Comment construire un réacteur à fusion Farnsworth et faire partie de la culture nucléaire Canon : 10 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Dans l'espoir de décentraliser les hiérarchies de pouvoir du savoir et de responsabiliser l'individu, nous passerons par les étapes nécessaires pour construire un appareil qui ionisera les particules en plasma en utilisant l'électricité. Cet appareil démontrera les principes de base qui, une fois mis à l'échelle, peuvent être utilisés pour des réactions de fusion plus robustes (et éventuellement nucléaires).

Un Farnsworth Fusion Reactor (ou Fusor) est un appareil qui utilise un champ électrique pour chauffer des ions dans des conditions de fusion nucléaire. La machine induit une tension entre deux cages métalliques, à l'intérieur d'un vide (en savoir plus ICI).

Ma conception est vaguement basée sur une conception de Fusor publiée dans Make Magazine Vol 36. Je recommande fortement de vérifier ce projet.

Étape 1: AVIS DE NON-RESPONSABILITÉ

Cet appareil utilise un courant élevé et une tension élevée, une combinaison très dangereuse

Un appareil à vide poussé peut imploser s'il est mal manipulé

Cet appareil peut produire des rayons ultraviolets et X

Si vous envisagez sérieusement de construire l'un de ces appareils, FAITES PLUS DE RECHERCHES, obtenez plusieurs opinions, pratiquez une fabrication prudente et assurez-vous que vous êtes à l'aise avec le verre, l'électricité à haute tension et les chambres à vide.

La communauté Fusor en ligne déjà existante sur Fusor.net est un excellent endroit pour faire plus de recherches.

L'article de Make Magazine auquel j'ai fait référence plus tôt est également un excellent aperçu (écrit par des personnes qui font cela depuis plus longtemps que moi !)

Je recommande également fortement de consulter cette liste de lecture vidéo d'autres modèles que les gens ont créés (j'ai également inclus des versions de compteurs Geiger à la fin).

Étape 2: Composants de base

-Système de vide

-pompe et chambre

-Système de tension

-120-220 volts CA du mur

- ~20 000 volts CC dans la chambre

-Électrodes

-pour conduire l'électricité à travers la chambre

APPROVISIONNEMENT

-J'ai mis ma pompe en ligne mais j'ai eu beaucoup de problèmes avec mon modèle. Essentiellement, vous aurez besoin d'une pompe à vide à 2 étages, d'une valeur de vide minimale de 0,025 mm Hg (25 microns). Plus la cote en pieds cubes par minute (CFM) est élevée, mieux c'est. C'est certainement l'élément le plus cher du projet mais l'investissement en vaut la chandelle ! Le prix de ma pompe bon marché ne l'emporte pas sur les maux de tête.

-jb soudure peut être trouvé dans la plupart des quincailleries ou amazon

-les transformateurs micro-ondes peuvent être achetés sur eBay (cher !) (Ces choses sont assez difficiles, donc même si vous trouvez un micro-ondes cassé, il y a de fortes chances que ces choses fonctionnent toujours)

-Les diodes peuvent provenir de micro-ondes ou achetées en gros sur ebay

-Je fabrique des sondes à partir de fil d'acier de calibre différent, mais je recommande fortement d'expérimenter avec d'autres types de fil

-Les récipients sous vide peuvent être fabriqués à partir d'un pot (je préfère ceux avec des couvercles scellables mais vous pouvez faire des joints pour les pots sans couvercles).

- Tuyaux et adaptateurs de tuyaux et peuvent être achetés dans les quincailleries (les tailles n'ont pas vraiment d'importance, assurez-vous simplement d'obtenir des pièces qui correspondent!)

-L'alternative Variac peut être fabriquée à partir de récipients en plastique réutilisés (nous en parlerons plus tard)

Étape 3: Système de vide

Les chambres à vide peuvent être fabriquées à partir de récipients en verre recyclés comme des bouteilles de vin et des pots Mason. Le plastique a tendance à s'effondrer sur lui-même sous les pressions dont nous avons besoin, mais le verre peut être dangereux à travailler, alors soyez prudent !!!

Une autre remarque à ce sujet est que j'ai vu des gens fabriquer des chambres à partir de tubes acryliques épais, ce qui est beaucoup plus facile/plus sûr pour fabriquer une chambre que le verre, mais je suggère de rechercher cette méthode par vous-même avant de vous engager (les plastiques peuvent donner des résultats étranges lorsque il s'agit de dégazage).

La pompe à vide doit être capable de faire descendre notre chambre entre 100 et 10 millitorr. [1 Torr ~ 0,001 Atmosphérique]

Plus la pression est basse, plus il est facile pour les particules de se déplacer

J'ai emprunté une pompe à un ami qui l'utilisait pour éliminer les bulles d'air des matériaux de moulage en silicone. Cela fonctionne bien pour mes besoins et réduit mes dépenses de moitié [les deux éléments les plus chers de ce système sont la pompe et le variac]

J'ai vu certains systèmes utiliser plusieurs pompes pour réduire encore la pression, mais pour mes besoins, le système indiqué ci-dessus était bien

Étape 4: Construire la chambre à vide

Pour la chambre, j'ai eu besoin de 3 trous percés:

Une pour la cathode (celle-ci sera dans le verre donc attention !)

Un pour l'adaptateur de pompe à vide

Un pour l'anode

Pour ma chambre, j'ai utilisé un petit pot de cornichons en verre que j'ai recyclé. Il y avait un couvercle en métal dans lequel j'ai percé le trou de l'adaptateur d'aspirateur et le trou de l'anode.

Afin de tout sceller, j'ai utilisé JB Weld [un époxy en deux parties qui m'a été appelé le "ruban adhésif du monde du vide"]

Étape 5: Système de tension

En utilisant un transformateur micro-ondes, nous pouvons augmenter les volts 120-220AC d'une prise murale à environ 2 000 volts avec une perte de courant mineure [une prise murale fournit suffisamment d'ampères pour que nous n'ayons pas à nous soucier de la baisse de courant dans le transformateur].

Le courant alternatif (ca) fourni par le mur peut être converti en courant continu (cc) à l'aide d'un dymond de diodes haute tension. Ceux-ci peuvent provenir de plusieurs micro-ondes ou être achetés en gros en ligne. Lorsque j'ai construit ce système pour la première fois, j'ai essayé un circuit avec un condensateur du micro-ondes, comme en témoigne une vidéo. Pour moi, ce circuit ne produisait que des arcs qui, bien que très excitants, n'émettaient pas le plasma que je recherchais. Après l'avoir abandonné et essayé une nouvelle configuration de diode, j'ai eu de bien meilleurs résultats. [REMARQUE: les condensateurs peuvent toujours conserver la charge, alors assurez-vous de les mettre à la terre avant de les toucher !]

Étape 6: Comment contrôler la tension

Afin de contrôler la tension du mur, nous avons besoin d'un système variable appelé variac. Cependant, ceux-ci peuvent être coûteux et difficiles à trouver, nous utiliserons donc une alternative appelée scariac.

Deux plaques de cuivre suspendues dans un bain de bicarbonate de soude et d'eau feront tout aussi bien l'affaire

En mettant l'une des pièces de cuivre suspendues sur une charnière, vous pouvez la déplacer vers l'autre et augmenter la tension de sortie (ne touchez pas le cuivre! Fixez-le à un bâton ou quelque chose. J'ai percé des trous dans du contreplaqué de rebut et monté l'ensemble de l'installation sur la baignoire).

Quelques conseils: lorsque j'essayais de trouver une alternative moins chère à un variac, j'ai pensé qu'un gradateur pourrait résoudre mon problème ! En principe, un gradateur semble limiter la quantité d'électricité circulant vers une ampoule ou un appareil, alors pourquoi ne pas l'utiliser pour contrôler la sortie d'électricité de mon transformateur ? CELA NE FONCTIONNERA PAS ! Voici une excellente vidéo qui explique la différence entre un variac et un gradateur.

Étape 7: Avant de brancher quoi que ce soit…

Ayez toujours un coffre-fort !

Les interrupteurs d'urgence doivent être facilement accessibles

Un système de contrôles multiples peut conduire à une pratique plus sûre

J'aime utiliser des multiprises avec des interrupteurs intégrés.

Certains d'entre eux ont des fusibles qui pourraient éclater si vous consommez trop de puissance, ce qui est une sécurité intégrée agréable et bon marché.

Étape 8: Tout câbler

Branchez votre pompe à vide et connectez-vous à votre chambre

Branchez votre transformateur sur votre varian

Fixez la diode et le condensateur au secondaire du transformateur

Connectez la sortie positive à l'anode et la sortie négative à la cathode du convertisseur à diode à la chambre à vide

Branchez votre variac/scariac dans le mur.

Étape 9: Test du système

Après s'être assuré que toutes les connexions sont correctement câblées, nous pouvons allumer la chambre à vide et attendre qu'elle réduise la pression à l'intérieur de la chambre (pour moi, cela a pris environ une minute). Si la pression ne baisse pas, vous avez une fuite (dans certains cas, vous pouvez entendre la fuite)

Une fois que cela est fait et que votre chambre est à la bonne pression, nous pouvons allumer notre système haute tension et augmenter lentement la puissance jusqu'à ce que notre anode commence à briller.

Étape 10: Améliorations

Améliorations du système de vide - La chambre à vide est assez improvisée. Les fuites mineures laissent plus d'atmosphère pour que les particules se déplacent, ce qui signifie que nous avons besoin de plus de puissance pour faire fonctionner notre appareil.

Améliorations des systèmes électriques - Pourrait utiliser un variac réel pour une gestion du courant plus fiable

Depuis la rédaction de ce tutoriel début 2018, j'ai continué à travailler sur ce système en améliorant le circuit, les chambres et en essayant différentes manières de connecter plusieurs chambres. Plus de mises à jour viendront bientôt.