Hvordan bygge en Farnsworth Fusion Reactor og bli en del av atomkulturkanonen: 10 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Med håp om å desentralisere kunnskapskrafthierarkier og styrke individet, vil vi gå gjennom trinnene som er nødvendige for å bygge en enhet som vil ionisere partikler til plasma ved hjelp av elektrisitet. Denne enheten vil demonstrere grunnleggende prinsipper som, når de skaleres, kan brukes for mer robuste (og muligens kjernefysiske) fusjonsreaksjoner.

En Farnsworth Fusion Reactor (eller Fusor) er en enhet som bruker et elektrisk felt til å varme ioner til atomfusjonsforhold. Maskinen induserer en spenning mellom to metallbur, inne i et vakuum (les mer HER).

Designet mitt er løst basert på en Fusor Design publisert i Make Magazine Vol 36. Jeg anbefaler på det sterkeste å sjekke ut dette prosjektet.

Trinn 1: ANSVARSFRASKRIVELSE

Denne enheten bruker høy strøm og høy spenning, en veldig farlig kombinasjon

Ett høyt vakuumapparat kan implodere hvis det håndteres feil

Denne enheten kan produsere ultrafiolett og røntgenstråling

Hvis du er seriøs med å bygge en av disse enhetene, FORSKER DU MER, få flere meninger, øv deg forsiktig, og vær sikker på at du er komfortabel med å arbeide med glass, høyspenningsstrøm og vakuumkamre.

Et flott sted å gjøre mer forskning er blant det allerede eksisterende Fusor -fellesskapet på Fusor.net.

Make Magazine -artikkelen jeg refererte til tidligere er også en flott oversikt (skrevet av folk som har gjort denne måten lenger enn jeg har!)

Jeg anbefaler også på det sterkeste å sjekke ut denne videospillelisten med andre modeller folk har laget (jeg har også inkludert noen geigertellerbygninger på slutten).

Trinn 2: Grunnleggende komponenter

-Vakuumsystem

-pumpe og kammer

-Spenningssystem

-120-220 AC volt fra veggen

- ~ 20.000 DC volt i kammeret

-Elektroder

-for å lede strøm gjennom kammer

KILDE

-Jeg fikk pumpen min på nettet, men har hatt mange problemer med modellen min. I hovedsak trenger du en 2 -trinns vakuumpumpe, minimum 0,025 mm Hg (25 mikron) vakuum. Jo høyere kubikkfot per minutt (CFM), jo bedre. Dette er definitivt det dyreste elementet i prosjektet, men er verdt investeringen! Prislappen på min billige pumpe oppveier ikke hodepinen.

-jb sveis finnes i de fleste maskinvarebutikker eller Amazon

-mikrobølgeovntransformatorer kan kjøpes på eBay (dyrt!) eller hentes fra mikrobølger. (disse tingene er ganske tøffe, så selv om du finner en ødelagt mikrobølgeovn, er sjansen stor for at disse tingene fortsatt vil fungere)

-Dioder kan hentes fra mikrobølger eller kjøpes i bulk fra ebay

-Jeg lager sonder av ståltråd med forskjellige måler, men jeg anbefaler på det sterkeste å eksperimentere med andre trådtyper

-Vakuumbeholdere kan lages av en krukke (jeg foretrekker de med forseglede lokk, men du kan lage pakninger for glass uten lokk).

- Slange- og slangeadaptere og kan kjøpes fra maskinvarebutikker (størrelser spiller ingen rolle, bare sørg for at du får deler som passer/passer!)

-Variac alternativ kan lages av omformede plastbeholdere (mer om dette senere)

Trinn 3: Vakuumsystem

Vakuumkamre kan lages av resirkulerte glassbeholdere som vinflasker og murkrukker. Plast har en tendens til å kollapse på seg selv under det presset vi trenger, men glass kan være farlig å jobbe med, så vær forsiktig !!!

Et annet notat om dette er at jeg har sett folk lage kamre av tykke akrylrør som er mye lettere/tryggere å lage et kammer rundt enn glass, men jeg vil foreslå å undersøke denne metoden mer på egen hånd før du begår (plast kan gi merkelige resultater når det kommer til avgassing).

Vakuumpumpen må kunne bringe kammeret vårt ned til mellom 100 og 10 millitorr. [1 Torr ~.001 atmosfærisk]

Jo lavere trykk, jo lettere er det for partikler å bevege seg rundt

Jeg lånte en pumpe av en venn som brukte den til å fjerne luftbobler fra silikonstøpematerialer. Det fungerer fint for mine behov og kutter utgiftene mine i to [de to dyreste elementene i dette systemet er pumpen og variasjonen]

Jeg har sett noen systemer bruke flere pumper for å få trykket enda lavere, men for mine behov var systemet som er angitt ovenfor fint

Trinn 4: Bygg vakuumkammeret

Til kammeret trengte jeg 3 hull boret:

En for katoden (denne vil være i glasset, så vær forsiktig!)

En til vakuumpumpeadapteren

En for anoden

Til mitt kammer brukte jeg en liten syltetøyglass av glass som jeg resirkulerte. Den hadde et metalllokk som jeg boret hullet i vakuumadapteren og anodehullet i.

For å forsegle alt brukte jeg JB Weld [en todelt epoxy som har blitt omtalt som meg "tape of the vaccum world"]

Trinn 5: Spenningssystem

Ved å bruke en mikrobølgeovntransformator kan vi øke 120-220AC volt fra en stikkontakt til omtrent 2000 volt med et mindre strømfall [en stikkontakt gir nok ampere til at vi ikke trenger å bekymre deg for strømfallet. i transformatoren].

Vekselstrømmen (ac) levert av veggen kan konverteres til likestrøm (dc) ved bruk av en dymond av høyspenningsdioder. Disse kan hentes fra flere mikrobølger eller kjøpes i bulk online. Da jeg først bygde dette systemet, prøvde jeg en krets med en kondensator fra mikrobølgeovnen som det ble bevist i en video. For meg produserte denne kretsen bare buer som, selv om de fortsatt var veldig spennende, ikke avgav plasmaet jeg var ute etter. Etter å ha droppet den og prøvd et nytt diodeoppsett, hadde jeg mye bedre resultater. [MERK: kondensatorer kan fortsatt holde ladningen, så sørg for å jorde dem før du berører!]

Trinn 6: Hvordan kontrollere spenningen

For å kontrollere spenningen fra veggen trenger vi et variabelt system som kalles en variac. Imidlertid kan disse være dyre og vanskelige å finne, så vi vil bruke et alternativ som kalles en scariac

To kobberplater suspendert i et kar med natron og vann vil fungere like bra

Ved å sette en av de suspenderte kobberbitene på et hengsel, kan du flytte den mot den andre og øke utgangsspenningen (ikke rør kobberet! Klem den fast til en pinne eller noe. Jeg boret noen hull i noe kryssfinér og monterte hele oppsettet på karet).

Noen råd: Da jeg prøvde å finne et billigere alternativ til en variant, tenkte jeg at en dimmerbryter kunne løse problemet mitt! I prinsippet ser det ut til at en dimmerbryter begrenser mengden strøm som strømmer til en lyspære eller enhet, så hvorfor ikke bruke den til å kontrollere strømmen til transformatoren min? DETTE GJØR IKKE! Her er en flott video som forklarer forskjellen mellom en variac og en dimmerbryter.

Trinn 7: Før du kobler til noe …

Ha alltid en fail safe!

Nødbrytere skal være lett tilgjengelige

Et system med flere kontroller kan føre til en tryggere praksis

Jeg liker å bruke strømuttak med innebygde brytere.

Noen av disse har sikringer som kan dukke opp hvis du trekker for mye strøm, noe som er en fin og billig feilsikkerhet.

Trinn 8: Koble alt opp

Koble til vakuumpumpen og koble til kammeret

Koble transformatoren til varianen din

Fest dioden og kondensatoren til sekundæren på transformatoren

Koble den positive utgangen til anoden og den negative utgangen til katoden fra diodeomformeren til vakuumkammeret

Koble variac/ scariac til veggen.

Trinn 9: Testing av systemet

Etter å ha kontrollert at alle tilkoblinger er koblet til riktig, kan vi slå på vakuumkammeret og vente på at det skal redusere trykket inne i kammeret (for meg tok dette omtrent et minutt). Hvis trykket ikke synker, har du en lekkasje (i noen tilfeller kan du høre lekkasjen)

Når dette er gjort og kammeret ditt er på trykk, kan vi slå på høyspenningssystemet og sakte øke effekten til anoden begynner å lyse.

Trinn 10: Forbedringer

Forbedringer av vakuumsystem - Vakuumkammer er ganske provisorisk. Mindre lekkasjer etterlater mer atmosfære for partikler å bevege seg gjennom, noe som betyr at vi trenger mer strøm for å kjøre enheten.

Forbedringer av elektriske systemer - Kan bruke en faktisk variasjon for en mer pålitelig strømstyring

Siden jeg skrev denne opplæringen i begynnelsen av 2018, har jeg fortsatt å jobbe med dette systemet for å forbedre kretsen, kamrene og prøve forskjellige måter å koble flere kamre på. Flere oppdateringer kommer snart.