范德格喇夫静电起电机Fandegelafu jingdian qidianji

用以获得高速粒子的静电装置，又称静电加速器，它是R.J.范德格喇夫于1931年发现的。它几乎利用了静电平衡下导体（包括导体空腔）的所有性质。下图为静电加速器的示意图。图中K为近似于封闭的金属罩，叫做高压电极，T是抽成真空的加速管，管的上方有发射粒子的装置，叫做离子源。当K对地有高压时，就得到高速正离子流。获得高压电极的原理是一次又一次地重复将正电荷从金属罩内部全部给予电极。在两个金属轮A和B间装一条由橡胶布（绝缘材料）做成的传送带，带的下端附近装一排针尖C，针头与直流电源（电压约几万伏）的正极相联，电源的负极及轮A接地。传送带由于尖端喷射电荷(几万伏高压使尖端附近空气电离，负电荷跑向尖端，正电荷跑向传送带并附于其上)而带电，A接地是加强尖端的这种喷射作用。电动机带动轮A转动，使传送带带着正电荷向上运动。当其到达高压电压内尖端D处，传送带正电荷使尖端感应出负电荷。它们之间的强电场使空气电离，正离子跑向尖端，负离子跑向传送带，等效于将传送的正电荷从内部传送到金属罩k，这样，不断将正电荷连续的传递给k并分布于外表面，高压电极电压不断升高，直至它通过大气和绝缘柱的漏电所造成的电荷损失与从罩内获得的电荷相等时，电势维持恒定。范氏静电起电机的最高电压视金属球半径的大小而异，半径为1米的金属球约可产生1兆伏的（对地）高电压。为了减少大气中的漏电，提高电压，减小体积，可以将整个装置放在充有1×106～2×106帕压强的氮气钢罐中。由范氏加速器所获得的高速粒子流可供原子核反应实验之用。近些年来，在晶体管和集成电路等半导体器件的制造工艺中新发展了一种离子注入技术。制作半导体器件时，需要在半导体晶片中掺入某些杂质元素（如硼或磷）的离子。过去全靠扩散的方法来完成。离子注入技术是利用加速器使离子加速后形成高速离子流，然后用这些高速粒子来轰击半导体晶片而注入其中，达到一定的掺杂效果。这种离子注入法比传统的扩散法优越之处在于掺杂的条件易于控制。在离子注入所需粒子能量范围内(如速度在106米/秒的数量级)，用范氏加速器加速离子是方便的。