elektronika, chemie, pokusy, hammer, medvědi
Nadpis whitebear

White bear elektronika, chemie, pokusy, hammer, medvědi

Plazma v zavařovačce

21. Července 2009

Plasmová lahev
Plazmová lahev

Vzhledem k úspěšné stavbě vakuové pumpy z kompresoru z ledničky, jsem se rozhodl, přimíchat do vzduchoprázdna trochu vysokého napětí. Vše co potřebujete udělat, je připojit k sací straně kompresoru sklenici na zavařování s upraveným víčkem. Takovou sklenici ale není tak jednoduché vyrobit. První experiment se skleněným akváriem, který více připomínal tradiční vývěvu dopadl katastrofálně. Viz video níže. Zavařovací sklenice se ukázala jako mnohem pevnější kandidát.

Má sklenice je vyfocená vlevo. Každý má přístup k jinému materiálu, proto konečný design nechám na vás. Základní myšlenkou je mít možnost vakuum uzavřít samostatně v lahvi (kohout nahoře na přípojce na lahev) a mít možnost pustit vzduch zpět do hadice a kompresoru (viz fotka prostředního kohoutu). Následně po skončení pokusu i do lahve otevřením kohoutu nahoře. Vpuštění vzduchu zpět do hadic a kompresoru umožní izolovat lahev od zbytku soustavy. Kdyby náhodou při použití silnějšího zdroje VN chtěl výboj projít vakuuem zkrz hadici až ke kompresoru – výboj je horký a mohl by hadici poškodit.

Na fotce vlevo je přípojka ke sklenici řešená použitím několika kovových redukcí tak, aby nahoře byl plynový kohout s přípojkou na 10mm hadici a dole dostatek závitu na prostrčení zkrz víko. Na závit, který se prostrčil dírou ve víku je z každé strany navlečené těsnění, které se přimáčklo k víku dotáhnutím matic proti sobě. Všechny šroubovací spoje jsou bohatě utěsněné teflonovou páskou a pro dotěsnění ještě vymazané silikonem, silikon je také natlačen do mezery mezi víkem a vrchní maticí. Uvnitř sklenice je možné na zbývající závit našroubovat jednoduchý filtr vzduchu, uvnitř kterého je nacpaná látka.

Víko s přípojkou se potom může našroubovat na libovolnou sklenici se stejným závitem. Upravené víko se nakonec spojí PVC hadicí s kohoutem, kterým se pouští vzduch zpět do trubic a ten se spojí dalším kusem hadice se sací stranou kompresoru. Hadice musí být tvrdá. Gumová, měkká hadice se při podtlaku smrští a uzavře. Pryžové hadice se navíc oprodi PVC jednoduše trhají.

Zásady práce s vakuovou nádobou

Buďte si vedomi toho, že zavařovací sklenice není původně stavěná na příliš velký podtlak. Nevím jaký podtlak je zavařovací sklenice schopná snést. Doporučuji pořídit si vakuoměr a provést jeden pokus o “kontrolovanou” implozi v bezpečném prostředí, u které změříte čas a pokud možno tlak, který už se nesmí přesáhnout.
Pokud není možnost změřit tlak, můžete měřit čas, jakou nejdelší dobu může kompresor běžet. V mém případě můj kompresor nedokáže dosáhnout podtlaku, který by sklenici zničil.
Imploze může být velmi ničivá, viz video níže. Skelný prach a miniaturní střepy jsem našel 3 metry od místa imploze. Vždy mějte ochranné brýle. Nepodceňujte létající sklo.
“Vycuclá” sklenice může být nestabilní, proto není dobré s ní manipulovat.

Vytvoření plazmy (střídavý zdroj vysokého napětí)

Pod sklenici položte destičku z plechu, který bude sloužit jako druhá elektroda. Snižte tlak ve sklenici a uzavřete vakuum kohoutem. Do hadic vpusťte zpět vzduch abyste sklenici oddělili od kompresoru a výboj nemohl projít plastovými hadicemi a poškodit je. Na víko sklenice potom připojte zdroj střídavého VN a druhý konec sekundáru transformátoru přiveďte na plech pod sklenicí. Pokud máte dost vysoké napětí a frekvenci kolem 25 kHz (například s použitím VN trafa z televize) a dost silné vákum, měli byste vidět modré a fialové světélkování ve sklenici - plazmu. Slabé výboje mohou vznikat i při připojení pouze jedné elektrody ke střídavému VN.

Nedoporučuji se sklenice dotýkat, tak jak se to dělá s plazmovou koulí. Obzvlášť ne, pokud máte silný zdroj VN. V dekoračních plazmových koulích je všechno pěkně spočítané, aby to bylo bezpečné, ale v našem případě používáme neověřené součástky, VN může sklem projít a popálit vás, popřípadě způsobit prasklinu a tím implozi sklenice.

Video níže ukazuje plazmový výboj ve sklenici s použitím zapalovací cívky z automobilu jako zdroje střídavého VN. Frekvence je nízká, jen cca 390 Hz a výstupní napětí a proud také nižší než u střídavého TV transformátoru. Obě elektrody jsou uvnitř sklenice. Spodní elektroda je magnet (to způsobuje rotaci výboje), vrchní elektroda je víko a je uzemněná.

Vytvoření plazmy (stejnosměrný zdroj VN)

Pokud máte VN trafo s diodou (IHVT), pak stejnosměrné VN se chová jinak. Se stejnosměrným napětím nelze využívat kapacitní vazby a výboj nevznikne pokud nejsou obě elektrody uvnitř prostoru se sníženým tlakem.
Do víka proto zavedeme druhou elektrodu. Poté můžete víko použít jako uzemněnou katodu a novou elektrodu jako anodu. Protože nyní je víko uzemněné, nehrozí, že výboj projde až do hadic, proto můžete odčerpávat vzuch a zároveň mít zapnutý zdroj VN a pozorovat proměny výboje.

Nemusím snad znovu zdůrazňovat, že celé zařízení je při špatné manipulaci velmi nebezpečné a pokud se na jeho stavbu necítíte, nedělejte to. Za újmy na zdraví či majetku neberu zodpovědnost.