Получение коротких импульсов электромагнитного поля представляет собой весьма интересную и нетривиальную задачу. Практически любой искровой разряд, будь то молния катушки Тесла или умножителя напряжения, генерирует фронт электромагнитной волны с некоторой скоростью нарастания, не очень, однако, высокой. Гораздо эффективнее для этой цели генератор Маркса, поскольку там характерное время фронтов может быть весьма невелико, а эквивалентная частота — напротив, значительной (десятки-сотни МГц). Но использованию генераторов Маркса для исследования сверхкоротких импульсов мешает следующее соображение: разряд Маркса довольно-таки опасен для здоровья в случае прямого попадания (скажем прямо, потенциально летален), пробой происходит на разности потенциалов в сотни киловольт (что неудобно для работы), а ещё происходит редко (не чаще нескольких раз в секунду) и очень громко.
В принципе, существует много способов увеличить dV/dt помимо Маркса (например, т. н. генератор Блюмляйна), есть относительно простой способ получить сверхкороткие и мпульсы, известный в высоковольтном коммьюнити как «наносек» или «наносекундник». Его конструкция описывается довольно просто, хотя и содержит ряд редких и труднодоступных компонентов. В общем виде наносек представляет собой трансформатор на крупном ферритовом сердечнике низкой проницаемости в форме кольца или топологического эквивалента (для домашних изделий характерные значения составляют μ=300-400, сечение 500-1000 мм^2), намотанный толстым коаксиальным кабелем в 6-10 витков. У коаксиального кабеля счищен верхний слой изоляции и оплётка разрезана таким образом, чтобы сформировать примерно 4/5 одного полного витка, проходящего через кольцо. Края этого толстого витка подключаются затем, при помощи низкоиндуктивной подводки (например, медной ленты), последовательно, к импульсному конденсатору (КВИ-3 или К15-10, характерный номинал от 1 до 10 нф), соединённому опять же последовательно с разрядником-обострителем (я использовал РУ-62 в режиме неуправляемого автопробоя при превышении рабочего напряжения). На конденсатор подаётся постоянное напряжение, порядка 10-20 кВ, например со строчника с УН-9/27. Один из концов вторичной обмотки (которой является жила коаксиального кабеля) заземляется, второй остаётся в воздухе.
Теперь как всё это работает. Когда конденсатор заряжается до значения напряжения, превышающее максимально допустимое для разрядника-обострителя, в последнем случается пробой разрядного промежутка. Из-за особенностей дизайна разрядника (пробой происходит в водороде под давлением выше атмосферного) импульс уже сам по себе оказывается весьма коротким. Далее, через разрядник контур замыкается на первичную обмотку наносека (оплётка коаксиального кабеля) и формирует ВЧ колебания. А теперь происходит самое интересное. Эта конструкция трансформатора — первичная обмотка из оплётки коаксиала и вторичная — из его жилы — обеспечивает, во-первых, высокий коэффициент связи, во-вторых, повышение напряжения согласно коэффициенту трансформации, и, в-третьих, что нас интересует более всего, — возрастание dV/dt пропорционально тому же коэффициенту трансформации.
Достаточно теор
ии. Вот так это всё выглядит в простейше-примитивном варианте. Нетрудно разглядеть все перечисленные элементы (феррит, коаксиал, разрядник, конденсатор). Пр
и подаче питания, если всё сделано правильно, устройство начинает генерировать с горячего конца разряды очень необычной формы. Они видны только в полной темноте, и представляют собой облако фантомных нитей, едва заметных глазом, причем их длина может достигать значительной величины (до 10 см при описанной конструкции). Их частота зависит, в основном, от мощности источника питания. Они безопасны и их можно трогать пальцами, подносить к газоразрядным приборам и так далее. Генерируемые наносеком формируют невероятной красоты перьевые фрактальные разряды разных цветов внутри моих самодельных плазменных шаров.
Главная связанная с ним опасность заключается в неприспособленности бытовой техники и электроники к подобным помехам. Наносек — вполне себе актуальное оружие электромагнитного хулиганства, способное с лёгкостью уничтожить заметный процент офисного и сетевого оборудования в радиусе десятков метров вокруг себя за разумное время. Причём его не надо никуда даже совать или подносить, всё происходит само собой просто от помех. У лично меня за полчаса игр с разрядами умерли без возможности восстано
вления роутер, вайфай-мост и аудиосистема компьютера (!), содержавшая в себе дубовейшие старые TDA-усилители. Всем собирающим подобное рекомендуется тщательно ознакомиться с техникой безопасности при работе с СВЧ-системами и изучить теорию воздействия сверхкоротких ЭМ-импульсов на окружающую среду. Иначе можно легко остаться без компа, сети, айфона и другой бытовой электроники, а заодно лишить её соседей. Beware.
Подтверждаю, этот принцип работает! Только на выходе этого хозяйства я ставил еще один разрядник, обостряющий, а после — направленную антенну. Компьютер валит с расстояния два-три метра.(решается перезагрузкой). Но, кое-чего дома спалил безвозвратно.
Вместо разрядника-обострителя — кт838 и 3кв напряжения (транзистор в лавинном режиме). Сердечник — 10вн кольцо, и направленная антенна из металлической банки со штырем — и вот сдыхающие мобильники в ста метрах (сдыхает вч часть и wi-fi).
Чем не ЭМИ-оружие? )))
Опиши , пожалуйста , подробнее свой опыт с
использованием кт838-го.
Звод.
Кольцо М30ВН 40х35х11 коаксиальный кабель — совецкий 50 ом, оплетка проволочная. Кабель накручивается на кольцо без внешней изоляции, а оплетка прорезается по середине каждого витка с внешней стороны намотки. Полычившиеся витки параллелятся (я припаивал к медной шине). транзистор в лавинном режиме, питается от преобразователя, черт его знает, какое там напряжение в момент прострела, около 3 кВ, не меньше, кондер — кви-3 6800пф, цепляется к коллектору, трансформатор последовательно с ним к емиттеру. кт838, кт839 работают пару минут, импортные BUH150 за время испытаний так и не угробил, правда моща меньше… Параллельно К-Е транзистора еще стоит кондер К15У-1 15пф, «ускоряющий», хотя и без него пашет
Здравствуйте!
Вы бы не могли нарисовать рисунок трансформатора с обмотками. Ни как не представлю себе его в сборе.
Labman. Возьми для начала и намотай на ферритовое кольцо 10-15 витков любого монтажного провода в пвх изоляции. Это будет вторичка. Потом поверх этой намотки сделай один виток из алюминиевой фольги (чтобы он как можно плотнее охватывал витки первички — это важно в плане кпд транса). Это первичка. При аккуратном выполнении будет работать не хуже трансформатора с обмотками из кабеля.
Хорошая идея с лавинным пробоем кт838 , жаль только , не получается у меня пробой. Подьем напряжени питания до 15 кв ничего не дал. Не хотят мои кт838 пробиваться. Надо снова возвращаться к своим разрядникам.
Ускоряющий кондер вешал?(параллельно к-э транза)
А вообще надо потыкать, думаю должны подойти транзисторы из строчной развертки телевизоров. А вообще я сейчас делаю водородный тиратрон, надеюсь смогу выжать мегаватт в импульсе )
Шоп спутники сбивать)))
а как там подключить транзистор ?
Спасибо, попробую.
А как сделать направленную антенну?
Я использовал диполь Герца.Два стальных болта толщиной 12 мм , длиной 12 — 15 см с накрученными на концы колпачковыми гайками , которые образуют второй обостряющий разрядник. Болты , образующие плечи диполя , расположены v-образно; получается некое подобие TEM-антенны.
Скинь свои координаты , вышлю фотки для ясности.
Мой e-mail:
Жду фото.
Отправил тебе на почту.
Ничего не получил.Вышли на эту:
конд. 15-14 15кВ 680 пФ можно использовать?
Тимоха , ускоряющий кондер на транзюк я не вешал , приму это к сведению.
А мегаватт , это довольно заурядная мощность , и если я не путаю , то на обычном азотном воздушном лазере эти самые мегаватты и получаются.
а с базой транзистора надо что то делать? какой должен быть ускоряющий конденсатор?
Мегаватты на антенной решетке из спиральных антенн на диапазон 5G — это будет палить приемники спутников на низких орбитах к чертям. Будет весело. А уж если удастся дойти до гигаватт… Пипец котятам, короче. А то задолбали летать да наблюдать…
Заряженный конденсатор , обладающий запасом энергии в 1 дж , разрядим за время равное 1000 наносекунд. Получим мгновенную мощность 1 Мвт.
А если получится сократить это время до 1 нс , то у нас будет «великий и ужасный» Гигаватт!
Поделитесь пожалуйста схемами и фотками на почту
Схема стоИт в начале статьи. С нее и стоит начинать , используя информацию , данную автором.
Подойдет ли качестве сердечника ферритовая воронка от системы отклонения луча монитора?
Кто желает собрать такую же штуку, пишите vk.com/poproshytebya.
максим, нашел в нет коментарии по вашим схемам, можно ли увидеть принципиалку и фотки?
почта:
связь по адресу vk.com/poproshytebya невозможна
Где же взять схему без разрядника, на полупроводниках?
Нарисовать.
Гугли «транзистор в лавинном режиме»
Суть — вместо разрядника цепляем npn транзистор на 700-1500 В
Базу ему коротим сопротивлением 10-50 Ом на эмиттер. Параллельно К-Э вешаем еще кап на 15-50 Пф на нужное напряжение (так называемый ускоряющий)
Внимательно надо следить за полярностью источника и транзистора, перепутаешь — можешь угробить. Плюс от источника должен приходить на один вывод конденсатора накопителя, и с него уходить через первичную обмотку на коллектор транзистора, с эмиттера которого уходит на второй вывод кондера и, наконец, приходит к минусу источника питания.
вылетел питающий полевик от этого гапа,,благодарствую за подсказки.
полдня восстанавливал генератор,пи-сдоболы блин!
так ничего и не пукнуло(((((((((
Данное устройство генерирует затухающие колебания энергия которых сосредоточена в спектре 1…30 МГЦ путем ударного возбуждения колебательного контура. Здесь заряд высоковольтного конденсатора С2 лучше осуществлять через высоковольтный радиочастотный дроссель или запитать высоковольтный блок питания от аккумуляторной батареи. Иначе электромагнитный импульс пойдет по пути наименьшего сопротивления: высоковольтный блок питания — контур заземления/электропроводка. Если заземления нет, то мощные симметричные импульсные помехи проникнут в электрическую сеть. Не смотря на то, что основной удар примет на себя высоковольтный блок питания, электрооборудованию подключенному к электросети придется также не сладко. Устройствам не подключенным к электросети наносек описанной конструкции не навредит, но только если с очень близкого расстояния. Сообщения, о том, что сгорает ВЧ блок телефонов с расстояния 100 м — это не что иное, как фантазия.
На расстоянии до 3-х метров останавливаются китайские часы-будильник на батарейке, прикиньте,какая образуется напряженность электрического поля.
Напряженность электрического поля вблизи проводов наносека действительно велика. Более того, если энергия заряда накопленная конденсатором С2 превышает 1 Дж, то с утверждением автора статьи, что разряды от наносека безопасны и их можно трогать пальцами, я не согласен. Лучше этого не делать. Импульсные электрические поля высокой напряженности не лучшим образом влияют на здоровье человека. Напряженность электрического поля быстро убывает при удалении от источника: пропорционально квадрату расстояния. Радиоволны наносек излучает слабо, т.к. резонансная частота колебательного контура наносека не велика. Иначе автору статьи вряд ли удалось воспользоваться видеокамерой/фотоаппаратом рядом с работающим наносеком. Единственный способ заставить наносек излучать радиоволны — это подключить его к КВ антенне с емкостной нагрузкой. Но даже в этом случае, воздействие на малогабаритные электронные устройства будет не значительным. Ударные электромагнитные волны высокой энергии — тема сама по себе очень закрытая, а опубликованные достижения не впечатляют https://www.youtube.com/watch?v=oJOSfnETiG4
В видосе по Вашей ссылке — о-ч-чень внушительная установка! Думается, там заснят момент, подобный тому, как если зарядить мортиру горстью пороха и вкатить туда ружейную пулю. Результатом выстрела будет игрушечный эффект. Другими словами, установка выглядит, как на много сотен киловольт, а её зарядили лишь малой частью.
На днях опробовал идею, как простейшим способом можно увеличить напряжение на «горячем конце» наносека, собранного по схеме предложенной автором статьи. Не буду глубоко вдаваться в теорию распространения электромагнитных волн полученных путем ударного возбуждения закрытого/открытого колебательного контура, а сразу перейду к практике. Берем пластиковую канализационную трубу диаметром 50 мм и наматываем на нее 12 м медного изолированного провода сечением 1,5…4 мм2 с шагом между витками не менее 5 мм. Подключаем один вывод изготовленной катушки к наносеку, а другой оставляем в воздухе. Второй вывод наносека лучше заземлить. Если нет заземления, то вывод можно подключить к хорошо изолированному проводу длиной 2…3 м расположенному на полу. Не стоит использовать в качестве заземления батарею отопления. Катушку лучше расположить на хорошем изоляторе на высоте не менее 200 мм от пола и подальше от электронных устройств. Включаем наносек и наблюдаем «огни святого Эльма». Касаться разряда или находиться рядом с катушкой (ближе 1,5 м) не рекомендую. Рядом с включенной катушкой может появиться чувство онемения мышц лица. Паниковать в этом случае не стоит, но время экспериментов лучше сократить.
Интересный факт: катушка — это своего рода укороченная спиральная антенна и, как следствие, излучает электромагнитные волны. Излучает очень плохо. Значительная часть электромагнитной энергии отражается и возвращается обратно в генератор, что приводит к крайне негативным последствиям. И если не принять специальных мер, то высоковольтный блок питания протянет не долго…
Что катушка излучает, я понял сразу, когда при срабатывании разрядника кратковременно промаргивали светодиодные светильники в комнате. Сначала я решил, что ВЧ токи попадают в электросеть минуя помехоподавляющие фильтры высоковольтного блока питания. Последующая детальная проверка не подтвердила моих догадок. Помехи на самом деле проникают в электросеть, но помехоподавляющие фильтры здесь не причем. ВЧ токи проложили себе путь в электросеть через кондуктивную связь катушки с электропроводкой. Такое положение дел стало для меня полной неожиданностью. В зону риска попадают: электронные устройства подключенные к электросети, Ethernet сеть и нервы соседей. Трудно представить, что придет в голову человеку, если у него в темноте начнет мерцать настольный светильник с энергосберегающей лампой, сетевой шнур которого не подключен к розетке. Поэтому чтобы никому не навредить и никого не напугать лучше запитать наносек от аккумуляторной батареи и экспериментировать вне жилых помещений подальше от электронных устройств. За фотокамеру и телефон можно не волноваться. Не подносите их слишком близко к катушке и с ними ничего не случится. В плане радиопомех в дальней зоне, вреда от наносека не больше чем от промышленного пускателя малой/средней мощности.
Может быть, добавив катушку, Вы увеличили индуктивность вторички, и приблизились к резонансу? Вот напряжение и поднялось.То-есть, трансформатор тесла, или катушка Теслы?
Может быть, добавив катушку, Вы увеличили индуктивность вторички, и приблизились к резонансу? Вот напряжение и поднялось.То-есть, трансформатор тесла, или катушка Теслы?
Трансформатор тесла работает с генераторами синусоидального напряжения. С наносеком все сложнее. Наносек генерирует затухающие электромагнитные колебания несинусоидальной формы. Нелинейный характер перемагничивания ферритового сердечника в магнитном поле высокой напряженности приводит к сложным электромагнитным переходным процессам. Резонанс напряжения здесь трудно применим, т.к. классическая теория, рассматривающая гармонические колебания, тут не работает.
Катушка подключенная к наносеку — это своего рода нагрузка. Вместо катушки можно использовать изолированный 12 метровый прямолинейный провод подвешенный на изоляторах. Результат будет тот же. К тому же прямолинейный провод, при наличии противовеса на втором выводе наносека, будет неплохо излучать радиоволны в КВ диапазоне. Характер излучения: сверхширокополосный. Если говорить простыми словами, нагрузка подключенная к наносеку позволяет вытянуть из возбужденного колебательного контура электромагнитную энергию. Без нагрузки эта энергия «сгорит» в разряднике. Чем лучше мы согласуем выход наносека с нагрузкой, тем больше энергии перенаправим на накачку нагрузки/катушки. Далее законы физики сделают все сами, а нам лишь останется наблюдать потрясающие эффекты.
При работающем наносеке, провод катушки пронизан светящимися «снежинками». Их хорошо видно в темноте. Размер «снежинок» достигает 20…30 см. Любой острый металлический предмет находящийся в руках на расстоянии до 1,5 м от последних витков катушки пронизывают светящиеся ниточки коронного разряда. Побочные эффекты: выделяется много озона и если находится рядом с катушкой (ближе 1 метра) более 2 минут, то начинает неметь лицо и появляется чувство, как будто проснулся после продолжительного сна и никак не можешь собраться с мыслями. Не исключено, что это мои субъективные ощущения.
Очень интересно! Не приходилось ли Вам экспериментировать с генераторами Блюмляйна? Нигде не смог найти описания несложных опытов с импульсной зарядкой формирующих линий, кроме постройки азотного воздушного лазера.
С генераторами блюмляйна дела не имел. Чтобы выжать из формирующих линий с разумными размерами электромагнитный импульс с энергий представляющей практический интерес, потребуется работа с очень высоким напряжением: свыше 100 кВ. Также необходим высоковольтный разрядник высокого давления. Реализация подобного устройства в домашних условиях — задача непростая. Для начала рекомендую ознакомится с работой М.Т. Пичугина «Высоковольтная электротехника». Очень доступно изложена теория работы формирующих линий, без перегрузки математическими формулами. Если дружите с технически английским, то лучше почитать зарубежные статьи. Сейчас активно продвигается идея формирования ударных электромагнитных волн в нелинейных коаксиальных линиях.
Спасибо, Пичугина у меня есть.Можете подсказать, если провод длиной 1 метр разрезать пополам и впаять в середину неонку, то получится измерительнапряженности эл. поля в вольт/метр?
Получится элементарный индикатор напряженности переменного электрического поля. Всех, кто планирует поэкспериментировать с катушкой подключенной к наносеку у себя дома, хочу предупредить о высоком риске спалить материнскую плату, видеокарту или монитор компьютера. Уязвимым местом компьютера оказался сигнальный кабель соединяющий видеовыход системного блока с монитором. Если катушка окажется на расстоянии менее 6 метров от работающего компьютера, то последствия могут быть самыми непредсказуемыми. Теперь я догадался, почему у автора статьи сгорел усилитель аудиосистемы. Под удар попал аудиокабель соединяющий колонки с компьютером.
А Вы использовали катушку из двенадцатиметрового провода, исходя из собственной частоты контура(25 мгц)?
Резонансная частота колебательного контура приблизительно равна 12 MГц, которая соответствует длине волны 25 м. Чтобы получить пучность стоячей волны на конце линии, делим длину волны 25 м на 2 и получаем 12,5 м. Но это все справедливо для гармонических колебаний. Наносек же не является генератором гармонических колебаний. Частота его собственных затухающих колебаний быстро изменяется во времени. Тем не менее первый период колебаний и несколько последующих приближаются к расчетным 12 MГц. Т.о. мы получаем максимальную амплитуду напряжения U на горячем конце катушки в первые несколько периодов колебаний. А т.к. второй вывод наносека заземлен, то напряжение на выходе катушки достигает величины 2U относительно нулевого потенциала земли. Эксперименты подтвердили мои выводы. Но в целом, я с трудом представляю, что творится в катушке. Удалось зафиксировать рядом с катушкой сверхширокополосное излучение 0,2…30 MГц. Т.к. электромагнитная энергия распределена в широком диапазоне, то интенсивность излучения на какой-либо выделенной частоте диапазона не высокая. Поэтому с точки зрения генерирования радиопомех в дальней зоне наносек совершенно безопасен. В ближней зоне все гораздо хуже…
Звод, после экспериментов с наносеком не наблюдали у себя ухудшение самочувствия?
Я не замечал никаких изменений в самочувствии, может, потому, что не включал генератор надолго, но влияние определённо должно быть.
Никогда не наблюдал у себя гиперчувствительности к электричеству. Несколько раз попадал под напряжение без каких-либо последствий, за исключением кислого привкуса во рту и боли в зубах. К разрядам статического электричества отношусь совершенно спокойно. Не могу понять почему я так плохо переношу действие импульсного электрического поля. Даже кратковременное пребывание рядом с катушкой вызывает какое-то приглушенное состояние. А если случайно прикоснуться к коронному разряду, то последствия будут выражены в еще большей степени. Хотя, как справедливо заметил автор статьи, разряд от наносека совершенно безболезненный и практически никак не ощущается.
Если в виде нагрузки примените медные кольца с разрезами — получите мультиволновой осцилятор Георгия Ляховского — мощное лечебное средство!
В нескольких словах о «лечебном» эффекте импульсных электромагнитных полей высокой напряженности. Сразу оговорюсь, что все перечисленные далее наблюдения основаны исключительно на моих субъективных ощущениях. Не исключаю, что у меня повышенная чувствительность к импульсным электрическим полям. В первые минуты рядом с включенным наносеком начинает неметь лицо. Через 5-10 минут появляется какое-то приглушенное состояние, которое проявляется в замедлении реакции, головокружении, дезориентации в пространстве и невозможности на чем-либо сосредоточится. Одновременно происходит понижение артериального давления и ухудшение самочувствия. Самочувствие нормализуется через 2-3 часа после прекращения экспериментов без каких либо отдаленных последствий. Не думаю, что импульсные электромагнитные поля благотворно влияют на человека и его здоровье. Скорее всего, напротив, наносится непоправимый вред. Осцилятор Георгия Ляховского и прочие подобные устройства считаю инструментами жуликов и мошенников для «развода» мнительных людей.
На позапрошлой неделе Я буду играть в этом азартном заведении
Несколько лет назад Я выиграл деньги
в этом лучшем онлайн-клубе
Пару лет назад Я поднял деньжищ в этом современном онлайн-казино
Месяц назад Я выиграл тысячи в этом азартном заведении
Я выиграл бабло в этом онлайн-казино
Завтра Я выиграл кэш в этом современном клубе
Наткнулся на интересное видео: https://www.youtube.com/watch?v=AaiLUTBls-w. Здесь, если я правильно понял, автор видеоролика подключил на выход наносека два последовательно соединенных варистора 1500 В. Интересный получился эффект. Кстати, генератор наносекундных импульсов реализован без ферритового сердечника. Здесь варисторы работают как срезающий разрядник, только намного быстрее: менее 5 нс.
Добрый день.
Здесь ещё кто нибудь занимается этой схемой?
Можете объяснить, как мотать трансформатор.
e-mail:
Посмотри видео по ссылке https://www.youtube.com/watch?v=AaiLUTBls-w и сразу станет все понятно. Можешь поставить на паузу, чтобы внимательно все рассмотреть. Аналогично мотается трансформатор на ферритовом сердечнике.
У кого есть схема без разрядника, на полупроводниках?
Еще одно зачетное видео наносекундника https://www.youtube.com/watch?v=hZGspD4K3B8. Автор видеоролика подробно показывает и рассказывает об особенностях конструкции высоковольтного блока питания и импульсного трансформатора. Все сделано хорошо, только вопрос к последовательному соединению высоковольтных конденсаторов. Данное решение увеличивает индуктивность накопительного блока. ВЧ дросселей тоже нет…
Привет! Интересные видео есть сейчас на канале Андрей Вольт!
Да, на этом канале есть интересная тема СВЧ генератора на разряднике вина. Идея мне настолько мне понравилась, что я собрал нечто подобное и подключил к наносекунднику. Разумеется сразу ничего не заработало. Энергия искры от наносека оказалась слишком велика, чтобы добиться эффекта самогашения эл. разрядов в искровом промежутке. Пришлось немного изменить конструкцию. Взял старое реле с одной группой НЗ контактов. С помощью самодельного регулировочного винта развел контакты реле так, чтобы расстояние между ними было минимально возможным: 0,1…0,2 мм. Далее один контакт подключил к горячему концу генератора, а другой к куску медного изолированного провода длиной 2 м, который бросил на пол. Чтобы избежать перенапряжения между выводами наносекундника, поставил дополнительный срезающий разрядник. Настроил генератор на 5…10 разрядов в секунду. В результате получился генератор шума в диапазоне частот от 1МГц до 1 ГГц, даже немного поинтересней чем у Андрея. Дальнейшие эксперименты пришлось прекратить, ввиду высокой интенсивности радиопомех.
Возможно не по теме,но что вы думаете про китайский EmDrive? Я честно говоря в этом всём тот ещё ламмер но как говорится очень интересно,полагаю что двигло работать должно,иначе его бы в космос не запускали.И да огромное спасибо вам за ваши посты,жутко интересно их читать.
Всем привет!
Есть кто из г. Воронежа, кто собрал «наносек»?
Есть деловое предложение! Плюс участие в небезынтересном опыте.
Если из г.Воронежа есть кто, прошу контакты на почту:
На неделе пришла в голову очередная интересная неделя. Решил повторить эксперимент Герца. Наносекундник успешно заменил катушку румкорфа, выступая в роли источника высокого напряжения. Установку собрал по схеме предложенной Зводом. Только вместо болтов использовал две алюминиевые трубки диаметром 10 мм и длиной 500 мм. Трубки расположил соосно в горизонтальной плоскости и медными проводами подключил к выводам генератора наносекундных импульсов. Длину искрового промежутка настроил на 3…5 мм. Получилось подобие диполя Герца. Настроил генератор наносекундных импульсов на 10 разрядов в секунду и включил установку. Наносекундник заработал как-то странно. Такое впечатление, что в момент проскакивания разряда между трубками диполя, ферритовый сердечник мгновенно входит в насыщение и магнитная связь между первичной и вторичной обмотками трансформатора теряется. Вся энергия накопленная в конденсаторной батарее при этом перенаправляется в коммутирующий разрядник наносекундника. Тем не менее, радиоволны установка излучает… Длина волны составляет ориентировочно 2 м. В качестве приемника использовал диполь из медной проволоки с длиной плеч 500 мм (каждое) и минимально возможным искровым промежутком 0.1…0.3 мм. Маленькие искорки в разряднике приемника можно наблюдать невооруженным глазом на расстоянии до 4-х метров от работающей установки при комнатном освещении. Эксперимент получился увлекательным и позволил мысленно перенестись на 130 лет назад и почувствовать себя первооткрывателем радиоволн в эпоху зарождения радиосвязи. Хочу предупредить всех желающих повторить эксперимент. Диполь подключенный к генератору наносекундных импульсов является источником сверхширокополосных радиопомех. У меня на расстоянии 6 метров начал сходить с ума ЖК-монитор. При попытке снять видео эксперимента на фотокамеру мобильного телефона, погас ЖК дисплей телефона. Вылечил перезапуском с извлечением аккумуляторной батареи. Цифровым фотоаппаратом воспользоваться не рискнул. Слишком высок риск его спалить. Чтобы исключить вероятность проникновения электромагнитных помех в электросеть лучше запитать наносекундник от аккумуляторной батареи.
Всем привет! А если вместо полноценного «промышленного» разрядника-обострителя будет самодельный воздушный (может и с повышенным давлением), установка в принципе запустится? Да, понятно что длительность импульсов увеличится,но всё же.
Работать будет, может быть и не так хорошо, как на заводских разрядниках. Здесь решающую роль играет сопротивление и индуктивность дуги. Чем больше длина искрового промежутка газового разрядника, тем выше сопротивление и индуктивность дуги, а следовательно больше потери на нагрев. Т.е. эффективный газовый разрядник при атмосферном давлении будет иметь очень малое межэлектродное расстояние и напряжение срабатывания/пробоя. Газовые разрядники высокого давления обходят это ограничение и имеют высокое напряжение пробоя при достаточно малом межэлектродном расстоянии. Проблема только в том, что самостоятельное изготовление разрядника высокого давления задача непростая. Не хуже заводского будет работать разрядник Вина даже при атмосферном давлении. Изготовить его гораздо проще чем разрядник высокого давления.
Объясните, пожалуйста, почему используется сердечник с низкой проницаемостью, а в разных работах по наносекундным импульсам (с использованием полупроводников) — наоборот, пермаллоевые сердечники с высочайшей??
Из условия ограничения тока. Ток разряда конденсаторной батареи ограничивают путем увеличения индуктивности первичной обмотки трансформатора. Индуктивность обмотки трансформатора зависит от кол-ва витков и магнитной проницаемости сердечника. Чем больше витков и выше начальная магнитная проницаемость сердечника, тем выше индуктивность обмотки трансформатора. Дело в том, что транзистор в отличие от газовых разрядников не способен коммутировать токи в несколько кА. И если разрядить конденсаторную батарею, заряженную до 10 кВ, через транзистор на первичную обмотку трансформатора с низкой индуктивностью, то транзистор мгновенно выйдет из строя от перегрузки по току. Газовый разрядник способен коммутировать импульсные токи в несколько десятков кА и может быть использован в низкоиндуктивных электрических цепях. Здесь узким местом является сам сердечник трансформатора, который имеет склонность уходить в насыщение. Я до конца не понимаю, что творится в магнитопроводе коаксиального трансформатора в момент срабатывания разрядника. Способен ли сверхкороткий импульс тока ввести ферритовый сердечник в насыщение? Скорее всего, да. Феррит однозначно насыщается, но происходит это не мгновенно и зависит от нагрузки на вторичной обмотке коаксиального трансформатора. Вопрос подбора оптимальной марки феррита для коаксиального трансформатора остается открытым. Феррит с высокой магнитной проницаемостью растягивает фронт импульса тока и не годится для формирования наносекундных импульсов. Феррит с низкой магнитной проницаемостью не обеспечивает достаточную магнитную связь меду первичной и вторичной обмотками трансформатора. Энергоэффективность коаксиального трансформатора при этом резко снижается и большая часть энергии бесполезно тратится на тепловые потери в газовом разряднике.
По подбору марки феррита для трансформаторов работающих на транзисторных ключах все гораздо проще. Теория и накопленный опыт детально изложены в технической литературе по проектированию импульсных блоков питания.
Спасибо большое!
У меня такая идея возникла:
А можно ли собрать «первичный» генератор наносекундных импульсов чисто на полупроводниках — кап небольшой емкости + igbt + соответствующим образом подключенный диод с очень высоким быстродействием (прерыватель/обостритель — semiconductor open switch) — на невысокие напряжения — 310-1600 В, а затем полученные импульсы «отправить» на транс 1:200, например? И частоту работы транзистора взять порядка 10 кГц.
Идея рабочая. Только коэффициент трансформации 1:200 — это слишком. Высокое выходное сопротивление генератора и паразитная межвитковая емкость вторичной обмотки все испортят. Вот ссылка на интересную статью: https://energyscience.ru/topic40.html. Автор статьи вес очень доступно изложил без трехэтажных математических формул и сложной технической терминологии. Рекомендую повторить. Схема очень простая и представляет практический интерес.
Видел работы, там где трансы 1:200, правда импульс на выходе «подрезали», а не перед первичкой. Только почему то комментарий с ссылкой не отправился.
Все зависит от того для каких целей собирается генератор. Возможно в той схеме как раз требуется высокое выходное сопротивление. Для накачки лазера или излучающего блока подобное решение не годится.
Вспомнил еще. Увы, не могу найти работу заново. Там описаны аналоги импульсных рентгенов типа Арины, и приведены данные трансов: первичка около 3-10 витков, вторичка — 200-600, сердечник набран из ферритовых колец, что то вроде 1000-3000НМ. Не помню уже точно, но вероятно трансы резонансные по типу Тесл, намотка, во всяком случае, такая же. Хотя, там вполне могут быть обостряющие разрядники, после вторички…
Конструкций много, конструкции разные… Но все они подчиняются законам физики. Если мы имеем дело с наносекундным диапазоном, то необходимо считаться с конечной скоростью распространения электромагнитной волны в проводе. Расстояние в 1 метр электромагнитная волна преодолевает приблизительно за 3 нс. Т.е. длина вторичной обмотки трансформатора, работающего с импульсами длительностью до 10 нс не может превышать 3 метра. В противном случае, эффективность трансформатора резко снизится. По крайней мере, я сам в этом убедился в своих опытах. Разумеется, можно подключить к выходу трансформатора с более длинной вторичной обмоткой срезающий разрядник и получить желаемый результат, но мы снова проиграем в КПД. Большая часть трансформируемой энергии бесполезно «сгорит» в срезающем разряднике. Тем не менее, это один из немногих сравнительно простых способов получить наносекундные импульсы большой мощности. Вот и получается противоречивое требование к конструкции коаксиального трансформатора для наносекундника: с одной с стороны его габариты резко ограничены требованиями к длине вторичной обмотки, с другой стороны — габаритные размеры ферритового сердечника должны быть как можно больше из-за ограниченной индукции насыщения магнитопровода. Где же золотая средина? На этот вопрос у меня пока нет ответа. Доступные марки ферритов обладают очень низкой индукцией насыщения и плохо подходят для создания высокоэффективного коаксиального трансформатора большой мощности, работающего в наносекундном масштабе времени.
А насколько критично отклонение проницаемости феррита от указанных 300-400? Можно ли применить феррит с μ=1000? Не удается что то достать с низкой проницаемостью…
Вполне сгодится и такой сердечник. Важно только с сечением сердечника не пролететь, иначе магнитопровод быстро уйдет в насыщение и от трансформатора будет мало толку.
Есть еще один механизм получения импульса с наносекундным фронтом при помощи коаксиального трансформатора с ферритовым сердечником, основанный как раз на эффекте насыщения магнитопровода. Попробую как можно доступнее объяснить физический смысл данного механизма. Используем ферритовый сердечник с начальной магнитной проницаемостью (2000…2500) и небольшими габаритами. При этом сечение ферритового сердечника подбирается из условия его насыщения в момент прогрева коммутирующего разрядника, т.е. в момент максимума тока. Схема и конструкция коаксиального трансформатора остается та же, что и у автора статьи. Для вторичной обмотки достаточно 4…6 витков.
Как только произойдет срабатывание коммутирующего разрядника, начнется процесс намагничивания ферритового сердечника, фронт нарастания тока на первичной и соответственно на вторичной обмотке будет сильно завален из-за высоких индуктивностей обмоток коаксиального трансформатора. С нарастанием тока газовый разрядник будет прогревается. Через некоторое время сила тока в первичной обмотке достигнет критического значения, а магнитная индукция в сердечнике превысит индукцию насыщения. Сердечник трансформатора достаточно быстро уйдет в глубокое насыщение и коэффициент магнитной связи между обмотками трансформатора снизится на порядок. Как раз этот момент времени является самым интересным. При насыщении сердечника индуктивность первичной обмотки трансформатора резко снизится, а ток в уже прогретом газовом разряднике скачкообразно возрастет. Если конденсаторная батарея обладает низкой индуктивностью, то фронт импульса тока в первичной обмотке получится достаточно крутым и через остаточную магнитную связь передастся на вторичную обмотку, которая к этому времени буде иметь низкую индуктивность из-за насыщения сердечника. Таким образом на выходе вторичной обмотки сформируется наносекундный импульс напряжения. Очевидно что характер нагрузки подключенной к вторичной обмотке трансформатора будет играть решающую роль и может сорвать генерацию. Максимальный эффект будет получен при высоком сопротивлении нагрузки на вторичной обмотке.
Возникает два вопроса)
Какой разрядник используется?
И пробовалось ли на практике?
Использовались газовые разрядники РУ-62. На практике рассмотренный выше метод пробовал, но не нашел ему практическое применение по причине очень низкого КПД. Если не ошибаюсь данное, явление называется «магнитное сжатие импульса». Часто используется в генераторах построенных на транзисторных ключах или тиратронах. Можно погуглить в сети.
+
Да, при магнитном сжатии КПД падает
По поводу разрядника появились идеи.
Уверен, Вы хоть раз пробовали «подуть» на дугу или разряд в принципе. При этом возможно даже прерывание разряда. Так вот, к чему я веду? Хотя казалось бы, чем выше скорость газа/жидкости, тем ниже давление (в «трубопроводе»), в случае разрядника высокая скорость газа может оказаться по действию схожей с повышением давления — т.к. разрядный промежуток постоянно «обновляется», заряженные частицы «сдувает», их место занимают неионизированные молекулы. Правда, это может оказать и обратный эффект — энергия разряда может рассеиваться на «попытки» прогреть промежуток и т.о. импульс тупо сгорит,образно говоря.
Обычно продувают как раз разрядники работающие под давлением, чтобы ускорить процесс деионизации газовой камеры, а следовательно увеличить максимальную частоту срабатывания разрядника. Для открытого газового разрядника работающего при атмосферном давлении в режиме импульсного пробоя (только при таком типе пробоя можно получит наносекундное быстродействие) в продувке нет никакой необходимости. Импульсный пробой создается за счет высокого перенапряжения на электродах разрядника и носит взрывной характер. Плазма движется в межэлектродном пространстве с огромной скоростью (на порядок выше скорости звука) и задуть ее ничем не получится. Ударная звуковая волна, формируемая при пробое разрядника, деионизирует искровой промежуток гораздо эффективнее любых продувочных систем закрытых разрядников работающих под давлением.
Спасибо за пояснение.
А еще есть жидкостные разрядники. Самый «кошерный», конечно, на дист.воде — нет мешающих продуктов деструкции, доступность и т.д.
Масляные обострители хуже — там необходим непрерывный поток, еще и с очисткой от взвешенных частиц углерода, неизбежно возникающих при разряде. Но конечно более высокие перенапряжения,по сравнению с водой. Интересная тема, однако. Ведь с позиции классических, обычных, разрядников замена газа на жидкость — это как повышение давления, молекулы то более плотно упакованы)
Дошли руки собрать пыщь-машину)
Строчник на полумосте около 12 кВ через диоды и дроссель заряжает кап 2.4 нФ, дальше кап разряжается через многозазорный разрядник (10 промежутков, доли мм) на транс. Транс — один виток медной шины первичка, 30 витков 0,2 мм2 проводом вторички. Это всё намотано вокруг сборки 6-ти колец с проницаемостью 1000. Для уменьшения потерь на корону все плавает в масле. Горячий конец выведен через коаксиал. Второй конец вторички подключен к куску провода, свисающему на пол.
В темноте заметно характерное свечение на горячем конце — сфера тусклых разрядов, сантиметров 4-5 в диаметре.
Но мне непонятно, как у людей на том же флайбэке получаются более объемные сферы разрядов. Что я делаю не так?
http://flyback.org.ru/viewtopic.php?t=7122&postdays=0&postorder=asc&start=25
Стримеры 5 см в диаметре — это хороший результат. Цифровые фотокамеры вообще не фиксируют подобный тип разрядов. Поэтому чтобы сделать фотографию народ задирает выдержку в настройках фотоаппарата до нескольких секунд. Отсюда и получаются красочные фотографии. Стримеры на них выглядят эффектно, но сам разряд и его структура остаются за кадром. Если есть сомнения, то можно очень легко проверить эффективность работы собранной установки. Для этого достаточно оценить расстояние пробоя между выводами вторичной обмотки коаксиального трансформатора на холостом ходу. Расстояние пробоя более 25 мм можно считать успешным результатом. Дуга должна быть яркого белого цвета в форме нити. В момент пробоя раздается очень громкий хлопок.
Да, все примерно так, как Вы написали. Тонкая искра и хлопок.
А что будет, если повысить напряжение на первичке? Например, киловольт до 80? )) коммутация либо многозазорным, либо жидкостным разрядником
Пробьет коаксиальный кабель. Предел коаксиального трансформатора на ферритовом сердечнике — это 200…300 kV на вторичной обмотке. Больше из него не выжать при разумных габаритах. Если требуется более высокое напряжение, то лучше посмотреть в сторону генератора маркса. Для формирования сверхвысоких напряжений он более эффективен.
А как я получу 200 кВ и больше, если при 12 кВ у меня искра максимум 25 мм получается?) при 80 кВ на первичке в лучшем случае будет 160 кВ на вторичке, как мне кажется. Или в случае нс разрядов правило 1 кВ/мм не работает?
Разумеется правило 1 кВ/мм тут неприменимо. Здесь происходит ударное возбуждение колебательного контура с быстро затухающими гармоническими колебаниями. Колебания настолько быстро затухают, что пробой между электродами не успевает сформироваться. Физика генератора наносекундных импульсов построена на волновой теории. Рассматривать коаксиальный трансформатор как обычный не стоит. Здесь решающую роль играет волновое сопротивление как самого генератора так и нагрузки. Если генератор более или менее согласован с нагрузкой, то получаем «ВАУ» эффект, если же нет то просто греем разрядники. Про согласование наносекундника с нагрузкой я уже писал год назад. Можно повторить эксперимент, если интересно. Но, предупреждаю о высоких рисках спалить электронику дома. Очень сильные кондуктивные электромагнитные помехи. Даже мозги едут на бекрень.
Спасибо)
А где еще можно с Вами пообщаться по поводу наносекундника и прочего?
А то тут мы каким-то «некрофильством» занимаемся)
Вообще-то эта тема не для широкой публики и мало кому интересна. Чем нравится этот сайт, сюда не лезут тролли и диванные аналитики. Можно на том же http://flyback.org.ru пообщаться. Там есть соответствующая тема.
Вот согласен. Про «экзотичность» в точку — кроме 2-3 тем на флайбэке, пары видео и т.п. не видел ничего больше на тему наносека. Что удивительно — в англоязычных источниках «любительских» девайсов не нашел… может просто плохо искал, ибо, возможно, это не просто nanosecond pulse generator.
Еще нашел следующий факт — при длительности импульса 5 нс пробивное напряжение воздуха — порядка 68 кВ/мм.
Удалось достать два кольца с Мю 350, диаметр 65 мм внешний. К слову, а как правильно понимать «сечение сердечника»? Это по какому из диаметров считается? 500-1000 мм^2
Сечение можно легко рассчитать по формуле S = (Dвнешн.- Dвнутр.)*h/2, где h — ширина кольца. На рекомендуемое автором статьи сечение сердечника не стоит заострять внимание. Здесь работает правило: чем короче импульс, тем меньше надо феррита. Например для импульса длительностью 400…500 нс сердечника с сечением 350 мм2 вполне достаточно. За столь короткое время магнитопровод сердечника не успеет войти в насыщение. Но лучше этот момент проверить экспериментально, т.к. некоторые марки ферритов имеют очень низкую индукцию насыщения.
«при длительности импульса 5 нс пробивное напряжение воздуха — порядка 68 кВ/мм». Здесь опечатка? Должно быть 60 кВ/см.
Оу. Конечно на см)