Acelerador Van de Graaff (VdG)

El acelerador tipo Van de Graaff  (VdG) que se instalará en la UTEM corresponde a la máquina que funcionó hasta el año 2016 en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, y que ha sido trasferida a la UTEM durante el año 2017. La máquina está actualmente almacenada en un recinto de la UTEM destinado exclusivamente a su funcionamiento, y a la espera de terminar las obras civiles que permitan su instalación. Este acelerador se incorpora al  Laboratorio de Investigaciones Aplicadas con Tecnologías Atómicas y Nucleares (LIATAN) del Departamento de Física de la UTEM.

Características Técnicas del acelerador Van de Graaff.-

Se trata de un acelerador electrostático fabricado por la firma estadounidense High Voltaje en 1975, modelo KN3750.   Está destinado a proporcionar haces de iones con el fin de realizar investigación científica.

El acelerador propiamente tal, se encuentra dentro de un cilindro (tanque) de 3.40 m de longitud y 1.35.m de diámetro con paredes de hierro de 10 mm  de espesor. El tanque yace sobre ruedas que deslizan sobre rieles empotrados en el suelo.  El tanque se retira sólo para mantención o para solucionar algún problema técnico.  En condiciones de uso del acelerador, se extrae el aire del interior del tanque y se reemplaza por gas SF6 a la presión de 3 atm aproximadamente, con el propósito de reducir las posibilidades de descargas eléctricas espontáneas. 

En el interior del tanque se encuentran los siguientes elementos:

1.-Fuente de iones.-

2.-Correa transportadora de carga.

3.-Tubo de haz.

Se pueden generaran haces de protones, partículas alfa, N⁺, O⁺, Ar⁺. Ne⁺, y en general cualquier gas.  La intensidad del haz está dada por el número de iones  producidos por segundo, expresada en unidades de corriente eléctrica, depende de la eficiencia de la fuente para ionizar el gas en particular. Las corrientes máximas alcanzadas son del orden de 10 microamperes en casos excepcionales.  Las intensidades de uso frecuente están entre 1 a 10 nanoamperes.

Por construcción, el acelerador VdG puede producir iones con energías entre 300 a 3750 KeV.  Por sobre 2000 KeV es necesario presurizar el tanque con SF6.  Para las aplicaciones analíticas se ha usado preferentemente haces de 2000 KeV.

Desde la salida de la fuente de iones hasta la cámara de irradiación donde realiza el experimento se debe mantener un alto vacío, del orden de 2 x 10^-6 Torr.  Este se consigue con una combinación de bombas rotarias, difusoras y turbomoleculares.