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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

U nadi da ćemo decentralizirati hijerarhije moći znanja i osnažiti pojedinca, proći ćemo korake potrebne za izgradnju uređaja koji će ionizirati čestice u plazmu pomoću električne energije. 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. Stroj izaziva napon između dva metalna kaveza, unutar vakuuma (više saznajte OVDJE).

Moj dizajn se labavo temelji na dizajnu Fusor 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 s visokim vakuumom može eksplodirati ako se nepravilno rukuje

Ovaj uređaj može stvarati 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.

Sjajno mjesto za dodatno istraživanje nalazi se među već postojećom internetskom Fusor zajednicom na Fusor.net.

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

Također toplo preporučujem da pogledate ovaj popis za reprodukciju video zapisa drugih modela koje su ljudi napravili (na kraju sam također uključio i neke nadogradnje brojača Geiger).

Korak 2: Osnovne komponente

-Vakuumski sustav

-pumpa i komora

-Naponski sustav

-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 imao sam puno problema sa svojim modelom. U osnovi će vam trebati dvostupanjska vakuumska pumpa, minimalna razina vakuuma od 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 zavar se može pronaći u većini prodavaonica hardvera ili amazon

-mikrovalni transformatori mogu se kupiti na eBayu (skupo!) ili nabaviti iz mikrovalnih pećnica. (ove su stvari 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 kolosijeka, 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 trgovinama hardvera (veličine zapravo 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 sustav

Vakuumske komore mogu se izrađivati od recikliranih staklenih posuda poput boca za vino i zidanih staklenki. Plastika se skida sama pod pritiskom koji nam je potreban, no s staklom može biti opasno raditi pa budite oprezni !!!

Još jedna napomena u vezi s ovim je da sam vidio ljude kako izrađuju komore od debelih akrilnih cijevi koje je mnogo lakše/sigurnije napraviti 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 militarra. [1 Torr ~.001 Atmosferski]

Što je niži tlak, 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 sustava su pumpa i varijac]

Vidio sam da neki sustavi koriste više crpki kako bi smanjili tlak, ali za moje potrebe gore navedeni sustav 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 posudu za kisele krastavce koju sam reciklirao. Imao je metalni poklopac u koji sam izbušio otvor za vakuumski adapter i otvor za anodu.

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

Korak 5: Sustav napona

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

Naizmjenična struja (ac) koju pruža zid može se pretvoriti u istosmjernu struju (dc) pomoću dimona visokonaponskih dioda. Oni se mogu nabaviti iz više mikrovalnih pećnica ili skupno kupiti online. Kad sam prvi put izgradio ovaj sustav, isprobao sam sklop s kondenzatorom iz mikrovalne pećnice, o čemu svjedoči video zapis. Za mene je ovaj krug proizveo samo lukove koji, iako još uvijek vrlo uzbudljiv, nisu emitirali 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 dodirivanja!]

Korak 6: Kako kontrolirati napon

Za regulaciju napona iz zida potreban nam je promjenjivi sustav 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 cijeli postav na 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 prigušivača ograničava količinu struje koja struji u žarulju ili uređaj, 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 nego što bilo što uključite u…

Uvijek imajte sigurnosni osigurač!

Prekidači za hitne slučajeve trebali bi biti lako dostupni

Sustav višestrukih 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 svoj 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

Priključite svoj variac/ škarijac u zid.

Korak 9: Testiranje sustava

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

Nakon što to učinite i vaša komora bude pod propelerskim tlakom, možemo uključiti naš visokonaponski sustav i polako povećavati snagu sve dok naša anoda ne počne svijetliti.

Korak 10: Poboljšanja

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

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

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