Как да изградим термоядрен реактор на Farnsworth и да станем част от канона на ядрената култура: 10 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

С надеждата за децентрализиране на йерархиите на силата на знанието и овластяване на индивида, ще преминем през стъпките, необходими за изграждането на устройство, което ще йонизира частиците в плазмата, използвайки електричество. Това устройство ще демонстрира основни принципи, които, когато се мащабират, могат да се използват за по -стабилни (и евентуално ядрени) реакции на синтез.

Фурсовият реактор на Farnsworth (или Fusor) е устройство, което използва електрическо поле за нагряване на йони до условия на ядрен синтез. Машината предизвиква напрежение между две метални клетки, във вакуум (научете повече ТУК).

Моят дизайн е свободно базиран на Fusor Design, публикуван в Make Magazine Vol 36. Силно препоръчвам да проверите този проект.

Стъпка 1: ОТКАЗ ОТ ОТГОВОРНОСТ

Това устройство използва висок ток и високо напрежение, много опасна комбинация

Апарат с висок вакуум може да се взриви при неправилно боравене

Това устройство може да произвежда ултравиолетово и рентгеново лъчение

Ако сериозно се занимавате с изграждането на едно от тези устройства НАПРАВЕТЕ ПОВЕЧЕ ИЗСЛЕДВАНИЯ, получете множество мнения, практикувайте предпазливо изработване и бъдете сигурни, че работите със стъкло, електричество с високо напрежение и вакуумни камери.

Чудесно място за повече изследвания е сред вече съществуващата онлайн Fusor общност във Fusor.net.

Статията от Make Magazine, за която споменах по -рано, също е чудесен контур (написан от хора, които са правили по този начин по -дълго от мен!)

Също така силно препоръчвам да проверите този видео плейлист на други модели, които хората са направили (аз също включих някои сборки на брояча на Гейгер в края).

Стъпка 2: Основни компоненти

-Вакуумна система

-помпа и камера

-Система за напрежение

-120-220 AC волта от стената

- ~ 20 000 DC волта в камерата

-Електроди

-за провеждане на електричество през камера

ИЗТОЧЕНИЕ

-Получих помпата си онлайн, но имах много проблеми с моя модел. По същество ще ви е необходима двустепенна вакуумна помпа, 0,025 mm Hg (25 микрона) минимална вакуумна мощност. Колкото по-висок е рейтингът на кубични футове в минута (CFM), толкова по-добре. Това определено е най -скъпият елемент от проекта, но си заслужава инвестицията! Цената на евтината ми помпа не надвишава главоболието.

-jb weld може да се намери в повечето магазини за хардуер или Amazon

-микровълнови трансформатори могат да бъдат закупени на eBay (скъпо!) или да се набавят от микровълни. (тези неща са доста трудни, така че дори да откриете счупена микровълнова печка, има вероятност тези неща да продължат да работят)

-Диодите могат да се набавят от микровълнови печки или да се купят на едро от ebay

-Правя сонди от стоманена тел с различна габарит, но силно препоръчвам да експериментирате с други видове тел

-Вакуумните контейнери могат да бъдат направени от буркан (предпочитам такива с затварящи се капаци, но можете да направите уплътнения за буркани без капаци).

- Маркуч и адаптери за маркучи и могат да бъдат закупени от магазини за хардуер (размерите нямат значение, просто се уверете, че получавате части, които съвпадат/пасват!)

-Variac алтернатива може да бъде направена от преназначени пластмасови контейнери (повече за това по-късно)

Стъпка 3: Вакуумна система

Вакуумните камери могат да бъдат направени от рециклирани стъклени контейнери като бутилки за вино и буркани за зидария. Пластмасата има склонност да се срутва сама под натиска, от който се нуждаем, но стъклото може да бъде опасно за работа, така че бъдете внимателни !!!

Друга забележка по този въпрос е, че съм виждал хора да правят камери от дебели акрилни тръби, които са много по -лесни/по -безопасни за изработване на камера наоколо от стъкло, но бих предложил да проучите този метод повече самостоятелно, преди да извършите (пластмасите могат да дадат странни резултати, когато става въпрос за дегазиране).

Вакуумната помпа трябва да може да намали камерата ни между 100 и 10 милилитра. [1 Torr ~.001 Атмосферно]

Колкото по -ниско е налягането, толкова по -лесно частиците се движат

Взех назаем помпа от приятел, който я използваше за премахване на въздушни мехурчета от силиконови материали за леене. Работи добре за моите нужди и намали наполовина разходите ми (двата най -скъпи елемента на тази система са помпата и вариатора)

Виждал съм, че някои системи използват множество помпи, за да намалят налягането още по -ниско, но за моите нужди горепосочената система беше добре

Стъпка 4: Изграждане на вакуумна камера

За камерата имах нужда от 3 пробити дупки:

Един за катода (този ще бъде в стъклото, така че бъдете внимателни!)

Един за адаптера за вакуумна помпа

Един за анода

За моята камера използвах малък стъклен буркан, който рециклирах. Имаше метален капак, в който пробих отвора на вакуумния адаптер и анодния отвор.

За да запечатам всичко, използвах JB Weld [двукомпонентна епоксидна смола, която за мен беше наречена „тиксо на вакуумния свят“]

Стъпка 5: Система за напрежение

Използвайки микровълнов трансформатор, можем да повишим 120-220AC волта от стенна розетка до около 2000 волта с малка загуба на ток [стенната розетка осигурява достатъчно усилватели, за да не се притесняваме за спада на тока в трансформатора].

Променливият ток (ac), осигурен от стената, може да се преобразува в постоянен ток (dc) с помощта на димон с диоди с високо напрежение. Те могат да бъдат получени от множество микровълнови печки или да се купят масово онлайн. Когато за първи път изградих тази система, опитах схема с кондензатор от микровълновата, както се вижда във видео. За мен тази верига произвеждаше само дъги, които, макар и все още много вълнуващи, не излъчваха плазмата, която търсех. След като го изхвърлих и опитах нова настройка на диод имах много по -добри резултати. [ЗАБЕЛЕЖКА: кондензаторите все още могат да задържат заряд, така че не забравяйте да ги заземите, преди да ги докоснете!]

Стъпка 6: Как да контролирате напрежението

За да контролираме напрежението от стената, се нуждаем от променлива система, наречена variac. Те обаче могат да бъдат скъпи и трудни за намиране, затова ще използваме алтернатива, наречена скариак

Две медни плочи, окачени във вана със сода и вода, ще работят също толкова добре

Като поставите едно от окачените медни парчета на панта, можете да го преместите към другото и да увеличите изходното напрежение (не докосвайте медта! Затегнете я на пръчка или нещо подобно. Пробих няколко дупки в малко шперплат за скрап и монтирах цялата настройка на ваната).

Някои съвети: Когато се опитвах да намеря по -евтина алтернатива на вариац, мислех, че превключвателят на димера може да реши проблема ми! По принцип превключвателят с димер изглежда ограничава количеството електричество, което тече към крушка или устройство, така че защо да не го използвате за контрол на изхода на електричество към моя трансформатор? ТОВА НЯМА ДА СЕ РАБОТИ! Ето един страхотен видеоклип, който обяснява разликата между вариатор и превключвател за димер.

Стъпка 7: Преди да включите нещо в …

Винаги имайте аварийна безопасност!

Аварийните превключватели трябва да са лесно достъпни

Система от множество проверки може да доведе до по -безопасна практика

Обичам да използвам разклонители с вградени ключове.

Някои от тях имат предпазители, които могат да се спукат, ако изтеглите твърде много енергия, което е хубаво и евтино.

Стъпка 8: Свържете всичко

Включете вашата вакуумна помпа и свържете към вашата камера

Включете вашия трансформатор във вашия вариант

Прикрепете диода и кондензатора към вторичния на трансформатора

Свържете положителния изход към анода и отрицателния изход към катода от диодния преобразувател към вакуумната камера

Включете вашия вариак/ скариак в стената.

Стъпка 9: Тестване на системата

След като се уверим, че всички връзки са свързани правилно, можем да включим вакуумната камера и да изчакаме тя да намали налягането вътре в камерата (за мен това отне около минута). Ако налягането не спадне, имате теч (в някои случаи можете да чуете теча)

След като това е направено и вашата камера е под налягане на пропър, можем да включим нашата система за високо напрежение и бавно да увеличаваме мощността, докато нашият анод започне да свети.

Стъпка 10: Подобрения

Подобрения във вакуумната система - Вакуумната камера е доста импровизирана. Незначителните течове оставят повече атмосфера за преминаване на частици, което означава, че се нуждаем от повече енергия, за да работим с нашето устройство.

Подобрения в електрическите системи - Може да се използва действителен вариатор за по -надеждно управление на тока

След като написах този урок в началото на 2018 г., продължих да работя по тази система, подобрявайки веригата, камерите и изпробвайки различни начини за свързване на няколко камери. Още актуализации ще дойдат скоро.