Historia del Acelerador TANDAR
COLUMNA ACELERADORA
El
principio de funcionamiento que permite la aceleración de iones, se
basa en el uso de un intenso campo eléctrico que actúa sobre
ellos imprimiéndoles gran velocidad y por ende energía.
La columna aisladora del acelerador, dispuesta en forma vertical debajo del
inyector, está constituída por cuarenta módulos de aluminio,
separados entre sí por postes aisladores de 60 cm de alto. El terminal
de alta tensión, un cilindro hueco de acero inoxidable de 2,44 mts
de diámetro y 4,88 mts de altura, se encuentra ubicado en el medio
de esta columna, determinando una zona de baja energía, (por encima del
mismo), y una zona de alta energía, (por debajo). El diámetro de
la columna es de 2,15 mts, y la altura total es de 34,84 mts.
Cada módulo de aceleración puede soportar una tensión de hasta
1 MV, resultando así en una tensión del terminal de 20 MV.
También hay instaladas cuatro secciones muertas, (no aceleración),
donde se ubican sistemas de vacío de los tubos y elementos de focalización
y control del haz.
Para cargar eléctricamente al terminal, se utilizan actualmente dos
cadenas tipo Pelletron capaces de transportar hasta 200 mA de carga, accionadas
por un motor de 15 HP ubicado a nivel de tierra en la columna de baja
energía. La estabilización de la tensión del terminal se
logra utilizando un triodo corona controlado por un par de ranuras ubicadas a
la salida del imán analizador o bien por un sistema que mide la
tensión del terminal en forma indirecta.
La potencia necesaria para la alimentación de todos los elementos que se
encuentran en el interior de la columna aceleradora se obtiene de generadores
de 400 hz y 5 kVA que se encuentran en las secciones muertas y el terminal,
y que son accionados por sendos ejes rotatorios de lucite movidos por dos motores
de 25 HP ubicados uno en cada extremo de la columna.
Los tubos de aceleración, dentro de los cuales se confina el haz de iones,
operan a una presión interna medida en el rango de
10-8 mbar, debiendo soportar una presión
externa de hasta 10 atm. El vacío en los tubos se mantiene mediante la
utilización de bombas iónicas.
Además de elementos de vacío, monitoraje y focalización,
el terminal alberga dos sistemas de intercambiadores de carga que se utilizan a
elección, (uno sólido, con folias de carbono, y uno gaseoso, con
nitrógeno como gas de intercambio). Estos sistemas son fundamentales, ya
que actúan sobre los iones incidentes de manera tal que remueven los
electrones periféricos, transformando así los iones de
simplemente negativos en varias veces positivos, con la consecuente ganancia de
energía en la etapa de alta energía de la columna. (Recordar que
E = q.DV).
Intercalado en esta etapa de alta energía, se encuentra otro
intercambiador sólido que puede utilizarse con el propósito de
incrementar aún más la energía de los iones emergentes.
Dado que es necesario proveer el acceso a distintos sectores de la columna de
aceleración a los efectos de realizar servicios y reparaciones, se
utilizan a tal fin una plataforma anular móvil que rodea toda la columna
y un elevador unipersonal que se desplaza en el interior de la misma.