El Pelletron, versión made in house

 

Algo de teoría

Este aparato es utilizado en aceleradores de partículas de forma similar a un generador de Van Der Graaff, con el mismo es posible conseguir diferencias de potencial del orden de los 0.5 hasta 25 Megavolts

La carga eléctrica se genera mediante un sistema de transporte mecánico, por medio de una cadena de "pellets", esta cadena tiene sus eslabones aislados unos de otros y se comportan como capacitares que por un sistema de ionización o inducción se cargan  por acción de una fuente de alta tensión, una vez cargados son transportados a un terminal como la esfera de un Van Der Graaff.

Los pelletrones comerciales están en un sistema cerrado lleno de un gas aislante como el hexafloruro de azufre (F6S)

Este tipo de generadores es muy usado en aceleradores de partículas, tiene algunas ventajas sobre el GVDG, las cadenas del pelletron son mas resistentes que las bandas de los GVDG y pueden soportar mayores velocidades por lo que pueden generar mayores tensiones.

Son herramientas muy usadas en física nuclear, el desarrollo y producción de semiconductores, la investigación farmacéutica,  espectrómetros de masas ultra sensibles, para la datación de carbono y la medición de otros isótopos raros.

Una imagen tomada de http://www.pelletron.com/charging.htm para ver su funcionamiento

Agradecimientos:

Como siempre todos mis trabajillos son asesorados por gente que sabe mucho y que con gran desinterés siempre están aportando ideas para que las cosas funcionen, en este caso de cientificosaficionados.com Petruxx, Mendezag, Homer, y otros varios que colaboraron en el hilo http://www.cientificosaficionados.com/foros/viewtopic.php?f=7&t=7774

Recomiendo ver la versión casera de pelletron de Homer que se acerca mucho mas a lo que es un pelletrón ya que tiene la cadena y el sistema como el de la figura.

http://www.telefonica.net/web2/javq/Pelletron/Prueba_1.wmv

 

El pelletron casero

El modelo que yo presento es mucho más rústico y sencillo como podrán apreciar.

Hace bastante tiempo estuve investigando la posibilidad de cargar un GVDG con cargas provenientes de una fuente de alta tensión por lo que tenía una segunda versión de mi generador de Van Der con los mismos materiales, caño de PVC, esfera de otro sifón de acero inoxidable, correa de gomaeva y dos rodillos de aluminio, con esos elementos armé el prototipo.

Los dos rodillos deben ser metálicos, hay que entender que este aparato no trabaja con triboelectricidad (fricción) por lo que los rodillos no deben ser como en el caso del GVDG de materiales opuestos en la tabla triboeléctrica, Los rodillos en el pelletron van a oficiar de armadura de los capacitores móviles de la cadena.

La cadena en si, es una banda de gomaeva a la que se le adhirieron sectores de papel de aluminio que la envuelven, a modo de eslabones.

En la parte inferior como puede verse en la imagen hay una chapa de bronce donde va conectado el positivo de la fuente de HT (Unos 10Kv) el negativo va al chasis del motor, la tensión no debe provocar arcos entre los sectores de aluminio y la chapa de bronce esta parte del aparato es el inductor, como se puede apreciar este modelo carga solamente a la subida, tiene un solo inductor a diferencia del comercial que tiene dos y es alimentado por una fuente partida + - 50Kv.

En esta foto puede verse el arco del aparato en funcionamiento.

He puesto un video en youtube donde se ve todo el montaje y su funcionamiento, en este video la forma de carga de los pellets es por ionización a diferencia de lo que explique mas arriba (inducción), por eso se puede ver el arco en el rodillo inferior, es otra manera de cargar este tipo de aparatos.