Cum să construiești un reactor de fuziune Farnsworth și să devii parte a Canonului de cultură nucleară: 10 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Cu speranța descentralizării ierarhiilor puterii cunoașterii și împuternicirii individului, vom parcurge pașii necesari pentru a construi un dispozitiv care să ionizeze particulele în plasmă folosind electricitate. Acest dispozitiv va demonstra principiile de bază care, atunci când sunt scalate, pot fi utilizate pentru reacții de fuziune mai robuste (și, eventual, nucleare).

Un reactor de fuziune Farnsworth (sau Fusor) este un dispozitiv care folosește un câmp electric pentru a încălzi ionii în condiții de fuziune nucleară. Mașina induce o tensiune între două cuști metalice, în interiorul unui vid (aflați mai multe AICI).

Designul meu se bazează pe un design Fusor publicat în Make Magazine Vol 36. Vă recomand cu tărie să verificați acest proiect.

Pasul 1: DISCLAIMER

Acest dispozitiv utilizează curent ridicat și înaltă tensiune, o combinație foarte periculoasă

Un aparat cu vid ridicat poate imploda dacă este manipulat necorespunzător

Acest dispozitiv poate produce radiații ultraviolete și cu raze X

Dacă sunteți serios în ceea ce privește construirea unuia dintre aceste dispozitive, EFECTUAȚI MAI MULTE CERCETĂRI, obțineți mai multe opinii, practicați realizarea cu prudență și asigurați-vă că vă simțiți confortabil lucrând cu sticlă, electricitate de înaltă tensiune și camere de vid.

Un loc minunat pentru a face mai multe cercetări este printre comunitățile online Fusor deja existente de pe Fusor.net.

Articolul Make Magazine la care am făcut referire mai devreme este, de asemenea, o schiță excelentă (scrisă de oameni care au făcut acest lucru mai mult decât am făcut-o eu!)

De asemenea, vă recomand cu tărie să verificați această listă de redare video a altor modele realizate de oameni (am inclus și câteva versiuni de contor Geiger la final).

Pasul 2: Componente de bază

-Sistem de vid

-pompa si camera

-Sistem de tensiune

-120-220 AC volți de la perete

- ~ 20.000 volți DC în cameră

-Electrozi

-pentru conducerea electricității prin cameră

SURSA

-Am primit pompa online, dar am avut multe probleme cu modelul meu. În esență, veți avea nevoie de o pompă de vid în două trepte, cu o capacitate minimă de vid de 0,025 mm Hg (25 microni). Cu cât este mai mare ratingul de metri cubi pe minut (CFM), cu atât mai bine. Acesta este cu siguranță cel mai scump element al proiectului, dar merită investiția! Prețul de pe pompa mea ieftină nu depășește durerile de cap.

-jb weld poate fi găsit la majoritatea magazinelor de hardware sau Amazon

-transformatoarele cu microunde pot fi cumpărate de pe eBay (scumpe!) sau provenite din microunde. (aceste lucruri sunt destul de dure așa că, chiar dacă găsiți un cuptor cu microunde spart, este posibil ca aceste lucruri să funcționeze în continuare)

-Diodele pot fi obținute din microunde sau cumpărate în vrac de pe eBay

-Fac sonde din sârmă de oțel cu ecartament diferit, dar recomand cu tărie experimentarea cu alte tipuri de sârmă

-Recipientele pentru vid se pot face dintr-un borcan (eu prefer cele cu capace sigilabile dar puteți face garnituri pentru borcane fără capace).

- Furtun și adaptoare de furtun și pot fi cumpărate de la magazinele de hardware (dimensiunile nu contează cu adevărat, asigurați-vă că obțineți piese care se potrivesc / se potrivesc!)

-Alternativa variabilă poate fi făcută din recipiente din plastic refăcute (mai multe despre aceasta mai târziu)

Pasul 3: Sistem de vidare

Camerele de vid pot fi realizate din recipiente de sticlă reciclate, cum ar fi sticle de vin și borcane de zidărie. Plasticul tinde să se prăbușească asupra sa sub presiunile de care avem nevoie, totuși sticla poate fi periculoasă pentru a lucra, așa că fii atent !!!

O altă notă despre acest lucru este că am văzut oameni făcând camere din tuburi acrilice groase, ceea ce este mult mai ușor / mai sigur de a construi o cameră în jur decât sticla, dar aș sugera să cercetați această metodă mai mult pe cont propriu înainte de a vă angaja (materialele plastice pot da rezultate ciudate atunci când vine la degazare).

Pompa de vid trebuie să fie capabilă să aducă camera noastră între 100 și 10 militri. [1 Torr ~.001 Atmosferic]

Cu cât este mai mică presiunea, cu atât particulele se mișcă mai ușor

Am împrumutat o pompă de la un prieten care o folosea pentru îndepărtarea bulelor de aer din materialele de turnare din silicon. Funcționează bine pentru nevoile mele și îmi reduce cheltuielile la jumătate [cele două elemente cele mai scumpe ale acestui sistem sunt pompa și variația]

Am văzut că unele sisteme folosesc mai multe pompe pentru a reduce presiunea și mai mic, dar pentru nevoile mele sistemul menționat mai sus a fost în regulă

Pasul 4: Construirea camerei de vid

Pentru cameră, aveam nevoie de 3 găuri găurite:

Unul pentru catod (acesta va fi în pahar, așa că fii atent!)

Unul pentru adaptorul pompei de vid

Unul pentru anod

Pentru camera mea, am folosit un mic borcan de sticlă pe care l-am reciclat. Avea un capac metalic în care am forat orificiul adaptorului de vid și orificiul anodului.

Pentru a sigila totul, am folosit JB Weld [un epoxidic în două părți care mi-a fost denumit „banda adezivă a lumii vaccumului”]

Pasul 5: Sistem de tensiune

Folosind un transformator cu microunde, putem crește 120-220AC volți de la o priză de perete la aproximativ 2 000 volți cu o pierdere minoră de curent [o priză de perete oferă suficient amplificatori încât să nu ne facem griji cu privire la scăderea curentului în transformator].

Curentul alternativ (ac) furnizat de perete poate fi convertit în curent continuu (dc) folosind o dimondă de diode de înaltă tensiune. Acestea pot fi obținute din mai multe microunde sau cumpărate în bloc online. Când am construit acest sistem pentru prima dată, am încercat un circuit cu un condensator de la cuptorul cu microunde, după cum se vede într-un videoclip. Pentru mine, acest circuit a produs doar arce care, deși sunt foarte interesante, nu au emis plasma pe care o urmăream. După ce am abandonat-o și am încercat o nouă configurare a diodei, am avut rezultate mult mai bune. [NOTĂ: condensatoarele încă pot ține încărcarea, deci asigurați-vă că le-ați împământat înainte de a le atinge!]

Pasul 6: Cum să controlați tensiunea

Pentru a controla tensiunea de la perete avem nevoie de un sistem variabil numit variac. Cu toate acestea, acestea pot fi costisitoare și greu de găsit, așa că vom folosi o alternativă numită scariac

Două plăci de cupru suspendate într-o cadă cu bicarbonat de sodiu și apă vor funcționa la fel de bine

Punând una dintre piesele de cupru suspendate pe o balama, o puteți deplasa spre cealaltă și puteți crește tensiunea de ieșire (nu atingeți cuprul! Prindeți-l de un băț sau ceva de genul acesta. Am forat niște găuri în niște resturi de placaj și le-am montat întreaga configurație de pe cadă).

Câteva sfaturi: când încercam să găsesc o alternativă mai ieftină la un variac, m-am gândit că un comutator de reglaj mai mic ar putea rezolva problema mea! În principiu, un comutator variabil pare să limiteze cantitatea de electricitate care curge către un bec sau un dispozitiv, deci de ce să nu-l folosesc pentru a controla ieșirea de energie electrică către transformatorul meu? ASTA NU VA FUNCȚIONA! Iată un videoclip minunat care explică diferența dintre un variator și un comutator de reglare.

Pasul 7: Înainte de a conecta orice …

Aveți întotdeauna un eșec sigur!

Întrerupătoarele de urgență ar trebui să fie ușor accesibile

Un sistem de verificări multiple poate duce la o practică mai sigură

Îmi place să folosesc benzi de alimentare cu comutatoare încorporate.

Unele dintre acestea au siguranțe care ar putea apărea dacă atrageți prea multă putere, ceea ce este un lucru sigur și ieftin.

Pasul 8: conectați totul

Conectați pompa de vid și conectați-vă la camera dvs.

Conectați transformatorul la varianta dvs.

Atașați dioda și condensatorul la secundarul de pe transformator

Conectați ieșirea pozitivă la anod și ieșirea negativă la catod de la convertorul diodei la camera de vid

Conectați variația / scariacul la perete.

Pasul 9: Testarea sistemului

După ce ne asigurăm că toate conexiunile sunt cablate corect, putem porni camera de vid și așteptăm ca aceasta să reducă presiunea din interiorul camerei (pentru mine a durat aproximativ un minut). Dacă presiunea nu scade, aveți o scurgere (în unele cazuri puteți auzi scurgerea)

Odată ce acest lucru este făcut și camera dvs. se află la presiunea elice, putem porni sistemul nostru de înaltă tensiune și putem crește încet puterea până când anodul nostru începe să strălucească.

Pasul 10: Îmbunătățiri

Îmbunătățiri ale sistemului de vid - Camera de vid este destul de improvizată. Scurgerile minore lasă mai multă atmosferă pentru ca particulele să se miște, ceea ce înseamnă că avem nevoie de mai multă energie pentru a rula dispozitivul nostru.

Îmbunătățiri ale sistemelor electrice - S-ar putea folosi o variație reală pentru un management de curent mai fiabil

De când am scris acest tutorial la începutul anului 2018, am continuat să lucrez la acest sistem îmbunătățind circuitul, camerele și încercând diferite moduri de conectare a mai multor camere. În curând vor apărea mai multe actualizări.