Kuinka rakentaa Farnsworthin fuusioreaktori ja tulla osaksi ydinkulttuurikaanonia: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Kun toivomme hajauttavan tietovoimahierarkiat ja voimaannuttavan yksilön, käymme läpi tarvittavat vaiheet, jotta voimme rakentaa laitteen, joka ionisoi hiukkaset plasmaan sähköllä. Tämä laite osoittaa perusperiaatteet, joita voidaan skaalattuna käyttää vahvempiin (ja mahdollisesti ydin) fuusioreaktioihin.

Farnsworthin fuusioreaktori (tai Fusor) on laite, joka käyttää sähkökenttää ionien lämmittämiseen ydinfuusio -olosuhteisiin. Kone käynnistää jännitteen kahden metallihäkin välissä tyhjiössä (lisätietoja TÄÄLTÄ).

Suunnitteluni perustuu löyhästi Fusor Design -julkaisuun, joka on julkaistu Make Magazine Vol. 36. Suosittelen lämpimästi tutustumaan tähän projektiin.

Vaihe 1: VASTUUVAPAUSLAUSEKE

Tämä laite käyttää suurta virtaa ja suurjännitettä, erittäin vaarallinen yhdistelmä

Korkean alipaineen laite voi räjähtää, jos sitä käsitellään väärin

Tämä laite voi tuottaa ultravioletti- ja röntgensäteilyä

Jos aiot vakavasti rakentaa jonkin näistä laitteista, TEE LISÄÄ TUTKIMUSTA, hanki useita mielipiteitä, harjoittele varovaista tekemistä ja varmista, että olet mukava työskennellä lasin, suurjännitteisen sähkön ja tyhjiökammioiden kanssa.

Fusor.netin jo olemassa oleva online -Fusor -yhteisö on loistava paikka tehdä enemmän tutkimusta.

Make Magazine -artikkeli, johon viittasin aiemmin, on myös loistava hahmotelma (kirjoittanut ihmiset, jotka ovat toimineet tällä tavalla pidempään kuin minä!)

Suosittelen myös lämpimästi tutustumaan tähän videoiden soittolistaan muiden ihmisten tekemistä malleista (olen myös lisännyt joitakin geiger -laskurimalleja loppuun).

Vaihe 2: Peruskomponentit

-Tyhjiöjärjestelmä

-pumppu ja kammio

-Jännitejärjestelmä

-120-220 AC volttia seinästä

- ~ 20 000 DC volttia kammiossa

-Elektrodit

-sähkön johtamiseen kammion läpi

LÄHDE

-Sain pumpun verkosta, mutta minulla on ollut paljon ongelmia mallini kanssa. Pohjimmiltaan tarvitset 2 -vaiheisen tyhjiöpumpun, joka on vähintään 0,025 mm Hg (25 mikronia). Mitä korkeampi kuutiometriä minuutissa (CFM) -luokitus, sitä parempi. Tämä on ehdottomasti hankkeen kallein osa, mutta se on investoinnin arvoinen! Halvan pumpun hintalappu ei ole suurempi kuin päänsärky.

-jb hitsaus löytyy useimmista rautakaupoista tai amazonista

-Mikroaaltouunimuuntajia voi ostaa eBaysta (kallis!) tai hankkia mikroaaltouunista. (nämä asiat ovat melko vaikeita, joten vaikka löydät rikkoutuneen mikroaaltouunin, nämä asiat todennäköisesti toimivat edelleen)

-Diodit voidaan hankkia mikroaaltouunista tai ostaa ibaystä irtotavarana

-Teen koettimia erilaisista teräslangoista, mutta suosittelen lämpimästi kokeilemaan muita langatyyppejä

-Tyhjiösäiliöt voidaan valmistaa purkista (mieluummin sellaisia, joissa on suljetut kannet, mutta voit tehdä tiivisteitä purkkeihin ilman kantta).

- Letku- ja letkusovittimet, ja niitä voi ostaa rautakaupoista (kooilla ei ole väliä, vain varmista, että saat osia, jotka sopivat/sopivat!)

-Vaihtoehtoinen vaihtoehto voidaan valmistaa uudelleen tarkoitukseen suunnitelluista muovisäiliöistä (tästä lisää myöhemmin)

Vaihe 3: Tyhjiöjärjestelmä

Tyhjiökammiot voidaan valmistaa kierrätetyistä lasiastioista, kuten viinipulloista ja muurausastioista. Muovilla on taipumus romahtaa itselleen tarvitsemamme paineen alla, mutta lasi voi olla vaarallista työskennellä, joten ole varovainen !!!

Toinen huomautus tästä on, että olen nähnyt ihmisten tekevän kammioita paksusta akryyliletkusta, joka on paljon helpompaa/turvallisempaa valmistaa kammio ympärille kuin lasi, mutta suosittelen tutkimaan tätä menetelmää enemmän itse ennen sitoutumista (muovit voivat tuottaa outoja tuloksia, kun se tulee kaasunpoistoon).

Tyhjiöpumpun on pystyttävä alentamaan kammio 100-10 millitoriin. [1 Torr ~.001 Ilmakehä]

Mitä pienempi paine, sitä helpompi hiukkasten liikkua

Lainasin pumpun ystävältäni, joka käytti sitä ilmakuplien poistamiseen silikonivalumateriaaleista. Se toimii hyvin minun tarpeisiini ja leikkaa kulutukseni puoliksi [kaksi kalleinta elementtiä tässä järjestelmässä ovat pumppu ja variac]

Olen nähnyt joidenkin järjestelmien käyttävän useita pumppuja paineen alentamiseksi vieläkin pienemmäksi, mutta tarpeitani varten yllä mainittu järjestelmä oli kunnossa

Vaihe 4: Tyhjiökammion rakentaminen

Kammioon tarvitsin 3 reikää:

Yksi katodille (tämä on lasissa, joten ole varovainen!)

Yksi tyhjiöpumpun sovittimelle

Yksi anodille

Kammioissani käytin pientä kierrätettyä lasipurkkeja. Siinä oli metallinen kansi, johon porasin imusovittimen reiän ja anodireiän.

Kaiken tiivistämiseksi käytin JB Weldiä [kaksiosainen epoksi, jota on kutsuttu "tyhjiömaailman teipiksi"]

Vaihe 5: Jännitejärjestelmä

Mikroaaltomuuntajan avulla voimme nostaa 120-220AC volttia pistorasiasta noin 2000 volttiin pienellä virtahäviöllä [pistorasiasta löytyy tarpeeksi vahvistimia, joten meidän ei tarvitse huolehtia virran laskusta muuntajassa].

Seinän tarjoama vaihtovirta (ac) voidaan muuntaa tasavirraksi (dc) suurjännitediodien dymondilla. Ne voidaan hankkia useilta mikroaalloilta tai ostaa irtotavarana verkossa. Kun rakensin tämän järjestelmän ensimmäisen kerran, kokeilin piiriä, jossa oli mikroaaltouunin kondensaattori, kuten videossa todistetaan. Minulle tämä piiri tuotti vain kaaria, jotka olivat edelleen erittäin jännittäviä, mutta eivät päästäneet plasmaa, jota hain. Kun olin hylännyt sen ja kokeillut uutta diodiasetusta, minulla oli paljon parempia tuloksia. [HUOMAUTUS: kondensaattorit voivat silti pitää varauksen, joten maadoita ne ennen koskettamista!]

Vaihe 6: Jännitteen säätäminen

Jotta voimme hallita jännitettä seinältä, tarvitsemme muuttuvan järjestelmän, jota kutsutaan variaciksi. Nämä voivat kuitenkin olla kalliita ja vaikeita löytää, joten käytämme vaihtoehtoa nimeltä scariac

Kaksi kuparilevyä, jotka on ripustettu ruokasoodan ja veden ammeeseen, toimivat yhtä hyvin

Laittamalla yksi ripustetuista kuparikappaleista saranalle voit siirtää sitä toista kohti ja lisätä lähtöjännitettä (älä kosketa kuparia! Kiinnitä se tikkuun tai jotain. Porasin joitakin reikiä joihinkin vaneriromuihin ja kiinnitin koko asennus altaalla).

Muutamia neuvoja: Kun yritin löytää halvempaa vaihtoehtoa variacille, ajattelin, että himmenninkytkin voisi ratkaista ongelmani! Periaatteessa himmenninkytkin näyttää rajoittavan hehkulamppuun tai laitteeseen virtaavan sähkön määrää, joten miksi et käytä sitä ohjaamaan muuntajan sähköntuottoa? TÄMÄ EI TOIMI! Tässä on loistava video, joka selittää varician ja himmentimen välisen eron.

Vaihe 7: Ennen kuin liität mitään …

Pidä aina vika turvassa!

Hätäkytkimien tulee olla helposti saatavilla

Useiden tarkastusten järjestelmä voi johtaa turvallisempaan käytäntöön

Tykkään käyttää jatkojohtoja, joissa on sisäänrakennetut kytkimet.

Joissakin näistä on sulakkeet, jotka voivat ponnahtaa, jos otat liikaa virtaa, mikä on mukava ja halpa vikasuoja.

Vaihe 8: Johdot kaikki

Kytke tyhjiöpumppu ja liitä se kammioon

Liitä muuntaja varianssiin

Kiinnitä diodi ja kondensaattori muuntajan toisioliitäntään

Liitä positiivinen lähtö anodiin ja negatiivinen lähtö katodiin diodimuuntimesta tyhjiökammioon

Kytke variac/ scariac seinään.

Vaihe 9: Järjestelmän testaus

Kun olemme varmistaneet, että kaikki liitännät on kytketty oikein, voimme käynnistää tyhjiökammion ja odottaa, että se alentaa painetta kammion sisällä (minulle tämä kesti noin minuutin). Jos paine ei laske, sinulla on vuoto (joissakin tapauksissa kuulet vuodon)

Kun tämä on tehty ja kammio on propper -paineessa, voimme käynnistää suurjännitejärjestelmän ja lisätä hitaasti tehoa, kunnes anodimme alkaa hehkua.

Vaihe 10: Parannuksia

Tyhjiöjärjestelmän parannukset - Tyhjiökammio on melko nopea. Pienet vuodot jättävät enemmän ilmapiiriä hiukkasten liikkumiseen, mikä tarkoittaa, että tarvitsemme enemmän virtaa laitteen käyttämiseen.

Sähköjärjestelmien parannukset - Voisi käyttää todellista vaihtelua luotettavampaan virranhallintaan

Tämän opetusohjelman kirjoittamisen jälkeen vuoden 2018 alussa olen jatkanut työskentelyä tämän järjestelmän parissa, joka parantaa piiriä, kammioita ja kokeilee erilaisia tapoja yhdistää useita kammioita. Lisää päivityksiä tulee pian.