Jak postavit fúzní reaktor Farnsworth a stát se součástí jaderné kultury Kánon: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

S nadějí na decentralizaci hierarchií moci znalostí a posílení postavení jednotlivce projdeme kroky nezbytnými k vybudování zařízení, které bude ionizovat částice do plazmy pomocí elektřiny. Toto zařízení předvede základní principy, které v měřítku lze použít pro robustnější (a možná i jaderné) fúzní reakce.

Farnsworthský fúzní reaktor (nebo Fusor) je zařízení, které pomocí elektrického pole ohřívá ionty na podmínky jaderné fúze. Stroj indukuje napětí mezi dvěma kovovými klecemi, uvnitř vakua (více informací ZDE).

Můj návrh volně vychází z Fusor Design publikovaného v Make Magazine Vol 36. Vřele doporučuji tento projekt vyzkoušet.

Krok 1: ODMÍTNUTÍ

Toto zařízení používá vysoký proud a vysoké napětí, velmi nebezpečná kombinace

Při nesprávném zacházení může dojít k výbuchu zařízení s vysokým vakuem

Toto zařízení může vytvářet ultrafialové a rentgenové záření

Pokud to s budováním jednoho z těchto zařízení myslíte vážně, VYDĚLEJTE VÍCE VÝZKUMU, získejte více názorů, procvičujte opatrné vytváření a ujistěte se, že vám práce se sklem, vysokonapěťovou elektřinou a vakuovými komorami vyhovuje.

Skvělé místo pro další výzkum je mezi již existující online komunitou Fusor na Fusor.net.

Článek Make Magazine, na který jsem odkazoval dříve, je také skvělým nástinem (napsaný lidmi, kteří to dělají déle než já!)

Také důrazně doporučuji podívat se na tento seznam videí jiných modelů, které lidé vytvořili (na konci jsem také zahrnoval několik geigerových počitadel).

Krok 2: Základní součásti

-Vakuový systém

-čerpadlo a komora

-Napěťový systém

-120-220 AC voltů ze zdi

- ~ 20 000 DC voltů v komoře

-Elektrody

-pro vedení elektřiny přes komoru

ZÍSKÁVÁNÍ

-Mám pumpu online, ale mám s modelem spoustu problémů. V zásadě budete potřebovat 2stupňovou vakuovou pumpu, minimální vakuum 0,025 mm Hg (25 mikronů). Čím vyšší je hodnocení kubických stop za minutu (CFM), tím lépe. Toto je rozhodně nejdražší prvek projektu, ale vyplatí se investovat! Cenovka na mé levné pumpě nepřeváží bolesti hlavy.

-jb weld lze nalézt ve většině železářství nebo amazonu

-Mikrovlnné transformátory lze zakoupit na eBay (drahé!) nebo pocházet z mikrovln. (tyto věci jsou docela těžké, takže i když najdete rozbitou mikrovlnnou troubu, je pravděpodobné, že tyto věci budou stále fungovat)

-Diody lze získávat z mikrovln nebo hromadně koupit z ebay

-Vyrábím sondy z ocelových drátů různých měrek, ale vřele doporučuji experimentovat s jinými typy drátů

-Vakuové nádoby mohou být vyrobeny ze sklenice (dávám přednost nádobám s uzavíratelnými víčky, ale můžete vyrobit těsnění pro sklenice bez víček).

- Adaptéry na hadice a hadice a lze je zakoupit v železářství (na velikostech nezáleží, jen se ujistěte, že dostanete díly, které se shodují/sedí!)

-Variační alternativu lze vyrobit z přepracovaných plastových nádob (více o tom později)

Krok 3: Vakuový systém

Vakuové komory mohou být vyrobeny z recyklovaných skleněných nádob, jako jsou lahve na víno a zednické nádoby. Plast má tendenci se pod tlaky, které potřebujeme, hroutit, nicméně se sklem může být nebezpečné pracovat, takže buďte opatrní !!!

Další poznámkou je, že jsem viděl, jak lidé vyrábějí komory z tlustých akrylových trubek, což je mnohem snazší/bezpečnější vytvořit komoru než sklo, ale doporučil bych tuto metodu prozkoumat více sám před spácháním (plasty mohou přinést podivné výsledky, když jde o odplynění).

Vakuová pumpa musí být schopna snížit naši komoru na hodnotu mezi 100 a 10 millitorr. [1 Torr ~ 0,001 Atmosférický]

Čím nižší je tlak, tím snáze se částice pohybují

Půjčil jsem si pumpu od přítele, který ji používal k odstraňování vzduchových bublin ze silikonových odlévacích materiálů. Funguje to dobře pro mé potřeby a snižuje mé výdaje na polovinu [dva nejdražší prvky tohoto systému jsou čerpadlo a variac]

Viděl jsem, že některé systémy používají více čerpadel ke snížení tlaku ještě níže, ale pro mé potřeby byl výše uvedený systém v pořádku

Krok 4: Budování vakuové komory

Do komory jsem potřeboval vyvrtat 3 otvory:

Jeden pro katodu (tento bude ve skle, takže buďte opatrní!)

Jeden pro adaptér vakuové pumpy

Jeden pro anodu

Pro svou komoru jsem použil malou skleněnou zavařovací nádobu, kterou jsem recykloval. Měl kovové víko, do kterého jsem vyvrtal otvor pro vakuový adaptér a anodový otvor.

Abych vše utěsnil, použil jsem JB Weld [dvousložkový epoxid, který mi byl označován jako "lepicí páska vakuového světa"]

Krok 5: Napěťový systém

Pomocí mikrovlnného transformátoru můžeme zvýšit 120-220AC voltů ze zásuvky na přibližně 2 000 voltů s menší ztrátou proudu [zásuvka ve zdi poskytuje dostatek zesilovačů, takže se nemusíme obávat poklesu proudu v transformátoru].

Střídavý proud (AC) dodávaný stěnou lze převést na stejnosměrný proud (DC) pomocí dymondu vysokonapěťových diod. Lze je získat z více mikrovln nebo je lze zakoupit hromadně online. Když jsem poprvé postavil tento systém, vyzkoušel jsem obvod s kondenzátorem z mikrovlnné trouby, jak je vidět na videu. Pro mě tento obvod produkoval pouze oblouky, které, přestože byly stále velmi vzrušující, nevyzařovaly plazmu, po kterém jsem toužil. Po příkopu a vyzkoušení nového nastavení diody jsem měl mnohem lepší výsledky. [POZNÁMKA: Kondenzátory mohou stále nabíjet, takže se jich dotkněte, než je uzemníte!]

Krok 6: Jak ovládat napětí

Abychom mohli ovládat napětí ze zdi, potřebujeme variabilní systém nazývaný variac. Ty však mohou být drahé a těžko dostupné, proto použijeme alternativu zvanou scariac

Stejně dobře budou fungovat i dvě měděné desky zavěšené ve vaně jedlé sody a vody

Umístěním jednoho ze zavěšených měděných kusů na závěs jej můžete přesunout směrem k druhému a zvýšit výstupní napětí (nedotýkejte se mědi! Upněte jej na tyč nebo něco podobného. Do nějaké šrotové překližky jsem vyvrtal několik otvorů a namontoval celé nastavení na vaně).

Několik rad: Když jsem se pokoušel najít levnější alternativu k variaku, myslel jsem si, že můj problém může vyřešit stmívač! V zásadě se zdá, že přepínač stmívače omezuje množství elektřiny proudící do žárovky nebo zařízení, tak proč jej nepoužívat k ovládání výstupu elektřiny do mého transformátoru? TOTO NEFUNGUJE! Zde je skvělé video, které vysvětluje rozdíl mezi variacem a stmívačem.

Krok 7: Před připojením čehokoli v …

Vždy mějte zajištěno proti selhání!

Nouzové spínače by měly být snadno přístupné

Systém vícenásobných kontrol může vést k bezpečnějšímu postupu

Rád používám rozbočovače s vestavěnými spínači.

Některé z nich mají pojistky, které by mohly prasknout, pokud čerpáte příliš mnoho energie, což je pěkné a levné zabezpečení proti selhání.

Krok 8: Zapojte vše

Připojte vakuovou pumpu a připojte se k komoře

Zapojte transformátor do své varianty

Připojte diodu a kondenzátor k sekundárnímu transformátoru

Připojte kladný výstup k anodě a záporný výstup ke katodě z diodového převodníku do vakuové komory

Zapojte svůj variac/ scariac do zdi.

Krok 9: Testování systému

Poté, co se ujistíme, že jsou všechna připojení správně zapojena, můžeme zapnout vakuovou komoru a počkat, až sníží tlak uvnitř komory (pro mě to trvalo asi minutu). Pokud tlak neklesne, dojde k úniku (v některých případech je slyšet únik)

Jakmile je toto hotovo a vaše komora je na tlaku vrtule, můžeme zapnout náš systém vysokého napětí a pomalu zvyšovat výkon, dokud naše anoda nezačne zářit.

Krok 10: Vylepšení

Vylepšení vakuového systému - vakuová komora je docela provizorní. Drobné úniky zanechávají více atmosféry pro pohyb částic, což znamená, že potřebujeme více energie pro provoz našeho zařízení.

Vylepšení elektrických systémů - Mohlo by použít skutečný variac pro spolehlivější správu proudu

Od napsání tohoto tutoriálu na začátku roku 2018 pokračuji v práci na tomto systému, který vylepšuje obvod, komory a zkouší různé způsoby propojení více komor. Další aktualizace budou brzy.