnad i vilken damm och fuktighet kunde hållas under kontroll. Vid återuppbyggandet placerades de två terminalerna intill varandra. Den ena kolumnen användes för laddningsbandet, den andra för ett vertikalt accelerationsrör. Detta medförde att experimenten nu gjordes i utrymmen under acceleratorn. Med denna modifierade konstruktion färdigställdes acceleratorn 1940, med ett energiområde upp till 2.75 MeV för positiva joner och elektroner /11/. Den hade nu utvecklats till en relativt pålitlig och säker accelerator och kom att under många år under ledning av Van de Graaff användas för forskning. Denna ursprungliga tvåterminalaccelerator har sedan länge tjänat ut och finns numera på Museum of Science i Boston /12/. Men inte enbart Van de Graaff och hans grupp bedrev acceleratorutveckling: Ett av de tidigaste försöken att skaffa sig information om växelverkan mellan högenergetiska kärnpartiklar, med hjälp av artificiellt accelerade partiklar, påbörjades i slutet av tjugotalet vid Carnegie Institution i Washington under ledning av G Breit. Med hjälp av Tesla-induktorn (Tesla coil), där en kondensator urladdadas över ett gnistgap, inducerades i en sekundärspole korta spänningspulser i storleksordningen 5 MV /13/. För att accelerera joner var ett accelerationsrör, som kunde motstå höga gradienter, nödvändigt. Omfattande forskning ledde slutligen till konstruktion av ett användbart rör. Med användning av "kaskad-elektrod-rörs"-principen enligt

19 Ccolidge, dvs det faktum att spänning över ett gap mellan två koncentriska cylindrar medför elektriska kraftlinjer som fokuserar laddade partiklar, erhölls rör som kunde motstå upp till 400 kv per gap. Efter den lyckade utvecklingen av accelerationsrör, sökte Carnegiegruppen efter ett bättre sätt att producera höga spänningar. Teslainduktor-arrangemanget led av flera svagheter: stor energispridning på jonerna och mycket kort varaktighet för högspänningen (storleksordningen US'), vilket givetvis gjorde den olämplig för många typer av experiment. Omedelbart efter det att Van de Graaff med sin första modellmaskin hade visat de potentiella möjligheterna med en elektrostatisk generator inledde därför Carnegiegruppen under ledning av M A Tuve och i samarbete med Van de Graaff studier av möjligheten att applicera de urladdningsrör, som tidigare utvecklats i Carncgie-laboratoriet på en elektrostatisk generator av Van de Graaffs modell. Den först användbara acceleratorn, som byggdes av Carnegiegruppen, var försedd med en sfär med diametern 1 meter. Denna levererade i slutet av 1932 strålar av protoner och deuteroner med energier upp till 0.6 MeV. Dessa användes av Tuve, Hafstad och Dahl för att bombardera lätta material och denna blev därför den första med laddningsband försedda accelerator som användes för kärnfysikexperiment /14/. Succén med denna accelerator gjorde att man beslöt sig för att konstruera en generator med 2-meters sfär för spänningar över 1 MV. Sfären uppbars av tre snedställda textolite-rör. Jonkällan manövrerades med isolerande snören. Två horisontella laddningsband användes, och ett vertikalt accelerationsrör gick ned genom golvet där strålen analyserades magnetiskt och därefter kunde användas för kärnfysikaliska experiment. Utrustningen, som kunde användas till 1.2 MV, har beskrivits av Tuve, Hafstad och Dahl /15/. Dessa två Carnegie-acceleratorer var de första praktiska el ektrostatiska acceleratorerna och en omfattande serie av forskningspublikationer följde efter färdigställandet l'.'.^siiv 2-mcters generatorn.

20 En av Carnegiegruppens viktigaste utvecklingar var studiet av spännings-kalibrering. Den första mera noggranna kalibreringer, fick man då protonstrålen avböjdes med ett magnetfält genom ett spaltsystem. Begränsningen av denna metod låg främst i mätning av magnetfältet. Den dittills mest tillförlitliga metoden för energikalibrering baserades på användning av en serie precisionsmotstånd parallellt med accelerationsröret. Tillförlitlig strömmätning med en Megaohms kedja gav en absolut kalibrering, vilket var av utomordentligt värde för forskningen vid det tillfället. Kärnresonanser observerades och mättes med hjälp av tunna strålmål. Alla dessa liksom senare byggda maskiner, som arbetade i luft av atmosfärstryck, hade uppenbara nackdelar: För att uppnå höga spänningar krävdes stora utrymmen. Maximispänningen var endast ungefär 1/3 av det väntade värdet för en ideal sfär. Det var svårt att kontrollera luftfuktigheten, som i hög grad inverkar på läckströmmar längs isolatorer och på bandets förmåga att transportera laddning. För att uppnå bättre högspänningsisolering kan man tänka sig antingen att använda vakuum eller gas under tryck som isolationsmedel. Vid byggandet av sina första generatorer gjorde Van de Graaff experiment med vakuumisolering /9/, vilken han ansåg skulle vara den bästa isolationsmetoden. Försök pågick också vid Princeton och vid University of Wisconsin av R G Herb /16, i 7, 18/ med vakuumisolering dock utan framgång. Barton, Mueller och Van Åtta vid Princeton experimenterade tidigt med gas under tryck för att isolera terminalen och därigenom öka potentialen /19/. De använde en cylindrisk elektrod uppburen av två textolite-rör längs axeln på en horisontell trycktank. Deras första maskin uppnådde 1 MV vid 7 atö luft och omkring 100 ya laddningsström uppvisande ett nästan lineärt förhållande mellan tryck och överslagsspänning. Denna maskin var dock ej utrustad med acceierationsrör. De största fördelarna med trycktank var mindre dimensioner och möjlighet att kontrollera fuktigheten i trycktnnkcri.

21 - It) - Den första elektrostatiska acceleratorn isolerad med gas under tryck byggdes 1933 av R G Herb, D B Parkinson och D IV Kerst /20/ vid University of Wisconsin. Den första modellen med luft under tryck nådde 750 kv. (Med en liten mängd CC1. i luften nåddes 1 MY) följdes der av en 2.4 MV accelerator. En väsentlig förbättring som infördes av Herbs grupp vid byggandet av denna accelerator var skapandet av gynnsamma radiella och axiella fält i acceleratorn. Detta åstadkoms dels genom utnyttjande av en eller flera skärmar mellan tanken och terminalen (som gav en spänningsdelning i radiell led och därigenom högre överslagsspänning genom gasen), dels genom att fastlägga potentialen i ett stort antal punkter i axiell led genom spänningsdelning längs accelerationsröret och den mekaniska stommen. Det senare medförde ekvipotential-ytor vinkelrätt mot maskinens längdriktning, vilket gav ett homogent fält inuti maskinen och minskade risken för axiella överslag /16, 21/. Dessa åtgärder kombinerade med förbättringar i material och teknik gav som resultat att man kunde höja maximispänningen från omkring 1 MV för öppna maskiner omkring 1934 till 4.5 MV för en horisontell tryckisolerad 1940 fil/. Utvecklingsarbetet med 4.5 MV-acceleratorn i Wisconsin ledde till användning av korona-triod och magnetisk och elektrisk strålanalysering för att få er. sigual som inmatad på korona-trioden gav noggrann ene gikontrolj. Acceleratorer av så kallad Herbs modell, dvs med LIyckisol^tion och med koncentriska skärmar, har använts i rar <a l*'»oratorier. Det horisontella arrangemanget, med terminalen uppburen av isolatorer fästa i en jordplatta och allt inneslutet i en trycktank som rullas bort på räls vid öppnande för service och med det horisontella accelerationsröret, har också använts i många laboratorier. Den praktiska gränsen nåddes vid ungefär 4 MV på grund av svårigheter med den mekaniska uppbärningen av terminalen och accelerationsröret då storleken ökar. Redan tidigt pågick vid andra laboratorier utveckling av ve rt i kn 1 a.ucc le ratorer, med dess otvivelaktiga fördelar

22 i mekaniskt avseende. Stora tryckisolerade generatorer byggdes vid Westinghouse Research Laboratory, vid Carnegie Institute och vid University of Minnesota. Dessa konstruerades för användning vid relativt låga gastryck 4 till 8 atö i förhoppningen att högre spänning kunde uppnås genom ökade gap till niirmsta jnrdpunkt och ökad krökningsradie ho: terminalen. Kännedom om vikten av till exempel polerade \tor kom först senare med påföljd att alla dessa accelera- '" JITT var begränsade till maximnl-värden under de teoretiska. Her ungefär 3 MV. År 1947 bildade Trump, Van de Graaff, Robinson m fl High Voltage Engineering Corporation (HVEC) i Massachusets för kommersiell tillverkning av "Van de Graaff generatorer". Då detta var den första kommersiella firma som konstruerade och byggde acceleratorer kom HVEC att intaga en unik position inom detta område. Detta företag har producerat åtskilliga modeller, utvecklade t ex från den vertikala S.5 MV-modellen vid MIT, och från den horisontella 4 MV- :u celeratorn av Herbs typ först installerad vid Brookhaven National Laboratory. För att dubblera energin förslog Dempster /23/ redan 1932 användningen av laddningsutbyteskollisioner. I ett patent från 1957 beskriver Bennet /24/ användningen av negativa joner. Vid denna tidpunkt gick det dock int att fånga kärnfysikernas intresse, tekniken tycktes alltför svår och de strål strömmar som ' orde kunna uppnås för små. Först i början på 50-talet återupptogs idén och den så kallade tandemaccelerator-principen utnyttjades av Alvarez /IS/. Herb och hans medarbetare vid University of Wisconsin insåg värdet med tandemprincipen och inriktade sig på att eliminera problemet med begränsad strålström genom att utveckla en högströms negativa vätejonkälla. Tandemprincipen innebär att negativa vätejoner producerade i en speciell jonkälla på jordpotential accelereras mot den positiva terminalen i acceleratorns centrum. Där passerar de en gasström i vilken elektronerna slits bort från de framrusande negativa jonerna vilka blir positiva vätejoner, dvs protoner. De kan därför pn nytt accelereras i samma spänningsfält tillbaka till jordpotent i n 1 och liar da en

Chalmers Tekniska Högskola Tillämpad Fysik Igor Zoric

Chalmers Tekniska Högskola Tillämpad Fysik Igor Zoric Chalmers Tekniska Högskola 2002 05 28 Tillämpad Fysik Igor Zoric Tentamen i Fysik för Ingenjörer 2 Elektricitet, Magnetism och Optik Tid och plats: Tisdagen den 28/5 2002 kl 8.45-12.45 i V-huset Examinator:

Läs mer

Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00

Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00 Institutionen för teknik, fysik och matematik Nils Olander och Herje Westman Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00 Max: 30 p A-uppgifterna 1-8 besvaras genom att ange det korrekta

Läs mer

DEMONSTRATIONER ELEKTROSTATIK II. Bandgeneratorns princip Försök med bandgeneratorn Åskvarnare Ljuslåga i elektrostatiskt fält

DEMONSTRATIONER ELEKTROSTATIK II. Bandgeneratorns princip Försök med bandgeneratorn Åskvarnare Ljuslåga i elektrostatiskt fält DEMONSTRATIONER ELEKTROSTATIK II Bandgeneratorns princip Försök med bandgeneratorn Åskvarnare Ljuslåga i elektrostatiskt fält Introduktion I litteraturen och framför allt på webben kan du enkelt hitta

Läs mer

Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]

Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0] Namn: Område: Elektromagnetism Datum: 13 Oktober 2014 Tid: 100 minuter Hjälpmedel: Räknare och formelsamling. Betyg: E: 25. C: 35, 10 på A/C-nivå. A: 45, 14 på C-nivå, 2 på A-nivå. Tot: 60 (34/21/5). Instruktioner:

Läs mer

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0).

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0). 1 Föreläsning 2 Motsvarar avsnitten 2.4 2.5 i Griffiths. Arbete och potentiell energi (Kap. 2.4) r 1 r 2 C Låt W vara det arbete som måste utföras mot ett givet elektriskt fält E, då en laddning Q flyttas

Läs mer

Sensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken

Sensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken Sensorer, effektorer och fysik Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken Innehåll Grundläggande begrepp inom mekanik. Elektriskt fält och elektrisk potential. Gauss lag Dielektrika

Läs mer

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar Kapitel: 25 Ström, motstånd och emf (Nu lämnar vi elektrostatiken) Visa under vilka villkor det kan finnas E-fält i ledare Införa begreppet emf (electromotoric force) Beskriva laddningars rörelse i ledare

Läs mer

Vad betyder det att? E-fältet riktat åt det håll V minskar snabbast

Vad betyder det att? E-fältet riktat åt det håll V minskar snabbast , V Vad betyder det att V? -fältet riktat åt det håll V minskar snabbast dv Om -fältet endast beror av x blir det enkelt: xˆ dx Om V är konstant i ett område är där. konst. V -x x Om är homogent så ges

Läs mer

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor Det är ett välkänt faktum att det runt en ledare som det flyter en viss ström i bildas ett magnetiskt fält, där styrkan hos det magnetiska fältet beror på hur mycket ström som flyter i ledaren. Om strömmen

Läs mer

»CCELERATOl-M I LbflD FÖR O L J K Ä I "IJCKTOR- 6 E 0 fl E T R I t R

»CCELERATOl-M I LbflD FÖR O L J K Ä I IJCKTOR- 6 E 0 fl E T R I t R - -,, :» - * - : AV bekoh VID P LLETBOM-»CCELERATOl-M I LbflD FÖR O L J K Ä I "IJCKTOR- 6 E 0 fl E T R I t R SKD6. mis FftHatur* Department of Physics University of Lund okumwitntm* LUNFD6/CNFFR-3041 mmiiujprt

Läs mer

Isolationsprovning (så kallad megger)

Isolationsprovning (så kallad megger) Isolationsprovning (så kallad megger) Varför bör man testa isolationen? Att testa isolationsresistansen rekommenderas starkt för att förebygga och förhindra elektriska stötar. Det ger ökad säkerhet för

Läs mer

Isolationsprovning (så kallad meggning)

Isolationsprovning (så kallad meggning) Isolationsprovning (så kallad meggning) Varför bör man testa isolationen? Att testa isolationsresistansen rekommenderas starkt för att förebygga och förhindra elektriska stötar. Det ger ökad säkerhet för

Läs mer

1. q = -Q 2. q = 0 3. q = +Q 4. 0 < q < +Q

1. q = -Q 2. q = 0 3. q = +Q 4. 0 < q < +Q 2.1 Gauss lag och elektrostatiska egenskaper hos ledare (HRW 23) Faradays ishinksexperiment Elfältet E = 0 inne i en elektrostatiskt laddad ledare => Laddningen koncentrerad på ledarens yta! Elfältets

Läs mer

Att gnida glas med kattskinn gör att glaset blir positivt laddat och att gnida plast med kattskinn ger negativ laddning på plasten.

Att gnida glas med kattskinn gör att glaset blir positivt laddat och att gnida plast med kattskinn ger negativ laddning på plasten. Experiment 1: Visa att det finns laddningar, att de kan ha olika tecken, samma laddning repellera varandra, olika laddning attrahera varandra. Visa att det finns elektriska fält. Material: Två plaststavar,

Läs mer

Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig)

Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig) Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig) Elektrostatik 1. Ange Faradays lag i elektrostatiken. 2. Vad är kravet för att ett vektorfält F är konservativt? 3. En låda

Läs mer

Theory Swedish (Sweden)

Theory Swedish (Sweden) Q3-1 Large Hadron Collider (10 poäng) Läs anvisningarna i det separata kuvertet innan du börjar. I denna uppgift kommer fysiken i partikelacceleratorn LHC (Large Hadron Collider) vid CERN att diskuteras.

Läs mer

Fotoelektriska effekten

Fotoelektriska effekten Fotoelektriska effekten Bakgrund År 1887 upptäckte den tyska fysikern Heinrich Hertz att då man belyser ytan på en metallkropp med ultraviolett ljus avges elektriska laddningar från ytan. Noggrannare undersökningar

Läs mer

Förslag: En laddad partikel i ett magnetfält påverkas av kraften F = qvb, dvs B = F qv = 0.31 T.

Förslag: En laddad partikel i ett magnetfält påverkas av kraften F = qvb, dvs B = F qv = 0.31 T. 1. En elektron rör sig med v = 100 000 m/s i ett magnetfält. Den påverkas av en kraft F = 5 10 15 N vinkelrätt mot rörelseriktningen. Rita figur och beräkna den magnetiska flödestätheten. Förslag: En laddad

Läs mer

Magnetfält och magnetiska krafter. Emma Björk

Magnetfält och magnetiska krafter. Emma Björk Magnetfält och magnetiska krafter Emma Björk Magnetfält och magnetiska krafter Beskriva permanentmagneters beteende Samband magnetism-laddning i rörelse Ta fram uttryck för magnetisk kraft på laddning

Läs mer

Inst. för Fysik och materialvetenskap MAGNETISKA FÄLT

Inst. för Fysik och materialvetenskap MAGNETISKA FÄLT Inst. för Fysik och materialvetenskap INSTRUKTION TILL LABORATIONEN MAGNETISKA FÄLT för kursen Elektromagnetism I ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Läs mer

WORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING

WORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING WORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING Energin i vinden som blåser, vattnet som strömmar, eller i solens strålar, måste omvandlas till en mera användbar form innan vi kan använda den. Tyvärr finns

Läs mer

3.7 Energiprincipen i elfältet

3.7 Energiprincipen i elfältet 3.7 Energiprincipen i elfältet En laddning som flyttas från en punkt med lägre potential till en punkt med högre potential får även större potentialenergi. Formel (14) gav oss sambandet mellan ändring

Läs mer

Nikolai Tesla och övergången till växelström

Nikolai Tesla och övergången till växelström Nikolai Tesla och övergången till växelström Jag påminner lite om förra föreläsningen: växelström har enorma fördelar, då transformatorer gör det enkelt att växla mellan högspänning, som gör det möjligt

Läs mer

FK Elektromagnetism och vågor, Fysikum, Stockholms Universitet Tentamensskrivning, måndag 21 mars 2016, kl 9:00-14:00

FK Elektromagnetism och vågor, Fysikum, Stockholms Universitet Tentamensskrivning, måndag 21 mars 2016, kl 9:00-14:00 FK5019 - Elektromagnetism och vågor, Fysikum, Stockholms Universitet Tentamensskrivning, måndag 21 mars 2016, kl 9:00-14:00 Läs noggrant igenom hela tentan först Tentan består av 5 olika uppgifter med

Läs mer

Tentamen ellära 92FY21 och 27

Tentamen ellära 92FY21 och 27 Tentamen ellära 92FY21 och 27 2014-06-04 kl. 8 13 Svaren anges på separat papper. Fullständiga lösningar med alla steg motiverade och beteckningar utsatta ska redovisas för att få full poäng. Poängen för

Läs mer

Föreläsning 5, clickers

Föreläsning 5, clickers Föreläsning 5, clickers Gungbrädan 1 kg 2 kg A. Kommer att tippa åt höger B. Kommer att tippa åt vänster ⱱ C. Väger jämnt I en kastparabel A. är accelerationen störst alldeles efter uppkastet B. är accelerationen

Läs mer

Christian Hansen CERN BE-ABP

Christian Hansen CERN BE-ABP Christian Hansen CERN BE-ABP LHC - Vart, Varför och Hur? Acceleration och Gruppering Böjning Fokusering Kollision LHC - Vart, Varför och Hur? Acceleration och Gruppering Böjning Fokusering Kollision 1952

Läs mer

Räkneuppgifter på avsnittet Fält Tommy Andersson

Räkneuppgifter på avsnittet Fält Tommy Andersson Räkneuppgifter på avsnittet Fält Tommy Andersson 1. En negativt laddad pappersbit befinner sig nära en oladdad metallplåt. Får man attraktion, repulsion eller ingen kraftpåverkan? Motivera! 2. På ett mönsterkort

Läs mer

Föreläsnng 1 2005-11-02 Sal alfa. 08.15 12.00

Föreläsnng 1 2005-11-02 Sal alfa. 08.15 12.00 LE1460 Föreläsnng 1 2005-11-02 Sal alfa. 08.15 12.00 pprop. Föreslagen kurslitteratur Elkretsanalys av Gunnar Petersson KTH Det finns en många böcker inom detta område. Dorf, Svoboda ntr to Electric Circuits

Läs mer

Avkoppla rätt en kvantitativ undersökning av parasitinduktans hos olika layoutalternativ

Avkoppla rätt en kvantitativ undersökning av parasitinduktans hos olika layoutalternativ Avkoppla rätt en kvantitativ undersökning av parasitinduktans hos olika layoutalternativ Per Magnusson, Signal Processing Devices Sweden AB, per.magnusson@spdevices.com Gunnar Karlström, BK Services, gunnar@bkd.se

Läs mer

Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor

Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor 1! 2! Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor Tommy Andersson! 3! Ämnens elektriska egenskaper härrör! från de atomer som bygger upp ämnet.! Atomerna i sin tur är uppbyggda av! en atomkärna,

Läs mer

Allmän rymdfysik. Plasma Magnetosfärer Solen och solväder. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik

Allmän rymdfysik. Plasma Magnetosfärer Solen och solväder. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik Allmän rymdfysik Plasma Magnetosfärer Solen och solväder Rymdfysik och rymdteknik Karin Ågren 090608 Plasma Vi lever i en neutral värld, där materia är i fast, flytande eller gasform...... universum i

Läs mer

Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner. Totala antalet uppgifter: 6 Datum:

Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner. Totala antalet uppgifter: 6 Datum: Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner Kurs: MTF108 Totala antalet uppgifter: 6 Datum: 2006-05-27 Examinator/Tfn: Hans Åkerstedt/491280/Åke Wisten070/5597072 Skrivtid: 9.00-15.00 Jourhavande lärare/tfn:

Läs mer

RC-kretsar, transienta förlopp

RC-kretsar, transienta förlopp 13 maj 2013 Labinstruktion: RC-kretsar, magnetiska fält och induktion Ellära, 92FY21/27 1(5) RC-kretsar, transienta förlopp I den här laborationen kommer du att titta på urladdning av en RC-krets och hur

Läs mer

Elektriska signaler finns i våra kroppar.

Elektriska signaler finns i våra kroppar. Ellärans grunder Elektriska signaler finns i våra kroppar. Från örat till hjärnan när vi hör Från ögonen till hjärnan när vi ser När vi tänker och gör saker sänds elektriska signaler från hjärnan till

Läs mer

Optik, F2 FFY091 TENTAKIT

Optik, F2 FFY091 TENTAKIT Optik, F2 FFY091 TENTAKIT Datum Tenta Lösning Svar 2005-01-11 X X 2004-08-27 X X 2004-03-11 X X 2004-01-13 X 2003-08-29 X 2003-03-14 X 2003-01-14 X X 2002-08-30 X X 2002-03-15 X X 2002-01-15 X X 2001-08-31

Läs mer

Kärnenergi. Kärnkraft

Kärnenergi. Kärnkraft Kärnenergi Kärnkraft Isotoper Alla grundämnen finns i olika varianter som kallas för isotoper. Ofta finns en variant som är absolut vanligast. Isotoper av ett ämne har samma antal protoner och elektroner,

Läs mer

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006 (2) 9 oktober 2006 Institutionen för elektrovetenskap Daniel Sjöberg ETE5 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006 Tillåtna hjälpmedel: formelsamling i kretsteori. Observera att uppgifterna inte är

Läs mer

Kaströrelse. 3,3 m. 1,1 m

Kaströrelse. 3,3 m. 1,1 m Kaströrelse 1. En liten kula, som vi kallar kula 1, släpps ifrån en höjd över marken. Exakt samtidigt skjuts kula 2 parallellt med marken ifrån samma höjd som kula 1. Luftmotståndet som verkar på kulorna

Läs mer

attraktiv repellerande

attraktiv repellerande Magnetism, kap. 24 Eleonora Lorek Magnetism, introduktion Magnetism ordet kommer från Magnesia, ett område i antika Grekland där man hittade konstiga stenar som kunde lyfta upp järn. Idag är magnetism

Läs mer

Kandidatprogrammet FK VT09 DEMONSTRATIONER INDUKTION I. Induktion med magnet Elektriska stolen Självinduktans Thomsons ring

Kandidatprogrammet FK VT09 DEMONSTRATIONER INDUKTION I. Induktion med magnet Elektriska stolen Självinduktans Thomsons ring DEMONSTRATIONER INDUKTION I Induktion med magnet Elektriska stolen Självinduktans Thomsons ring Introduktion I litteraturen och framför allt på webben kan du enkelt hitta ett stort antal experiment som

Läs mer

Föreläsning 2 Modeller av atomkärnan

Föreläsning 2 Modeller av atomkärnan Föreläsning 2 Modeller av atomkärnan Atomkärnan MP 11-1 Protonens och neutronens egenskaper Atomkärnors storlek och form MP 11-2, 4-2 Kärnmodeller 11-6 Vad gör denna ovanlig? Se även http://www.lbl.gov/abc

Läs mer

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 2012-08-30 em Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60

Läs mer

IN Inst. för Fysik och materialvetenskap ---------------------------------------------------------------------------------------------- INSTRUKTION TILL LABORATIONEN INDUKTION ---------------------------------------------------------------------------------------------

Läs mer

ELEKTRICITET. http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g

ELEKTRICITET. http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g ELEKTRICITET ELEKTRICITET http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g ELEKTRICITET Är något vi använder dagligen.! Med elektricitet kan man flytta energi från en plats till en annan. (Energi produceras

Läs mer

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för W2 och ES2 (1FA514)

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för W2 och ES2 (1FA514) Uppsala universitet Institutionen för fysik och astronomi Kod: Program: Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, 2016-03-19 för W2 och ES2 (1FA514) Kan även skrivas av studenter på andra program där 1FA514 ingår

Läs mer

4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning

4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning 4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning Det samhälle vi lever i hade inte utvecklats till den höga standard som vi ser nu om inte vi hade lärt oss att utnyttja elektricitet. Därför är det viktigt

Läs mer

EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER

EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER I detta experiment ska du mäta graden av dubbelbrytning hos glimmer (en kristall som ofta används i polariserande optiska komponenter). UTRUSTNING Förutom

Läs mer

Tentamen i Fysik för M, TFYA72

Tentamen i Fysik för M, TFYA72 Tentamen i Fysik för M, TFYA72 Onsdag 2015-06-10 kl. 8:00-12:00 Tillåtna hjälpmedel: Bifogat formelblad Avprogrammerad räknedosa enlig IFM:s regler. Christopher Tholander kommer att besöka tentamenslokalen

Läs mer

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2016

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2016 WALLENBERGS FYSIKPRIS 2016 Tävlingsuppgifter (Kvalificeringstävlingen) Riv loss detta blad och häfta ihop det med de lösta tävlingsuppgifterna. Resten av detta uppgiftshäfte får du behålla. Fyll i uppgifterna

Läs mer

Partiell Skuggning i solpaneler

Partiell Skuggning i solpaneler Partiell Skuggning i solpaneler Amir Baranzahi Solar Lab Sweden 60222 Norrköping Introduktion Spänningen över en solcell av kristallint kisel är cirka 0,5V (vid belastning) och cirka 0,6V i tomgång. För

Läs mer

Linnéuniversitetet. Naturvetenskapligt basår. Laborationsinstruktion 1 Kaströrelse och rörelsemängd

Linnéuniversitetet. Naturvetenskapligt basår. Laborationsinstruktion 1 Kaströrelse och rörelsemängd Linnéuniversitetet VT2013 Institutionen för datavetenskap, fysik och matematik Program: Kurs: Naturvetenskapligt basår Fysik B Laborationsinstruktion 1 Kaströrelse och rörelsemängd Uppgift: Att bestämma

Läs mer

Svaren på förståelsedelen skall ges på tesen som skall lämnas in.

Svaren på förståelsedelen skall ges på tesen som skall lämnas in. Dugga i Elektromagnetisk fältteori F. för F2. EEF031 2005-11-19 kl. 8.30-12.30 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori, Valfri kalkylator men inga egna anteckningar

Läs mer

Fysik 1 Rörelsemängd och Ellära, kap. 6 och 9

Fysik 1 Rörelsemängd och Ellära, kap. 6 och 9 Fysik 1 Rörelsemängd och Ellära, kap. 6 och 9 Skrivtid: kl. 14:15-17:15 Hjälpmedel: Formelsamling, grafritande miniräknare, linjal Lärare: ASJ, HPN, JFA, LEN, MEN, NSC Möjliga poäng: 20 E-poäng + 12 C-poäng

Läs mer

Extrauppgifter Elektricitet

Extrauppgifter Elektricitet Extrauppgifter Elektricitet 701 a) Strömmen genom en ledning är 2,50 A Hur många elektroner passerar varje sekund genom ett tvärsnitt av ledningen? b) I en blixt kan strömmen vara 20 ka och pågå i 0,90

Läs mer

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3 Tid: 013-05-30 fm Hjälpmedel: Physics Handbook, nuklidkarta, Beta, Chalmersgodkänd räknare Poäng: Totalt 75 poäng, för betyg 3 krävs 40 poäng, för betyg 4 krävs 60

Läs mer

Konstruktion av volt- och amperemeter med DMMM

Konstruktion av volt- och amperemeter med DMMM UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Lars Wållberg Stig Esko 1999-10-12 Rev 1.0a Konstruktion av volt- och amperemeter med DMMM LABORATION E233 ELEKTRO Personalia: Namn: Kurs: Datum: Återlämnad

Läs mer

ICA. IRF:s jonmassspektrometer ombord på ESA:s rymdfarkost Rosetta till kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Institutet för rymdfysik (IRF) www.irf.

ICA. IRF:s jonmassspektrometer ombord på ESA:s rymdfarkost Rosetta till kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Institutet för rymdfysik (IRF) www.irf. ICA IRF:s jonmassspektrometer ombord på ESA:s rymdfarkost Rosetta till kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko Institutet för rymdfysik (IRF) www.irf.se 1 1. Inledning ICA (ion Composition Analyzer) är en jonmasspektrometer

Läs mer

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2012

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2012 WALLENBERGS FYSIKPRIS 212 Tävlingsuppgifter (Kvalificeringstävlingen) Riv loss detta blad och häfta ihop det med de lösta tävlingsuppgifterna. Resten av detta uppgiftshäfte får du behålla. Fyll i uppgifterna

Läs mer

Kärnenergi. Kärnkraft

Kärnenergi. Kärnkraft Kärnenergi Kärnkraft Isotoper Alla grundämnen finns i olika varianter som kallas för isotoper. Ofta finns en variant som är absolut vanligast. Isotoper av ett ämne har samma antal protoner och elektroner,

Läs mer

Repetition kapitel 21

Repetition kapitel 21 Repetition kapitel 21 Coulombs lag. Grundbulten! Definition av elektriskt fält. Fält från punktladdning När fältet är bestämt erhålls kraften ur : F qe Definition av elektrisk dipol. Moment och energi

Läs mer

Fysikaliska modeller

Fysikaliska modeller Fysikaliska modeller Olika syften med fysiken Grundforskarens syn Finna förklaringar på skeenden i naturen Ställa upp lagar för fysikaliska skeenden Kritiskt granska uppställda lagar Kontrollera uppställda

Läs mer

Hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics Handbook.

Hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics Handbook. CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA 2009-01-13 Teknisk Fysik 14.00-18.00 Sal: V Tentamen i Optik för F2 (FFY091) Lärare: Bengt-Erik Mellander, tel. 772 3340 Hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Physics Handbook, Mathematics

Läs mer

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2014

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2014 WALLENBERGS FYSIKPRIS 2014 Tävlingsuppgifter (Finaltävlingen) Riv loss detta blad och lägg det överst tillsammans med de lösta tävlingsuppgifterna i plastmappen. Resten av detta uppgiftshäfte får du behålla.

Läs mer

Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR!

Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR! Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR! 1 Introduktion = Ni kanske har hört nyheten i somras att mina kollegor i CERN hade hittat Higgspartikeln. (Försnacket till nobellpriset) = Vad är Higgspartikeln

Läs mer

Sensorer och elektronik. Grundläggande ellära

Sensorer och elektronik. Grundläggande ellära Sensorer och elektronik Grundläggande ellära Innehåll Grundläggande begrepp inom mekanik Elektriskt fält och elektrisk potential Dielektrika och kapacitans Ström och strömtäthet Ohms lag och resistans

Läs mer

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 hp, FK4009 Torsdagen den 21 augusti 2008 kl 9-15

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 hp, FK4009 Torsdagen den 21 augusti 2008 kl 9-15 FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 hp, FK4009 Torsdagen den 1 augusti 008 kl 9-15 Hjälpmedel: handbok och räknare. Varje uppgift ger maximalt 4 poäng. Var

Läs mer

Laborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik

Laborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik Laborationsrapport Kurs Lab nr Elektroteknik grundkurs ET1002 1 Laborationens namn Mätteknik Namn Kommentarer Utförd den Godkänd den Sign 1 Elektroteknik grundkurs Laboration 1 Mätteknik Förberedelseuppgifter:

Läs mer

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet Datum för tentamen 2014-08-20 Sal (1) Om tentan går i flera salar ska du bifoga ett försättsblad till varje sal och ringa in vilken sal som

Läs mer

Stork Elgolvvärme - KabelKit Installationspaket för el-golvvärme för våtutrymmen och klinker mm.

Stork Elgolvvärme - KabelKit Installationspaket för el-golvvärme för våtutrymmen och klinker mm. Stork Elgolvvärme - KabelKit Installationspaket för el-golvvärme för våtutrymmen och klinker mm. Tillämpning Stork KabelKit passar både renoveringsobjekt och för nybyggnation för alla typer av golv, exempelvis

Läs mer

(44) Ansökan utlagd och utlägg- 7 9-0 7-2 3 Publicerings- 409 058. ningsskriften publicerad nummer TUö UvU

(44) Ansökan utlagd och utlägg- 7 9-0 7-2 3 Publicerings- 409 058. ningsskriften publicerad nummer TUö UvU SVERIGE [B] (11)UTLÄGGNINGSSKRIFT 7711902-2 (19) S E (51) Internationell klass 2 G 0 1 T 1 / 0 2 / / G 0 1 T 7 / 1 2 (44) Ansökan utlagd och utlägg- 7 9-0 7-2 3 Publicerings- 409 058 ningsskriften publicerad

Läs mer

Vindkraft Anton Repetto 9b 21/5-2010 1

Vindkraft Anton Repetto 9b 21/5-2010 1 Vindkraft Anton Repetto 9b 21/5-2010 1 Vindkraft...1 Inledning...3 Bakgrund...4 Frågeställning...5 Metod...5 Slutsats...7 Felkällor...8 Avslutning...8 2 Inledning Fördjupningsveckan i skolan har som tema,

Läs mer

Final i Wallenbergs Fysikpris

Final i Wallenbergs Fysikpris Final i Wallenbergs Fysikpris 26-27 mars 2010. Teoriprov Lösningsförslag 1. a) Vattens värmekapacitivitet: Isens värmekapacitivitet: Smältvärmet: Kylmaskinen drivs med spänningen och strömmen. Kylmaskinens

Läs mer

Geometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik 2006-04-25

Geometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik 2006-04-25 Geometrisk optik Syfte och mål Laborationens syfte är att du ska lära dig att: Förstå allmänna principen för geometrisk optik, (tunna linsformeln) Rita strålgångar Ställa upp enkla optiska komponenter

Läs mer

Prov Fysik B Lösningsförslag

Prov Fysik B Lösningsförslag Prov Fysik B Lösningsförslag DEL I 1. Högerhandsregeln ger ett cirkulärt magnetfält med riktning medurs. Kompass D är därför korrekt. 2. Orsaken till den i spolen inducerade strömmen kan ses som stavmagnetens

Läs mer

Standardmodellen. Figur: HANDS-ON-CERN

Standardmodellen. Figur: HANDS-ON-CERN Standardmodellen Den modell som sammanfattar all teoretisk kunskap om partikelfysik i dag kallas standardmodellen. Standardmodellen förutspådde redan på 1960-talet allt det som man i dag har lyckats bevisa

Läs mer

Tillståndsmaskin (Se separat skrift Tillståndsdiagram som hör till föreläsningen) insignal = övergångsvillkor, tillstånd, utsignal Switch Case

Tillståndsmaskin (Se separat skrift Tillståndsdiagram som hör till föreläsningen) insignal = övergångsvillkor, tillstånd, utsignal Switch Case Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6 Tillståndsmaskin (Se separat skrift Tillståndsdiagram som hör till föreläsningen) insignal = övergångsvillkor, tillstånd, utsignal Switch Case Hållbar

Läs mer

4.1 Inventering av olika koncept

4.1 Inventering av olika koncept 1 4.1 Inventering av olika koncept Nedan har vi listat 5 olika koncept som vi har analyserat och jämfört med varandra. Ett av konceptet är Sandviks egna och de andra fyra är tagna ur patentdatabasen esp@cenet

Läs mer

3. Potentialenergi i elfält och elektrisk potential

3. Potentialenergi i elfält och elektrisk potential 3. Potentialenergi i elfält och elektrisk potential 3.1 Potentiell energi i elfält Vi betraktar en positiv testladdning som förs i närheten av en annan laddning. I det första fallet är den andra laddningen

Läs mer

Lösningar Kap 7 Elektrisk energi, spänning och ström. Andreas Josefsson. Tullängsskolan Örebro

Lösningar Kap 7 Elektrisk energi, spänning och ström. Andreas Josefsson. Tullängsskolan Örebro Lösningar Kap 7 Elektrisk energi, spänning och ström Andreas Josefsson Tullängsskolan Örebro Lösningar Fysik 1 Heureka: kap 7 7.1) Om kulan kan "falla" från A till B minskar dess potentiella elektriska

Läs mer

REDOGÖRELSE 7-29/71. 6. Blyanalys genom röntgenfluorescens med en 88 kev 109 Cd strålkälla och Ge(Li)-detektor

REDOGÖRELSE 7-29/71. 6. Blyanalys genom röntgenfluorescens med en 88 kev 109 Cd strålkälla och Ge(Li)-detektor 35 (6o) 6. Blyanalys genom röntgenfluorescens med en 88 kev 109 Cd strålkälla och Ge(Li)-detektor Röntgenfluorescens är en analysmetod som vid lämpliga prov är helt ickeförstörande och utan inverkan på

Läs mer

Tentamen i Fysik TEN 1:2 Tekniskt basår 2009-04-14

Tentamen i Fysik TEN 1:2 Tekniskt basår 2009-04-14 Tentamen i Fysik TEN 1: Tekniskt basår 009-04-14 1. En glaskolv med propp har volymen 550 ml. När glaskolven vägs har den massan 56, g. Därefter pumpas luften i glaskolven bort med en vakuumpump. Därefter

Läs mer

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik Förberedelseuppgifter: Uppgifterna skall lösas före laborationen med papper och penna och vara snyggt uppställda med figurer. a) Gör beräkningarna till uppgifterna

Läs mer

LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING

LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Labhandledare 1 (6) LABORATION 1: AVBILDNING OCH FÖRSTORING Att läsa före lab: Vad är en bild och hur uppstår den? Se

Läs mer

Den högtillförlitliga delade mekaniska tätningen

Den högtillförlitliga delade mekaniska tätningen 442 Mekanisk TM Tätning Patenterad ISO 9001 CERTIFIED En ny generation delad tätning med överlägsna egenskaper Snabb installation utan demontering Det bredaste användningsområdet av alla delade tätningar

Läs mer

Skapa systemarkitektur

Skapa systemarkitektur GRUPP A1 Skapa systemarkitektur Rapport D7.1 Andreas Börjesson, Joakim Andersson, Johan Gustafsson, Marcus Gustafsson, Mikael Ahlstedt 2011-03-30 Denna rapport beskriver arbetet med steg 7.1 i projektkursen

Läs mer

Ett urval D/A- och A/D-omvandlare

Ett urval D/A- och A/D-omvandlare Ett urval D/A- och A/D-omvandlare Om man vill ansluta en mikrodator (eller annan digital krets) till sensorer och givare så är det inga problem så länge givarna själva är digitala. Strömbrytare, reläer

Läs mer

** Mät solstrålningen

** Mät solstrålningen ** Mät solstrålningen Kort version Prova att mäta Klar himmel Molnigt Mulet Mitt på dan Morgon och kväll Söder, öster, väster, norr Rakt upp eller vinklat 1 *** Mät solstrålningen Utförlig version Att

Läs mer

DELAD MEKANISK TÄTNING HÖGA PRESTANDA ENKEL INSTALLATION

DELAD MEKANISK TÄTNING HÖGA PRESTANDA ENKEL INSTALLATION 442 DELAD MEKANISK TÄTNING HÖGA PRESTANDA ENKEL INSTALLATION 442 442 DELAD MEKANISK TÄTNING PATENTERAD Tydlig skillnad Chesterton är världsledande på delade tätningar och har flest installerade produkter

Läs mer

GYRO. Den perfekta lösningen för avgradning och slipning. För stål, rostfritt och metaller. Oscillerande slipteknik

GYRO. Den perfekta lösningen för avgradning och slipning. För stål, rostfritt och metaller. Oscillerande slipteknik R GYRO Den perfekta lösningen för avgradning och slipning Oscillerande slipteknik För stål, rostfritt och metaller - ett starkt och effektivt maskinkoncept..! Ett karakteristiskt kännetecken för varje

Läs mer

Oscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält

Oscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält Ú Institutionen för fysik 2014 08 11 Kjell Rönnmark Oscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält Syfte Magnetisk dipol och harmonisk oscillator är två mycket viktiga modeller inom fysiken. Laborationens

Läs mer

Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor

Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor Laboranter: Henrik Bergman, Henrik Bergvall Berglund, William Sjöström, Georgios Davakos Plats och datum: Uppsala 2016-11-09 Kurs: Elektromagnetism 2 Handledare:

Läs mer

Nord och syd. Magiska magneter. Redan de gamla grekerna. Kinesisk kompass. Magnetfält. Magnetfältets riktning

Nord och syd. Magiska magneter. Redan de gamla grekerna. Kinesisk kompass. Magnetfält. Magnetfältets riktning Nord och syd Magiska magneter Osynliga krafter som verkar på avstånd Föreläsning 10/ 2010 Marica Ericson Redan de gamla grekerna Kinesisk kompass Gjorde kompasser av magnetit på 1100-talet magnetit ca

Läs mer

442C DELAD MEKANISK PATRONTÄTNING FÖRBÄTTRAD KONSTRUKTION GER ENKLARE INSTALLATION OCH TILLFÖRLITLIGARE TÄTNING

442C DELAD MEKANISK PATRONTÄTNING FÖRBÄTTRAD KONSTRUKTION GER ENKLARE INSTALLATION OCH TILLFÖRLITLIGARE TÄTNING 442C DELAD MEKANISK PATRONTÄTNING FÖRBÄTTRAD KONSTRUKTION GER ENKLARE INSTALLATION OCH TILLFÖRLITLIGARE TÄTNING Enkel Varför använda Chestertons delade tätningar? Patronkonstruktionen ger enklare installation

Läs mer

7414036-9 G 21 C 7/14

7414036-9 G 21 C 7/14 (19) SVERIGE SW [B] (11)UTLÄGGNINGSSKRIFT (51) Internationell klass ' 7414036-9 G 21 C 7/14 PATENT-OCH (44 Ansökan utlagd och utlägg- 76-08 - 09 Publiceringsningsskriften publicerad (41) Ansökan allmänt

Läs mer

LVFS 2003:11 Bilaga 1 VÄSENTLIGA KRAV I. Allmänna krav 1. Produkterna skall konstrueras och tillverkas på ett sådant sätt att de inte äventyrar

LVFS 2003:11 Bilaga 1 VÄSENTLIGA KRAV I. Allmänna krav 1. Produkterna skall konstrueras och tillverkas på ett sådant sätt att de inte äventyrar LVFS 2003:11 Bilaga 1 VÄSENTLIGA KRAV I. Allmänna krav 1. Produkterna skall konstrueras och tillverkas på ett sådant sätt att de inte äventyrar patienternas kliniska tillstånd eller säkerhet, användarnas

Läs mer

Att välja rätt strömtång (tångamperemeter) Börja med att besvara följande;

Att välja rätt strömtång (tångamperemeter) Börja med att besvara följande; Att välja rätt strömtång (tångamperemeter) Börja med att besvara följande; Är det AC eller DC ström som ska mätas? (DC tänger är kategoriserade som AC/DC tänger eftersom de mäter både lik- och växelström.)

Läs mer