Van de Graaff generator
வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் என்பது ஒரு நிலைமின்னியல் ஜெனரேட்டராகும், இது நகரும் பெல்ட்டைப் பயன்படுத்தி ஒரு காப்பிடப்பட்ட நெடுவரிசையின் மேற்புறத்தில் ஒரு வெற்று உலோக பூகோளத்தில் மின்சாரத்தை குவித்து, மிக அதிக மின்சார ஆற்றல்களை உருவாக்குகிறது. இது குறைந்த மின்னோட்ட மட்டங்களில் மிக அதிக மின்னழுத்த நேரடி மின்னோட்ட (டிசி) மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. இதை அமெரிக்க இயற்பியலாளர் ராபர்ட் ஜே கண்டுபிடித்தார். 1929 இல் வான் டி கிராஃப். நவீன வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்களால் அடையக்கூடிய சாத்தியமான வேறுபாடு 5 மெகாவோல்ட் வரை இருக்கலாம். ஒரு டேபிள் டாப் பதிப்பு 100 கிலோவாட் வரிசையில் உற்பத்தி செய்ய முடியும் மற்றும் புலப்படும் மின்சார தீப்பொறிகளை உற்பத்தி செய்ய போதுமான ஆற்றலை சேமிக்க முடியும். சிறிய வான் டி கிராஃப் இயந்திரங்கள் பொழுதுபோக்கிற்காகவும், நிலைமின்னியல் கற்பிக்க இயற்பியல் கல்விக்காகவும் தயாரிக்கப்படுகின்றன; பெரியவை சில அறிவியல் அருங்காட்சியகங்களில் காட்சிக்கு வைக்கப்பட்டுள்ளன. வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் முதலில் இயற்பியல் ஆராய்ச்சிக்கான ஒரு துகள் முடுக்கியாக உருவாக்கப்பட்டது, ஏனெனில் அதன் அதிக திறன் வெளியேற்றப்பட்ட குழாயில் துணை அணு துகள்களை அதிக வேகத்திற்கு துரிதப்படுத்த பயன்படுத்தப்படலாம். 1930 களின் முற்பகுதியில் சைக்ளோட்ரான் உருவாக்கப்படும் வரை இது மிகவும் சக்திவாய்ந்த வகை முடுக்கி ஆகும். வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்கள் இன்னும் அணு ஆராய்ச்சி மற்றும் அணு மருத்துவத்திற்கான ஆற்றல்மிக்க துகள் மற்றும் எக்ஸ்ரே கற்றைகளை உருவாக்க முடுக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. திறந்தவெளி வான் டி கிராஃப் இயந்திரத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்னழுத்தம் வளைவு மற்றும் கொரோனா வெளியேற்றத்தால் சுமார் 5 எம். வி. க்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. பெரும்பாலான நவீன தொழில்துறை இயந்திரங்கள் காப்பு வாயுவின் அழுத்தப்பட்ட தொட்டியில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன; இவை சுமார் 25 எம். வி. வரை பெரிய திறனை அடைய முடியும். 1867 ஆம் ஆண்டில் வில்லியம் தாம்சன் (லார்ட் கெல்வின்) கண்டுபிடித்த கெல்வின் வாட்டர் டிராப்பரில் இருந்து உருவான உயர் மின்னழுத்த மின்முனையின் உட்புறத்தில் சிறிய அளவில் சார்ஜ் இயந்திர ரீதியாக கொண்டு செல்லப்படும் ஒரு நிலைமின்னியல் ஜெனரேட்டரின் கருத்து, இதில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நீர் துளிகள் அதே துருவமுனைப்பு சார்ஜ் கொண்ட ஒரு வாளியில் விழுகின்றன, இது சார்ஜ் சேர்க்கிறது. இந்த வகை இயந்திரத்தில், ஈர்ப்பு விசை வாளி எதிர் நிலைமின்னியல் புலத்திற்கு எதிராக சொட்டுகளை நகர்த்துகிறது. கெல்வின் முதலில் தண்ணீருக்கு பதிலாக சார்ஜ் சுமக்க ஒரு பெல்ட்டைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைத்தார். சார்ஜ் கொண்டு செல்ல முடிவற்ற பெல்ட்டைப் பயன்படுத்திய முதல் நிலைமின்னியல் இயந்திரம் 1872 ஆம் ஆண்டில் அகஸ்டோ ரிகியால் கட்டப்பட்டது. இது ஒரு இந்திய ரப்பர் பெல்ட்டை அதன் நீளத்துடன் கம்பி வளையங்களுடன் சார்ஜ் கேரியர்களாக பயன்படுத்தியது, இது ஒரு கோள உலோக மின்முனைக்குள் சென்றது. சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பிளேட்டைப் பயன்படுத்தி நிலைமின்னியல் தூண்டல் மூலம் தரையிறக்கப்பட்ட கீழ் ரோலரில் இருந்து பெல்ட்டுக்கு சார்ஜ் பயன்படுத்தப்பட்டது. ஜான் கிரே 1890 ஆம் ஆண்டில் ஒரு பெல்ட் இயந்திரத்தையும் கண்டுபிடித்தார். மற்றொரு சிக்கலான பெல்ட் இயந்திரம் 1903 ஆம் ஆண்டில் ஜுவான் பர்போவா என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, வான் டி கிராஃப்பிற்கு ஒரு உடனடி உத்வேகம் 1920 களில் டபிள்யூ. எஃப். ஜி. ஸ்வான் உருவாக்கிக் கொண்டிருந்த ஒரு ஜெனரேட்டர் ஆகும், இதில் உலோக பந்துகளை வீசி மின்முனைக்கு சார்ஜ் கொண்டு செல்லப்பட்டது, இதனால் கெல்வின் வாட்டர் டிராப்பரின் கொள்கைக்குத் திரும்பியது. ஆரம்ப வளர்ச்சி வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் உருவாக்கப்பட்டது, 1929 இல் தொடங்கி, இயற்பியலாளர் ராபர்ட் ஜே. பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக்கழகத்தில் வான் டி கிராஃப், சக ஊழியர் நிக்கோலஸ் பர்க்கின் உதவியுடன். முதல் மாதிரி அக்டோபர் 1929 இல் காட்சிப்படுத்தப்பட்டது. முதல் இயந்திரம் ஒரு சாதாரண தகர கேன், ஒரு சிறிய மோட்டார் மற்றும் ஐந்து மற்றும் டம் கடையில் வாங்கப்பட்ட ஒரு பட்டு ரிப்பன் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தியது. அதன்பிறகு, அவர் ஒரு மேம்பட்ட பதிப்பை உருவாக்க $100 கோரி இயற்பியல் துறையின் தலைவரிடம் சென்றார். சில சிரமங்களுடன் அவர் பணத்தைப் பெற்றார். 1931 வாக்கில், அவர் 15 லட்சம் வோல்ட்டுகளை அடைந்ததாக தெரிவிக்க முடிந்தது, "இயந்திரம் எளிமையானது, மலிவானது மற்றும் எளிதில் எடுத்துச் செல்லக்கூடியது. ஒரு சாதாரண விளக்கு சாக்கெட் மட்டுமே தேவையான சக்தியை வழங்குகிறது. ஒரு காப்புரிமை விண்ணப்பத்தின்படி, இது 180 செமீ உயரமுள்ள போரோசிலிகேட் கண்ணாடி நெடுவரிசைகளில் பொருத்தப்பட்ட இரண்டு 60 செமீ விட்டம் கொண்ட சார்ஜ்-திரட்டல் கோளங்களைக் கொண்டிருந்தது; 1931 இல் இந்த கருவியின் விலை $90 ஆகும். வான் டி கிராஃப் டிசம்பர் 1931 இல் இரண்டாவது காப்புரிமைக்கு விண்ணப்பித்தார், இது மாசசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜிக்கு நிகர வருமானத்தின் பங்கிற்கு ஈடாக ஒதுக்கப்பட்டது; காப்புரிமை பின்னர் வழங்கப்பட்டது. 1933 ஆம் ஆண்டில், வான் டி கிராஃப் எம்ஐடியின் ரவுண்ட் ஹில் வசதியில் 40 அடி (12 மீ) மாதிரியை உருவாக்கினார், அதன் பயன்பாட்டை கர்னல் எட்வர்ட் எச். ஆர். கிரீன் நன்கொடையாக வழங்கினார். ஒரு விமான ஹேங்கரில் இந்த ஜெனரேட்டரின் இருப்பிடத்தின் ஒரு விளைவு "புறா விளைவு" ஆகும்ஃ இது கோளங்களின் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் திரட்டப்பட்ட நீர்த்துளிகளிலிருந்து வளைகிறது. 1937 ஆம் ஆண்டில், வெஸ்டிங்ஹவுஸ் எலக்ட்ரிக் நிறுவனம் பென்சில்வேனியாவின் ஃபாரஸ்ட் ஹில்ஸில் 5 MeV ஐ உற்பத்தி செய்யும் திறன் கொண்ட வெஸ்டிங்ஹவுஸ் அணு ஸ்மாஷர் என்ற இயந்திரத்தை உருவாக்கியது. இது சிவிலியன் பயன்பாடுகளுக்கான அணு ஆராய்ச்சியின் தொடக்கத்தைக் குறித்தது. இது 1958 இல் பணிநீக்கம் செய்யப்பட்டு 2015 இல் ஓரளவு இடிக்கப்பட்டது. (பாதுகாப்பு காரணங்களுக்காக அதன் பக்கத்தில் அடைப்பு வைக்கப்பட்டது) மிக சமீபத்திய வளர்ச்சி ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்களைக் கொண்ட டாண்டம் வான் டி கிராஃப் ஆக்ஸிலரேட்டர் ஆகும், இதில் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவதற்கு முன்பு ஒரு சாத்தியமான வேறுபாட்டின் மூலம் துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன. 1964 ஆம் ஆண்டில் ஆக்ஸ்போர்டு அணு ஆய்வகத்தில் 10 எம். வி. சிங்கிள்-எண்ட் "இன்ஜெக்டர்" மற்றும் 6 எம். வி. இ. என். டாண்டம் ஆகிய மூன்று கட்ட செயல்பாட்டிற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு கட்டப்பட்டுள்ளது. 1970 களில், எலக்ட்ரான்களை சிக்க வைப்பதன் மூலம் தீப்பொறி ஏற்படுவதைத் தடுக்க உயர் அழுத்த சல்பர் ஹெக்ஸாஃப்ளூரைடு (எஸ். எஃப் 6) வாயுவின் தொட்டியைப் பயன்படுத்திய ஒரு முனையத்தின் முனையத்தில் 14 எம். வி வரை அடைய முடிந்தது. இது ஒளி-அயன் நேரடி அணு எதிர்வினைகளை ஆய்வு செய்ய போதுமான பல பத்து MeV இன் கனமான அயனி கற்றைகளை உருவாக்க அனுமதித்தது. ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகத்தில் உள்ள ஹோலிஃபீல்ட் கதிரியக்க அயன் பீம் வசதியில் உள்ள இணைப்பின் மூலம் அடையப்பட்ட வான் டி கிராஃப் முடுக்கி மூலம் நிலைநிறுத்தப்படும் மிகப்பெரிய திறன் 25,5 எம். வி ஆகும். மேலும் ஒரு வளர்ச்சி பெல்லட்ரான் ஆகும், அங்கு ரப்பர் அல்லது துணி பெல்ட் இன்சுலேடிங் இணைப்புகள் மூலம் இணைக்கப்பட்ட குறுகிய கடத்தும் கம்பிகளின் சங்கிலியால் மாற்றப்படுகிறது, மேலும் காற்று-அயனியாக்கும் மின்முனைகள் தரையிறக்கப்பட்ட ரோலர் மற்றும் இண்டக்டிவ் சார்ஜிங் மின்முனையால் மாற்றப்படுகின்றன. சங்கிலியை ஒரு பெல்ட்டை விட மிக அதிக வேகத்தில் இயக்க முடியும், மேலும் அடையக்கூடிய மின்னழுத்தம் மற்றும் நீரோட்டங்கள் இரண்டும் வழக்கமான வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டரை விட மிக அதிகமாக உள்ளன. ஆஸ்திரேலிய தேசிய பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள 14 யுடி ஹெவி அயன் ஆக்ஸிலரேட்டரில் 15 எம்வி பெல்லட்ரான் உள்ளது. அதன் சங்கிலிகள் 20 மீட்டருக்கும் அதிகமான நீளம் கொண்டவை மற்றும் அதை விட வேகமாக பயணிக்க முடியும். டாரெஸ்பரி ஆய்வகத்தில் அணுசக்தி கட்டமைப்பு வசதி (என். எஸ். எஃப்) 1970 களில் முன்மொழியப்பட்டது, 1981 இல் தொடங்கப்பட்டது, மேலும் 1983 இல் சோதனைகளுக்காக திறக்கப்பட்டது. இது ஒரு தனித்துவமான வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டரைக் கொண்டிருந்தது, இது வழக்கமாக 20 எம். வி. யில் இயங்குகிறது, இது 70 மீட்டர் உயரமுள்ள ஒரு தனித்துவமான கட்டிடத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. அதன் வாழ்நாளில், புரோட்டான்கள் முதல் யுரேனியம் வரை சோதனை பயன்பாட்டிற்காக 80 வெவ்வேறு அயனி கற்றைகளை அது துரிதப்படுத்தியது. அரிய ஐசோடோபிக் மற்றும் கதிரியக்க கற்றைகளை துரிதப்படுத்தும் திறன் ஒரு குறிப்பிட்ட அம்சமாகும். என்எஸ்எஃப்-ஐப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்ட மிக முக்கியமான கண்டுபிடிப்பு சூப்பர்-சிதைந்த கருக்கள் ஆகும். இந்த கருக்கள், இலகுவான கூறுகளின் இணைப்பிலிருந்து உருவாகும்போது, மிக வேகமாக சுழல்கின்றன. அவை மெதுவாகச் செல்லும்போது வெளிப்படும் காமா கதிர்களின் வடிவம் கருவின் உள் அமைப்பு பற்றிய விரிவான தகவல்களை வழங்கியது. நிதி வெட்டுக்களைத் தொடர்ந்து, என். எஸ். எஃப் 1993 இல் மூடப்பட்டது. ஒரு எளிய வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் ரப்பர் பெல்ட் (அல்லது இதேபோன்ற நெகிழ்வான மின்கடத்தா பொருள்) வெவ்வேறு பொருட்களின் இரண்டு உருளைகளின் மீது நகர்கிறது, அவற்றில் ஒன்று வெற்று உலோக கோளத்தால் சூழப்பட்டுள்ளது. கூர்மையான புள்ளிகள் (வரைபடத்தில் 2 மற்றும் 7) கொண்ட சீப்பு வடிவ உலோக மின்முனை, ஒவ்வொரு ரோலருக்கும் அருகில் வைக்கப்படுகிறது. மேல் சீப்பு (2) கோளத்துடனும், கீழ் சீப்பு (7) தரையுடனும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. பெல்ட்டை இயக்க ஒரு மோட்டார் பயன்படுத்தப்படும்போது, ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் விளைவு பெல்ட் மற்றும் இரண்டு உருளைகளின் வேறுபட்ட பொருட்களிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை மாற்றுகிறது. காட்டப்பட்டுள்ள எடுத்துக்காட்டில், பெல்ட்டின் ரப்பர் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படும், அதே நேரத்தில் மேல் ரோலரின் அக்ரிலிக் கண்ணாடி நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படும். பெல்ட் அதன் உள் மேற்பரப்பில் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தை எடுத்துச் செல்கிறது, அதே நேரத்தில் மேல் ரோலர் நேர்மறை மின்னூட்டத்தைக் குவிக்கிறது. அடுத்து, நேர்மறை மேல் ரோலரைச் சுற்றியுள்ள வலுவான மின்சார புலம் (3) அருகிலுள்ள சீப்பின் புள்ளிகளுக்கு அருகில் மிக உயர்ந்த மின்சார புலத்தைத் தூண்டுகிறது (2). சீப்பின் புள்ளிகளில், புலம் காற்று மூலக்கூறுகளை அயனியாக்கும் அளவுக்கு வலுவாகிறது. காற்று மூலக்கூறுகளிலிருந்து வரும் எலக்ட்ரான்கள் பெல்ட்டின் வெளிப்புறத்திற்கு ஈர்க்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் நேர்மறை அயனிகள் சீப்புக்குச் செல்கின்றன. சீப்பில் அவை உலோகத்திலிருந்து வரும் எலக்ட்ரான்களால் நடுநிலையாக்கப்படுகின்றன, இதனால் சீப்பு மற்றும் இணைக்கப்பட்ட வெளிப்புற ஷெல் (1) குறைவான நிகர எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நிகர நேர்மறை மின்னூட்டத்துடன் விடப்படுகின்றன. காஸ் விதிப்படி (ஃபாரடே ஐஸ் பைல் பரிசோதனையில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி), அதிகப்படியான நேர்மறை மின்னூட்டம் வெளிப்புற ஷெல்லின் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் திரட்டப்படுகிறது, இதனால் ஷெல்லுக்குள் மின்சார புலம் இல்லை. பெல்ட்டை தொடர்ந்து ஓட்டுவது மேலும் நிலைமின்னியல் தூண்டலை ஏற்படுத்துகிறது, இது ஷெல்லில் அதிக அளவு சார்ஜ் உருவாக்க முடியும். கோளத்திலிருந்து வெளியேறும் மின்னூட்ட விகிதம் (கசிவு மற்றும் கரோனா வெளியேற்றம் மூலம்) பெல்ட்டால் கோளத்திற்குள் புதிய மின்னூட்டம் கொண்டு செல்லப்படும் விகிதத்திற்கு சமமாக இருக்கும் வரை மின்னூட்டம் தொடர்ந்து குவிந்து கொண்டே இருக்கும். முனைய கோளத்திற்கு வெளியே, கோளத்தில் அதிக மின்னழுத்தம் இருப்பதால் அதிக மின்சார புலம் ஏற்படுகிறது, இது வெளியில் இருந்து மேலும் சார்ஜ் சேர்க்கப்படுவதைத் தடுக்கும். இருப்பினும், மின்சாரத்தால் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கடத்திகளுக்கு உள்ளே எந்த மின்சார புலமும் இல்லாததால், வெளிப்புற ஷெல்லின் முழு ஆற்றலையும் கடக்காமல் உள்ளே இருந்து தொடர்ந்து கட்டணங்களைச் சேர்க்கலாம். கோளம் எவ்வளவு பெரியதாக இருக்கிறதோ, அது தரையில் இருந்து எவ்வளவு தொலைவில் இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதன் உச்ச திறன் அதிகமாக இருக்கும். கட்டணத்தின் அடையாளம் (நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை) பெல்ட் மற்றும் உருளைகளுக்கான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படலாம். ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் விளைவை மட்டுமே நம்புவதை விட, பெல்ட்டை நேரடியாக சார்ஜ் செய்ய ஒரு மின்னழுத்த மூலத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் கோளத்தில் அதிக ஆற்றல்களை அடைய முடியும். ஒரு வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் முனையம் வேலை செய்ய கோள வடிவமாக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை, உண்மையில், உகந்த வடிவம் என்பது பெல்ட் நுழையும் துளையைச் சுற்றி உள்நோக்கிய வளைவு கொண்ட ஒரு கோளமாகும். ஒரு வட்டமான முனையம் அதைச் சுற்றியுள்ள மின்சார புலத்தைக் குறைக்கிறது, இது காற்றின் அயனியாக்கம் அல்லது அதைச் சுற்றியுள்ள பிற மின்கடத்தா வாயு இல்லாமல் அதிக ஆற்றல்களை அடைய அனுமதிக்கிறது. ஒரு வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் கிட்டத்தட்ட எந்த அளவிலான மின் ஆற்றலிலும் அதே சிறிய மின்னோட்டத்தை வழங்க முடியும் என்பதால், இது கிட்டத்தட்ட சிறந்த மின்னோட்ட மூலத்திற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. அதிகபட்சமாக அடையக்கூடிய ஆற்றல் தோராயமாக கோள ஆரம் R ஐ மின்சார புலம் ஈமாக்ஸால் பெருக்குவதற்கு சமம், இதில் சுற்றியுள்ள வாயுவிற்குள் கரோனா வெளியேற்றங்கள் உருவாகத் தொடங்குகின்றன. நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் (எஸ். டி. பி) காற்றைப் பொறுத்தவரை முறிவு புலம் சுமார். எனவே, விட்டம் கொண்ட ஒரு மெருகூட்டப்பட்ட கோள மின்முனை அதிகபட்ச மின்னழுத்தமான Vmax = R·Emax ஐ உருவாக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம். வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்கள் பெரும்பாலும் மிகப்பெரிய விட்டத்துடன் ஏன் தயாரிக்கப்படுகின்றன என்பதை இது விளக்குகிறது. வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டரின் வளர்ச்சிக்கான ஆரம்ப உந்துதல் அணு இயற்பியல் சோதனைகளுக்கான துகள்களை துரிதப்படுத்த உயர் மின்னழுத்தத்தின் ஆதாரமாக இருந்தது. முனையத்தின் மேற்பரப்புக்கும் தரைக்கும் இடையிலான அதிக ஆற்றல் வேறுபாடு தொடர்புடைய மின்சார புலத்தை விளைவிக்கிறது. ஒரு அயனி மூலத்தை கோளத்தின் மேற்பரப்புக்கு அருகில் வைக்கும்போது (பொதுவாக கோளத்திற்குள்) புலம் பொருத்தமான அடையாளத்தின் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களை கோளத்திலிருந்து விலகி துரிதப்படுத்தும். அழுத்தப்பட்ட வாயுவுடன் ஜெனரேட்டரை இன்சுலேட் செய்வதன் மூலம், முறிவு மின்னழுத்தத்தை உயர்த்தலாம், இது துரிதப்படுத்தப்பட்ட துகள்களின் அதிகபட்ச ஆற்றலை அதிகரிக்கிறது. டாண்டம் முடுக்கிகள் துகள்-பீம் வான் டி கிராஃப் முடுக்கிகள் பெரும்பாலும் இயந்திரத்தின் மையத்தில் அமைந்துள்ள அதிக சாத்தியமான முனையத்துடன் ஒரு "டாண்டம்" உள்ளமைவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் ஒரு முனையில் செலுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அவை முனையத்தை நோக்கி கவர்ச்சிகரமான சக்தியால் துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன. துகள்கள் முனையத்தை அடையும் போது, அவை சில எலக்ட்ரான்கள் அகற்றப்பட்டு அவை நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகின்றன, பின்னர் முனையத்திலிருந்து விலகி விரட்டும் சக்திகளால் துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த உள்ளமைவு ஒரு வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டரின் விலைக்கு இரண்டு முடுக்கங்களை விளைவிக்கிறது மற்றும் சிக்கலான அயனி மூல கருவியை தரை திறனுக்கு அருகில் அணுகுவதன் கூடுதல் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது. பெலெட்ரான்கள் பெலெட்ரான் என்பது உயர் மின்னழுத்த முனையத்திற்கு கட்டணத்தை மாற்றுவதற்கு ஒரு பெல்ட்டைப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள சில குறைபாடுகளை சமாளிக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு வகை முடுக்கி ஆகும். துகள்களில், பெல்ட் "துகள்களால்" மாற்றப்படுகிறது, உலோக கோளங்கள் ஒரு சங்கிலியில் இணைப்புகளை இன்சுலேட் செய்வதன் மூலம் இணைக்கப்படுகின்றன. இந்த கோளங்களின் சங்கிலி ஒரு பாரம்பரிய வான் டி கிராஃப் முடுக்கியில் உள்ள பெல்ட்டைப் போலவே செயல்படுகிறது-உயர் மின்னழுத்த முனையத்திற்கு மின்னூட்டத்தை அனுப்புகிறது. தனித்தனி சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கோளங்கள் மற்றும் சங்கிலியின் அதிக ஆயுள் என்பது உயர் மின்னழுத்த முனையத்தில் அதிக மின்னழுத்தங்களை அடைய முடியும், மேலும் மின்னூட்டத்தை முனையத்திற்கு விரைவாக அனுப்ப முடியும். 1930 களில் டாக்டர் வான் டி கிராஃப் கட்டிய உலகின் மிகப்பெரிய காற்று காப்பிடப்பட்ட வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர், இப்போது பாஸ்டனின் அறிவியல் அருங்காட்சியகத்தில் நிரந்தரமாக காட்சிக்கு வைக்கப்பட்டுள்ளது. இரண்டு இணைந்த அலுமினிய கோளங்கள் நெடுவரிசைகளில் உயரமாக இருப்பதால், இந்த ஜெனரேட்டர் பெரும்பாலும் 2 எம். வி (2 மில்லியன் வோல்ட்) பெற முடியும். வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் மற்றும் பல டெஸ்லா சுருள்களைப் பயன்படுத்தி நிகழ்ச்சிகள் ஒரு நாளைக்கு இரண்டு முதல் மூன்று முறை நடத்தப்படுகின்றன. அமெரிக்க அறிவியல் மற்றும் எரிசக்தி அருங்காட்சியகம் போன்ற பல அறிவியல் அருங்காட்சியகங்களில் சிறிய அளவிலான வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்கள் காட்சிக்கு வைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் நிலையான உற்பத்தி குணங்களை பயன்படுத்தி "மின்னலை" உருவாக்குகின்றன அல்லது மக்களின் முடி எழுந்து நிற்க வைக்கின்றன. வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்கள் பள்ளிகள் மற்றும் அறிவியல் நிகழ்ச்சிகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. விம்ஷர்ஸ்ட் இயந்திரம் அல்லது போனெட்டி இயந்திரம் போன்ற பிற நிலைமின்னியல் இயந்திரங்கள் வான் டி கிராஃப்பைப் போலவே செயல்படுகின்றன; தட்டுகள், வட்டுகள் அல்லது சிலிண்டர்களை உயர் மின்னழுத்த மின்முனைக்கு நகர்த்துவதன் மூலம் கட்டணம் கொண்டு செல்லப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த ஜெனரேட்டர்களைப் பொறுத்தவரை, வெளிப்படும் உலோகப் பகுதிகளிலிருந்து அதிக ஆற்றல் மற்றும் மோசமான காப்பு ஆகியவற்றில் இருந்து கரோனா வெளியேற்றம் சிறிய மின்னழுத்தங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. ஒரு நிலைமின்னியல் மின்தேக்கியில், உயர் மின்னழுத்த மின்முனைக்கு (மின்னோட்டம்) கொண்டு செல்லப்படும் மின்னூட்டத்தின் விகிதம் மிகவும் சிறியது. இயந்திரம் தொடங்கப்பட்ட பிறகு, முனைய மின்முனையில் உள்ள மின்னழுத்தம் மின்முனையிலிருந்து கசிவு மின்னோட்டம் சார்ஜ் போக்குவரத்து விகிதத்திற்கு சமமாக இருக்கும் வரை அதிகரிக்கிறது. எனவே, முனையத்திலிருந்து கசிவு அடையக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்கிறது. வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டரில், பெல்ட் ஒரு பெரிய வெற்று கோள மின்முனையின் உட்புறத்திற்குள் சார்ஜ் கொண்டு செல்ல அனுமதிக்கிறது. கசிவு மற்றும் கரோனா வெளியேற்றத்தைக் குறைக்க இது சிறந்த வடிவமாகும், எனவே வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் மிகப்பெரிய மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க முடியும். இதனால்தான் வான் டி கிராஃப் வடிவமைப்பு அனைத்து நிலைமின்னியல் துகள் முடுக்கிகளுக்கும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. பொதுவாக, விட்டம் பெரியதாகவும், கோளம் மென்மையாகவும் இருந்தால், அதிக மின்னழுத்தத்தை அடைய முடியும். காப்புரிமைகள்-"எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் ஜெனரேட்டர்"-"பாசிட்டிவ்-அயன் ஆக்ஸிலரேட்டர்களில் எலக்ட்ரான் ஏற்றுவதைக் குறைப்பதற்கான கருவி" மேலும் காண்க-மெல்லிய உலோக கோளங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் உலோக வேலை செயல்முறை வெளிப்புற இணைப்புகள் வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன, ஹௌஸ்டஃப்வர்க்ஸ் இன்டராக்டிவ் ஜாவா டுடோரியல்-வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் தேசிய உயர் காந்த கள ஆய்வகம் டாண்டம் வான் டி கிராஃப் ஆக்ஸிலரேட்டர் மேற்கு மிச்சிகன் பல்கலைக்கழக இயற்பியல் டாக்டர் வான் டி கிராஃப்பின் அறிவியல் அருங்காட்சியகத்தில் உள்ள பெரிய இயந்திரம் வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள், அறிவியல் பொழுதுபோக்கு விளக்கப்படம் வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் குறித்த அறிக்கையிலிருந்து "எம். ஐ. டி. ரவுண்ட் ஹில்லில் உள்ள உயர் மின்னழுத்த ஜெனரேட்டர் "நிகோலா டெஸ்லா",. சயின்டிபிக் அமெரிக்கன், மார்ச், 1934. பாவ்லோ பிரென்னி, தி வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர்-20 ஆம் நூற்றாண்டின் அறிவியல் கருவி சங்கத்தின் புல்லட்டின் எண். 63 (1999) சாரியர் ஜாக் "லே ஜெனரேட்டர் டி வான் டி கிராஃப்". அறிவியல் பீடங்கள் உள்ளன. ஹெல்போர்க், ரக்னார், பதிப்பு. நிலைமின்னியல் முடுக்கிகள்ஃ அடிப்படைகள் மற்றும் பயன்பாடுகள் [என். ஒய்., என். ஒய்.: ஸ்ப்ரிங்கர், 2005]. ஆன்லைனில் கிடைக்கிறதுஃ https://books.google.com/books?id=tc6CEuIV1jEC&pg=PA51&lpg=PA51&dq=electrostatic + முடுக்கி + புத்தகம் அமெரிக்கன் பிசிக்கல் சொசைட்டி பெயர்கள் ஓஆர்என்எல் இன் ஹோலிஃபீல்ட் வசதி வரலாற்று இயற்பியல் தளம் முடுக்கி இயற்பியல் அமெரிக்க கண்டுபிடிப்புகள் நிலைமின்னியல் ஜெனரேட்டர்கள் 1929 அறிமுகங்கள்