Saját Marx generátor, a magával ragadó és veszélyes kísérleteket
Az információkat kizárólag oktatási célra!
A honlap adminisztrátora nem vállal felelősséget az esetleges következményeinek a használata a megadott információkat.
MŰKÖDÉSI ELV
Marx generátor - impulzus nagyfeszültségű generátort. működés elve alapul díj ellenálláson át párhuzamosan kapcsolt kondenzátorok díjat sorba csatlakoztatása után útján készülékváltásról - ebben az esetben a kimeneti feszültség növekedésével arányosan több kapcsolt kondenzátorok.
Ez a rendszer már szabadalmaztatta Erwin Marx (Erwin Marx) 1923-ban.
Erwin Otto Marx
1914-ben VK Arkad'ev közösen NV Bucklin beépített „Lightning Generator” - az első impulzus generátor Oroszországban elvén működő, a sorosan kapcsolt kondenzátorok feszültség szorzás, de a használata érintkező mechanikus, és nem egy érintésmentes, kapcsolat módszer szakaszában kondenzátorok.
A bekapcsolást követően kondenzátor töltés generátor általában végzett műtét után az első szikraköz (általában a továbbiakban a ravaszt (Trigger)). A művelet befejezése után a túlfeszültség-levezető más kiváltó okozza a ravaszt minden levezető közel egy időben, és egy összegző feszültségekre sorba kapcsolt kondenzátorok.
Marx generátor segítségével kapja az impulzus feszültsége kilovolt tíz megavolt. Az impulzus frekvencia generált Marx generátor, attól függ, hogy a generátor teljesítmény impulzus - impulzusok óránként több tíz hertz. Impulzus energia Marx generátorok széles skálán mozog (több tucat, detsidzhouley megajoule).
tervezés
Mert Kutatásaim összegyűjtött kísérleti Marx generátor.
SZIGETELŐ
Az én elszigetelten félüzemi levegőt.
SURGE
Ahogy biztosítékok második és következő szakaszaiban Marx-generátor általában használt levegő (beleértve a hang hangtompítók) levezetők feszültség 100 kV és áram akár 1000 kA.
A működtetésért a Marx generátor kezdeményezésére van szükség az első mintát (ravaszt) a légrés ( „trigger rés”).
Erre a célra különböző módszereket lehet használni:
„Ugráló wire” - mozgatható vezeték - mechanikus kioldó érintkezők konvergencia levezető keresztül szigetelt rúd vagy csavarhúzó így szigetelt érintkezők közötti levezető
„Három elektród ravaszt rés” - egy három-elektródos légrés (trigatron)
"Hidrogén thyratron" - hidrogén thyratron
Hidrogén thyratron - gázkisüléses (hidrogénnel töltött), a készülék vezérlésére nagy értékű áramok a magas feszültséggel.
Thyratron három elektróda - egy anódot, egy katódot, és a rács:
Trigatron (az angol ravaszt -. Kioldóberendezés, és az indító jel (elektron) trónra) - különböző irányított szikrafogóval a hidegkatódos vezérlésére nagy áramok (20-100 kA és legfeljebb megaamperes) a magas feszültséggel (tipikusan 10-100 kW) .
Trigatron elektróda 3 - 2 masszív (fő) áram folyik, és a kis kapu elektróda:
Amikor trigatron megszakad, a feszültség között a fő elektródák kisebbnek kell lennie, mint a letörési feszültség megfelelő elektródák közötti távolság és az alkalmazott dielektromos (levegő, argon-oxigén keverék, nitrogén, hidrogén vagy kén-hexafluorid). Annak érdekében, hogy trigatron, betápláljuk a vezérlő elektróda egy nagyfeszültségű impulzus. Ez ionizálja a gáz a kontroll és az egyik fő elektródák, egy elektromos kisülést, amely nem ionizálódik lerövidíti a különbség a fő elektródák. A szikra teremt ultraibolya sugárzás, és létrehoz egy több szabad elektronok a résben. Ez gyorsan vezet elektromos meghibásodások között a fő elektróda és egy ív egy kis ellenállás. Az ív folytatódik mindaddig, amíg a feszültség a fő elektródák kevesebb, mint egy bizonyos értéket. Üveg trigatron gyakran bevonjuk védő fém háló hullámos, hogy elkerüljék a diszperziót az üveg darab, hogy megtörjük a lombikba.
Vagyok a rendszert a hasonlóság trigatron - ellenőrzött levezető három elektródával, de nem helyezik az ügyet.
Levezető fennmaradó szakaszában - az azonos, de anélkül, hogy a ravaszt elektróda.
Így egy első szakaszban történő kezdeti légrés letörés fellép „rúd - gömb szegmens”, míg a többi levezető - „gömbök szegmens - szegmens gömb”.
Az elektromos bontása levegő
A fő szikraköz - két ónozott réz vezetéket a végén.
Steady mintadarabot megfigyelik a távolból
7 mm elrendezve:
A fő elemei a gyújtás áramkör én Marx-generátor van a vezérműlánc Rt - Ct. xenon lámpa EL1. T1 transzformátor a tekercsek L1 és L2.
A vezérműlánc Rt-Ct
A rezisztív része Rt lánc áll 15 sorba kapcsolt ellenállások 10 megaohm ellenállás névleges teljesítménye 0,125 watt.
A teljes ellenállása Rt = 150 MOhm.
A kapacitív része Ct lánc alkotja kilenc kondenzátorok CBB81Ct1 - CT9 pF 3300 x 1000:
A teljes kapacitás Ct = 3,3 nF.
Az időállandó meghatározása Rt lánc - Ct $ \ tau = $ 0,5 s.
Pulse transzformátor ( „trigger transzformátor” vagy „trigger tekercs”) gyakran használják jellemző áramkörök xenon vaku lámpa ( „külső indítás”):
Ebben a rendszerben a kondenzátorok Cg és C (sokkal nagyobb kapacitású - száz uF) töltik a feszültséget
300 V. A kondenzátor Cg ürítjük a primer tekercs a transzformátor 1-2 (egy kis számú fordulattal) zárásával S kapcsoló (tirisztor lehet használni, mint a kulcs). Névleges bemeneti energia azonos a különböző típusú transzformátorok 0,9-16 mJ. A áramimpulzus a primer tekercs okoz nagyfeszültségű impulzust előfordulása (2-10 kV) a szekunder tekercsben a 3-2 (egy sokkal nagyobb számú menete, mint az elsődleges). Ez az impulzus felvisszük a vezérlő elektród a xenonlámpa (a fém (nikkel) lemez vagy rács részben fedi a lámpabúra), és okoz a gáz ionizációja benne - a lámpa történik vékony ionizált streamer ( „STREAMER”). Az ionizációs okoz drámai csökkenését a lámpa gáz ellenállás ( „kiváltó”), amely kiváltja a kisülési a fő kondenzátor C (kisülési energia - legfeljebb 130 J) csatlakozik a lámpa elektródáit a lámpán keresztül, és a szükséges éles villanás a fehér fény.
Példaként egy ilyen transzformátor okozhat TC-50:
Paraméterek transzformátor TC-50:
primer tekercs - 14 fordulat, 3,5 mH, 130 mOhm;
szekunder tekercs - 1000 fordulat, 2,1 mH, 180 ohm;
bemeneti feszültség - 300 V;
kimeneti feszültség - 10 kV;
kondenzátor - 0,22 uF;
Energia - 10 MJ.
Egy Marx generátor szoktam impulzus (auto) transzformátor hozott ki engem a szovjet hálózati vaku „Photon”:
1 - felső terminál a primer tekercs L1
2 - Az egyesített alsó L1 és L2 tekercsek
3 - felső terminál a szekunder tekercs L2
Rács vaku „Photon”
A flash-áramkör Tr transzformátor a következőképpen jelöljük:
Ne megzavarja impulzus transzformátor gyújtására a lámpa a transzformátor az inverter, tervezett átalakítására kisfeszültségű (például, 6 V) egy nagyfeszültségű felelős a C kondenzátor (például, 340 V)
Xenon lámpa EL1
A xenon lámpa egy cső (kvarcból vagy boroszilikát üveg) töltött xenon és a három elektróda - egy anódot, egy katódot, és a ravaszt:
Az anód és a katód tipikusan volfrámból.
A lámpa az én Marx generátor venni a vaku digitális fényképezőgép Genius G-Shot D211:
gyújtás
Miután a kínálat az egyenirányító van kötve a nagyfeszültségű generátort. Kondenzátor Ct elkezd tölteni ellenálláson keresztül Rt.
Ezzel párhuzamosan van a fő töltés kondenzátorok C1 - C4-ellenállások R1 - R7 (. Cm teljes telepítés fenti séma).
Amikor a kondenzátor feszültsége eléri a trigger feszültség EL1 lámpa. van egy bontását, a lámpa villog
és az áramkört zárja összekötő feltöltött kondenzátor Ct a primer tekercs L1 transzformátor T1. Előforduló L1 tekercs az áramimpulzus indukál nagyfeszültségű impulzust a szekunder tekercs L2. Ez a nagyfeszültségű impulzus megtöri a légrés a 2 és 3 elektródák, a levegő kibocsátó (lásd. A fenti képen) (lásd. 1. szint alant). A kisülés a gate-elektród 3 kezdeményez kisülés között a fő elektródák 1. és 2. az első szakaszban C1 kondenzátor (lásd. 2. szint alant).
1 - kiegészítő mintavételi intervallum
2 - bontás alap intervallum
A R1 ellenállás megakadályozza az ívkisülés az első kisülés rés után lebontását.
I A telepítés használt CBB81 kondenzátorok (analóg K78-2) - nagyfeszültségű kondenzátort a nem-induktív típusú polipropilén-alapú fólia metallizált (nagy kisütő áramok) égésgátló epoxigyantával bevont test:
1 --metallized polipropilén fólia
2 - egy réteg permetezett fém
3 - Következtetések
4 - piros epoxigyanta
5 - alumínium fólia
ellenállások
Az R2 - R7 (. Cm teljes telepítés fenti séma) áll három sorbakapcsolt ellenállások MLT 560 ohm és R1 ellenállás - három ellenállások OMLT 910 ohm (összes ellenállások névleges teljesítmény 2 W):
OMLT ellenállások azonos elektromos paraméterekkel, mint a IFL, de van egy nagy mechanikai szilárdság és a megbízhatóság - távú megmaradását ellenállások OMLT - 25 év, és a MLT - 15 év.
Kísérletek MY Marx generátor
A mentesítés a Marx-generátor:
1 - flash xenonlámpa
2 - a kisülési vezérlő elektród
3 - kisülési levezető szakaszban
4 - mentesítés levezető fő mentesítés a Marx-generátor
Ha a tápfeszültség 3,6 kV közötti intervallum kibocsátások 1,2 s.
Ha a feszültség a kimeneten egy nagyfeszültségű kisülési frekvenciája növekszik - feszültségen 4,2 kV közötti intervallum kibocsátások 0,7-0,8.
VESZÉLY Marx generátor
nagyfeszültségű
Marx generátor forrása nagyfeszültségű - kondenzátorokat tartalmaz, amelyeket üzemelés közben veszélyes feszültség alatt. Mindig süsse kondenzátorok, mielőtt bármilyen manipuláció az eszközt.
Megjegyezzük, hogy a nagyfeszültségű okozhat elektromos hiba levegő (feszültség 1 kV megüt egy légrés hossza 1,1 mm).
ultraibolya
Elektromos kisülés a Marx-generátor egyik forrása az ultraibolya tartományba eső sugárzás UVA (közeli ultraibolya, UVA sugarak a 315-400 nm) és UVB (ultraibolya közepes, UVB sugarak a 315-280 nm).
A kísérletek során védőszemüveg használata.
ózon
A kisütés során a Marx-generátor a levegőben van kialakítva foganatosítása oxigén - ózon $ O_3 $:
$ O_2 + O = O_3 $
A veszély az ózon (EU besorolás szerint a veszélyes anyagokról szóló irányelv (DSD)):