Robert J. Van de Graaff
Físico estadounidense (1901-1967)
Robert J. Van de Graaff
Doctor honoris causa por la Universidad de Utrecht, 19 de abril de 1966
Nacido
Robert Jemison Van de Graaff

( 20 de diciembre de 1901 )20 de diciembre de 1901
Tuscaloosa, Alabama , Estados Unidos
Fallecido16 de enero de 1967 (16 de enero de 1967)(65 años)
Boston, Massachusetts , Estados Unidos
Alma máterUniversidad de Alabama (BS; MS) Universidad
La Sorbonne
de Oxford (BS; D.Phil.)
Conocido porGenerador Van de Graaff
PremiosMedalla Elliott Cresson (1936)
Medalla y premio Duddell (1947)
Premio Tom W. Bonner de Física Nuclear (1966)
Carrera científica
CamposFísica
InstitucionesInstituto Tecnológico de Massachusetts
Universidad de Princeton
Asesor de doctoradoJohn Sealy Townsend
Robert Van de Graaff (izquierda) en la Universidad de Utrecht en 1966

Robert Jemison Van de Graaff (20 de diciembre de 1901 – 16 de enero de 1967) fue un físico estadounidense , conocido por su diseño y construcción de generadores Van de Graaff de alto voltaje . Pasó la mayor parte de su carrera en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). [1]

Biografía

Robert Jemison Van de Graaff nació en la mansión Jemison-Van de Graaff en Tuscaloosa, Alabama , hijo de Adrian Sebastian "Bass" Van de Graaff y Minnie Cherokee Jemison. El bisabuelo de Robert fue Robert Jemison Jr. Su padre, Adrian, era juez de circuito. [2] Su padre era de ascendencia holandesa . [3]

Sus tres hermanos mayores, Adrian Jr. , Hargrove y William, fueron jugadores de fútbol americano universitario All -Southern para el Alabama Crimson Tide . William era conocido como "Bully" y fue el primer All-American de Alabama . En Tuscaloosa, Robert recibió su licenciatura en matemáticas (1922) y su maestría en ingeniería mecánica (1923) de la Universidad de Alabama , donde fue miembro fundador de The Castle Club (más tarde se convirtió en el Capítulo Mu [4] de Theta Tau ).

Después de un año trabajando para la Alabama Power Company , Van de Graaff asistió a las conferencias Marie Curie en la Sorbona en 1925. Durante 1926, obtuvo una segunda licenciatura en la Universidad de Oxford con una beca Rhodes , completando su doctorado con John Sealy Townsend en la Universidad de Oxford en 1928. [5]

Van de Graaff fue el inventor del generador Van de Graaff , un dispositivo que produce altos voltajes . Durante 1929, desarrolló su primer generador de este tipo, que producía 80.000 voltios. [6] En 1933, había construido un generador más grande que generaba 7 millones de voltios. [6]

Van de Graaff pasó el período 1929-1931 en Princeton, donde fue nombrado investigador nacional y, entre 1931 y 1934, investigador asociado del Instituto Tecnológico de Massachusetts . En 1934 se convirtió en profesor asociado (permaneció allí hasta 1960). En 1936 recibió la medalla Elliott Cresson .

Durante la Segunda Guerra Mundial, Van de Graaff fue director del Proyecto Radiográfico de Alto Voltaje. Después de la Segunda Guerra Mundial, fundó la Corporación de Ingeniería de Alto Voltaje (HVEC) junto con John G. Trump . Durante la década de 1950, inventó el transformador de núcleo aislante , que produce corriente continua de alto voltaje. También desarrolló la tecnología de generadores en tándem .

La Sociedad Americana de Física le otorgó el premio T. Bonner (1965) por el desarrollo de aceleradores electrostáticos .

Van de Graaff murió el 16 de enero de 1967 en Boston , Massachusetts .

El año de su muerte se formó la banda de rock progresivo Van der Graaf Generator , que lleva su nombre, a pesar de los errores ortográficos. El cráter Van de Graaff, en la cara oculta de la Luna, lleva su nombre.

Generador Van de Graaff

Los generadores Van de Graaff utilizan una correa aislante motorizada (normalmente de goma) para conducir las cargas eléctricas desde una fuente de alto voltaje en un extremo de la correa hasta el interior de una esfera metálica en el otro extremo. Dado que la carga eléctrica reside en el exterior de la esfera, se acumula para producir un potencial eléctrico mucho mayor que el de la fuente de alto voltaje primaria. Las limitaciones prácticas restringen el potencial producido por los grandes generadores Van de Graaff a unos 7 MV. Los generadores Van de Graaff se utilizan principalmente como fuentes de alimentación de CC para aceleradores de partículas atómicas lineales utilizados para experimentos de física nuclear. Los generadores Van de Graaff en tándem son esencialmente dos generadores en serie y pueden producir unos 15 MV.

El generador Van de Graaff es un dispositivo mecánico simple. Los pequeños generadores Van de Graaff son construidos por aficionados y compañías de aparatos científicos y se utilizan para demostrar los efectos de altos potenciales de CC. Incluso las pequeñas máquinas de aficionados producen impresionantes chispas de varios centímetros de largo. El generador Van de Graaff aislado en aire más grande del mundo, construido por el propio Van de Graaff, está operativo y se exhibe en el Museo de Ciencias de Boston . Las demostraciones durante el día son una atracción popular. Los generadores Van de Graaff más modernos están aislados por gas dieléctrico presurizado , generalmente freón o hexafluoruro de azufre . Durante los últimos años, los generadores Van de Graaff han sido reemplazados lentamente por fuentes de alimentación de CC de estado sólido sin partes móviles. Las energías producidas por los aceleradores de partículas atómicas Van de Graaff están limitadas a aproximadamente 30 MeV, incluso con generadores en tándem que aceleran partículas doblemente cargadas (por ejemplo, alfa). Los aceleradores de partículas más modernos que utilizan tecnología diferente producen energías mucho mayores, por lo que los aceleradores de partículas Van de Graaff se han vuelto en gran medida obsoletos. Todavía se utilizan en cierta medida para investigaciones de estudiantes de posgrado en colegios y universidades y como fuentes de iones para explosiones de alta energía.

Patentes

  • US1,991,236 – “ Generador electrostático ”
  • US2,024,957 – “ Sistema de transmisión eléctrica ”
  • US2922905 [ enlace muerto permanente ] — " Aparato para reducir la carga de electrones en aceleradores de iones positivos "
  • US3,187,208 – “ Aparato electromagnético de alto voltaje que tiene un núcleo magnético aislante ”
  • US3,323,069 – “ Aparato acelerador de partículas cargadas electromagnéticas de alto voltaje que tiene un núcleo magnético aislante ”
  • US3239702 [ enlace muerto permanente ] — " Maquinaria de potencia electromagnética de discos múltiples "
  • US3,308,323 – “ Tubos de vacío de alto voltaje de campo inclinado ”

Referencias

  1. ^ "Van de Graaf, Robert Jemison, 1901-1967". Instituto Americano de Física . Biblioteca Niels Bohr. Archivado desde el original el 8 de abril de 2023.
  2. ^ Ben Windham. "LUCES DEL SUR: Robert Van de Graaff nunca recibió lo que le correspondía en Tuscaloosa". Noticias de Tuscaloosa . Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2013. Consultado el 6 de noviembre de 2014 .
  3. ^ "Historia de Van de Graaff". Mansión Jemison-Van de Graaff (sitio web oficial) . Archivado desde el original el 6 de febrero de 2009 . Consultado el 10 de julio de 2010 .
  4. ^ "Historia del capítulo". muthetatau.org . Consultado el 23 de julio de 2015 .
  5. ^ "12 de febrero de 1935: Patente concedida para el generador Van de Graaff". Noticias APS . Febrero de 2011.
  6. ^ ab «Robert Jemison Van de Graaff nació el 20 de diciembre de 1901 en Tuscaloosa, Alabama». Archivado desde el original el 24 de octubre de 2017. Consultado el 23 de agosto de 2004 .
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