Kako izgraditi Farnsworthov fuzijski reaktor i postati dio kanona nuklearne kulture: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

U nadi da ćemo decentralizirati hijerarhije moći znanja i osnažiti pojedinca, proći ćemo korake potrebne za izgradnju uređaja koji će pomoću električne energije ionizirati čestice u plazmu. Ovaj uređaj pokazat će osnovne principe koji se, kad se skaliraju, mogu koristiti za robusnije (i moguće nuklearne) fuzijske reakcije.

Farnsworthov fuzijski reaktor (ili Fusor) je uređaj koji koristi električno polje za zagrijavanje iona do uvjeta nuklearne fuzije. Mašina izaziva napon između dva metalna kaveza, unutar vakuuma (saznajte više OVDJE).

Moj dizajn je labavo zasnovan na Fusor dizajnu objavljenom u Make Magazine Vol 36. Toplo preporučujem da provjerite ovaj projekt.

Korak 1: ODRICANJE OD ODGOVORNOSTI

Ovaj uređaj koristi visoku struju i visoki napon, vrlo opasna kombinacija

Aparat sa visokim vakuumom može eksplodirati ako se nepravilno rukuje

Ovaj uređaj može proizvesti ultraljubičasto i rendgensko zračenje

Ako mislite ozbiljno o izgradnji jednog od ovih uređaja, UČINITE VIŠE ISTRAŽIVANJA, dobijte više mišljenja, vježbajte oprezno pri izradi i budite sigurni da vam je ugodno raditi sa staklom, visokonaponskom strujom i vakuumskim komorama.

Odlično mjesto za dodatno istraživanje je među već postojećom internetskom Fusor zajednicom na Fusor.net.

Članak Make Magazine koji sam ranije spomenuo također je odličan prikaz (napisali su ga ljudi koji su radili na ovaj način duže od mene!)

Takođe toplo preporučujem da pogledate ovu video plejlistu drugih modela koje su ljudi napravili (na kraju sam uključio i neke nadogradnje brojača Geiger -a).

Korak 2: Osnovne komponente

-Vakuumski sistem

-pumpa i komora

-Naponski sistem

-120-220 AC volti od zida

- ~ 20 000 DC volti u komori

-Elektrode

-za provođenje električne energije kroz komoru

IZVOR

-Nabavio sam pumpu na mreži, ali sam imao dosta problema sa svojim modelom. U suštini vam je potrebna dvostepena vakuumska pumpa, minimalna vakuumska snaga 0,025 mm Hg (25 mikrona). Što je veća ocjena kubnih stopa u minuti (CFM), to bolje. Ovo je definitivno najskuplji element projekta, ali vrijedi ulaganja! Cijena moje jeftine pumpe ne nadmašuje glavobolje.

-jb weld se može pronaći u većini prodavaonica željezne opreme ili na Amazonu

-mikrotalasni transformatori mogu se kupiti na eBay -u (skupo!) ili nabaviti iz mikrotalasnih pećnica. (ove stvari su prilično teške, pa čak i ako pronađete pokvarenu mikrovalnu pećnicu, velike su šanse da će i dalje raditi)

-Diode se mogu nabaviti iz mikrovalnih pećnica ili na veliko kupiti na ebayu

-Izrađujem sonde od čelične žice različitih širina, ali toplo preporučujem eksperimentiranje s drugim vrstama žica

-Vakuumirani spremnici mogu se napraviti od staklenke (ja preferiram one s poklopcima koji se mogu zatvoriti, ali možete napraviti brtve za staklenke bez poklopaca).

- Crijevo i adapteri za crijeva koji se mogu kupiti u željezariji (veličine nisu bitne, samo pazite da nabavite dijelove koji odgovaraju/pristaju!)

-Variac alternativa može se napraviti od ponovno namjenjenih plastičnih posuda (više o tome kasnije)

Korak 3: Vakuumski sistem

Vakuumske komore mogu biti izrađene od recikliranih staklenih posuda poput boca za vino i tegli za zidanje. Plastika se skida sama pod pritiskom koji nam je potreban, međutim sa staklom može biti opasno raditi pa budite oprezni !!!

Još jedna napomena u vezi s ovim je da sam vidio ljude kako prave komore od debelih akrilnih cijevi za koje je mnogo lakše/sigurnije napraviti komoru okolo od stakla, ali predlažem da sami istražite ovu metodu prije nego što počnete (plastika može dati čudne rezultate kada dolazi do otplinjavanja).

Vakuumska pumpa mora omogućiti da se naša komora spusti na između 100 i 10 militarr. [1 Torr ~.001 Atmosfera]

Što je manji pritisak, čestice se lakše kreću

Posudio sam pumpu od prijatelja koji ju je koristio za uklanjanje mjehurića zraka sa silikonskih materijala za lijevanje. Radi dobro za moje potrebe i prepolovio mi je potrošnju [dva najskuplja elementa ovog sistema su pumpa i varijac]

Vidio sam da neki sistemi koriste više pumpi kako bi smanjili pritisak, ali za moje potrebe gore navedeni sistem je bio u redu

Korak 4: Izgradnja vakuumske komore

Za komoru su mi bile potrebne 3 izbušene rupe:

Jedan za katodu (ovaj će biti u staklu pa budite oprezni!)

Jedan za adapter za vakuumsku pumpu

Jedan za anodu

Za svoju komoru koristio sam malu staklenu teglu za turšiju koju sam reciklirao. Imao je metalni poklopac u koji sam izbušio otvor za vakuumski adapter i otvor za anodu.

Da bih sve zapečatio, upotrijebio sam JB Weld [dvodijelni epoksid koji me je nazivao "ljepljiva traka vakuumskog svijeta"]

Korak 5: Sistem napona

Pomoću mikrovalnog transformatora možemo pojačati 120-220AC volti iz zidne utičnice na otprilike 2000 volti uz manji gubitak struje [zidna utičnica daje dovoljno pojačala da ne moramo brinuti o padu struje u transformatoru].

Naizmjenična struja (ac) koju daje zid može se pretvoriti u istosmjernu struju (dc) pomoću dimona visokonaponskih dioda. Oni se mogu nabaviti iz više mikrovalnih pećnica ili se mogu kupiti na veliko putem interneta. Kad sam prvi put izgradio ovaj sistem, isprobao sam kolo s kondenzatorom iz mikrovalne pećnice, o čemu svjedoči video zapis. Za mene je ovo kolo proizvodilo samo lukove koji, iako još uvijek vrlo uzbudljiv, nisu ispuštali plazmu koju sam tražio. Nakon što sam ga odbacio i isprobao novu postavku diode, imao sam mnogo bolje rezultate. [NAPOMENA: kondenzatori i dalje mogu držati napunjenost pa ih uzemljite prije dodira!]

Korak 6: Kako kontrolirati napon

Za kontrolu napona iz zida potreban nam je promjenjivi sistem koji se naziva varijac. Međutim, oni mogu biti skupi i teško ih je pronaći pa ćemo upotrijebiti alternativu koja se zove škarija

Dvije bakrene ploče suspendirane u kadi sode bikarbone i vode funkcionirat će jednako dobro

Stavljanjem jednog od suspendiranih komada bakra na šarke, možete ga pomaknuti prema drugom i povećati izlazni napon (ne dodirujte bakar! Pričvrstite ga na štap ili nešto slično. Izbušio sam neke rupe u malo šperploče za otpad i montirao cijelo postavljanje u kadi).

Neki savjet: Kada sam pokušavao pronaći jeftiniju alternativu varijacku, mislio sam da bi prekidač za prigušivač mogao riješiti moj problem! U principu, čini se da prekidač za prigušivanje ograničava količinu električne energije koja dopire do žarulje ili uređaja, pa zašto ga ne biste koristili za kontrolu izlaza električne energije na moj transformator? OVO NEĆE RADITI! Evo sjajnog videa koji objašnjava razliku između varijaca i prekidača za prigušivanje svjetla.

Korak 7: Prije uključivanja bilo čega u…

Uvijek imajte sigurnosni osigurač!

Prekidači za hitne slučajeve trebali bi biti lako dostupni

Sistem više provjera može dovesti do sigurnije prakse

Volim koristiti razvodnike s ugrađenim prekidačima.

Neki od njih imaju osigurače koji bi mogli puknuti ako izvučete previše snage, što je lijepo i jeftino.

Korak 8: Ožičite sve

Priključite vakuumsku pumpu i spojite je na komoru

Uključite transformator u varijantu

Priključite diodu i kondenzator na sekundar na transformatoru

Spojite pozitivni izlaz na anodu, a negativni izlaz na katodu iz diodnog pretvarača u vakuumsku komoru

Uključite svoj variac u zid.

Korak 9: Testiranje sistema

Nakon što provjerimo jesu li sve veze ispravno ožičene, možemo uključiti vakuumsku komoru i pričekati da smanji pritisak unutar komore (meni je to trebalo otprilike minutu). Ako pritisak ne padne, imate curenje (u nekim slučajevima možete čuti curenje)

Kada to učinite i vaša komora bude pod propelerskim pritiskom, možemo uključiti naš visokonaponski sistem i polako povećavati snagu sve dok naša anoda ne počne svijetliti.

Korak 10: Poboljšanja

Poboljšanja vakuumskog sistema - Vakuumska komora je prilično improvizovana. Manja curenja ostavljaju više atmosfere za prolazak čestica, što znači da nam je potrebno više energije za rad našeg uređaja.

Poboljšanja električnih sistema - mogao bi se koristiti stvarni varijac za pouzdanije upravljanje strujom

Od pisanja ovog vodiča početkom 2018. godine, nastavio sam raditi na ovom sistemu poboljšavajući krug, komore i isprobavajući različite načine povezivanja više komora. Uskoro će doći još ažuriranja.