kategorier: Udvalgte artikler » Interessante fakta
Antal visninger: 16654
Kommentarer til artiklen: 1
Marx generator og dens anvendelse
Denne artikel er kun til informationsformål. De enheder, der er beskrevet her, er potentielt livstruende, så vær forsigtig, når du bruger disse oplysninger.
En Marx-generator er en anordning til fremstilling af højspændingspulsede udladninger, baseret på princippet om parallel opladning af flere højspændings-kondensatorer til en højspænding, efterfulgt af forbindelse af disse ladede kondensatorer til et seriekredsløb, som et resultat af denne tilføjelse opnås en gnist-elektrisk udladning ved en spænding, der er højere end spændingen i ladningskilden, i forhold til antallet af kondensatorer i kredsløbet.
Kondensatorer oplades parallelt gennem højmodstand (megaohm) modstande, og serieforbindelse muliggøres ved brug af gas (luft) -stoppere eller trigatroner.
Når kondensatorerne lades til en højspænding, udløses det første gnistgap, det fungerer som en trigger, og undertiden bruges en initierende udladning fra en ekstra kilde til at aktivere den, eller dens egne elektroder samles simpelthen sammen i kort tid. Når den første arretering er udløst, udløber overspændingen, der er opstået i kredsløbet, alle de andre arresterer straks, så en serieforbindelse og kortslutning gennem kredsløbsluften opladede kondensatorer.
Så ved hjælp af Marx's generatorer opnås pulserede udladninger med spændinger fra flere titusind kilovolt til titalls megavolt. Frekvensen af de genererede pulser (udledninger) afhænger af kraften i ladningskilden for højspænding og af energien i en enkelt puls.
Typisk for Marx-generatorer er frekvensområdet for de opnåede impulser - fra et par bit i timen til titalls hertz. En puls energi kan måles i titalls megajoule eller i brøkdele af en joule, afhængigt af kapaciteterne på de anvendte kondensatorer og af den spænding, der modtages i pulsen.
På Internettet kan du finde mange eksempler på vellykkede implementeringer af amatørversioner af Marx-generatorer, især de er populære i USA og Europa.
Denne plan for produktion af højspændingsimpulser blev først foreslået i 1924 af Edwin Otto Marx (1893-1980) - en tysk ingeniør. Opfinderen byggede den første model i 1926. På det tidligere Sovjetunionens område kaldes Marx-generatorer også Arkadyev-Marx eller Marx-Arkadyev, og også Arkadyev-Baklin-Marx-generatorer.
Faktum er, at Vladimir Konstantinovich Arkadiev tilbage i 1914 sammen med Nikolai Vasilyevich Baklin byggede den første lyngenerator i Rusland, der arbejdede med princippet om seriel forbindelse af kondensatorer, der blev opladet parallelt, det vil sige, allerede før Marx, blev princippet behersket i Rusland. Arkadyev og Baklin forbandte imidlertid kondensatorerne mekanisk og ikke gennem udledninger, som Marx antydede, 10 år senere.
Små laboratorie Marx-generatorer med en udgangsspænding på op til 200 kV er luftisoleret. Mere kraftfuld - med vakuumisolering eller med gas, for eksempel SF6. Kan også bruges olie til at eliminere lækager på grund af korona i åbne områder af ledere.
Hvis der anvendes vakuum, gas eller olie, placeres generatoren normalt fuldstændigt i en beholder fyldt med olie eller i et vakuumforseglet kammer eller i et kammer med gas. Isoler isolere kondensatorer og modstande, men arrestatorerne fører til luft.
Som arrestanter kan der bruges 100 kilovolt luftudladere og strømme op til mega-ampere eller vakuumudladere, ignitroner, endda hydrogentyratroner, på trods af de høje omkostninger.For at reducere tab installeres undertiden kvaliteter i høj kvalitet i stedet for modstande, eller der fremstilles væskemodstande. Undertiden fremstilles kondensatorer baseret på deioniseret vand.
Den største ulempe ved Marx-generatoren, som en kilde til højspændingsimpulser, er behovet for at installere et stort antal trin af kondensatorer og følgelig skifte afstoppere, og dette påvirker de specifikke energikarakteristika for strukturen, massedimensionelle parametre og effektivitet.
Hvorfor sker dette? Først og fremmest, under afladningen, forekommer der tab i dielektrikken i kondensatorerne og i luftspalterne, især er kanalmodstanden for hovedafladningsspalten stor, og dette er belastningsmodstanden.
For at reducere tab er det nødvendigt at skabe betingelser for den øgede styrke af den omgivende gas under tryk ved at skifte gnisthuller, bruge kondensatorer af høj kvalitet og forbedre initieringen af startnedbrud, så fronten bliver stejlere.
Når man taler om brugen af højspændingsgeneratorer af Marx, kan man ikke undlade at navngive forskningsområder inden for videnskab, hvoraf der er mange. En række tekniske opgaver kræver betydelige strømme og høje spændinger. Tilbage i Igor Vasilievich Kurchatovs dage hjalp Marx-generatorer i nuklear forskning med at give høje hastigheder til elementære partikler og igangsætte reaktioner.
Takket være Marx's generatorer pumpes kvantegeneratorer, de studerer opførsel af plasma og pulserende stråling, bygger elektronisk krigsføringsudstyr, elektrohydraulisk processmetaller, knusjord og kompakte betonblandinger.
Nogle gange kombineres et par Marx-generatorer for at opnå et stort potentiale for at oplade relativt kapacitive kondensatorer på en lavtrinsgenerator og således opnå et relativt lavt potentiale, men en lang strømimpuls.
Marx-generatoren er en dødbringende enhed for mennesker. Uden særlig træning bør man ikke prøve at bygge det, det er fyldt med kvæstelser og endda død. Før du berører Marx-generatoren, skal du sørge for, at alle kondensatorer er afladet. Udledningerne fra Marx-generatoren er en kraftig kilde til ultraviolet stråling, derudover ledsages de af frigivelsen af ozon i luften, og ozon er gift. Vær forsigtig, når du arbejder med høj overspænding.
En eller anden måde på YouTube finder du altid mange livlige demonstrationer på anmodning af “Marx generator” og “MARX generator”, hvor modeller blev brugt til at bygge polypropylen eller keramisk højspændingskondensatorer.
Se også på elektrohomepro.com
: