DIY elektron Accelerator: Ett katodstrålerör i en flaska vin (12 / 13 steg)

Steg 12: Tävlingsbidragen

jag började om några idéer jag hade om varför jag hade ingått detta instructable olika tävlingar som en del av ytterligare ett steg, men sedan insåg jag hur mycket jag hade skrivit, så jag transplanteras allt här. Njut!

1. 4. epilog utmaning

"Ska du berätta vad du ska göra med fart om du vinner!"

Vad skulle jag göra om jag vann en laserskärare? Vad inte skulle "t jag!

Som kapten för min gymnasieskola science team som ansvarar för att hantera byggnad evenemang, kan jag se dussintals hur vår skola kunde använda denna enhet. Inte bara det gör det möjligt att montera balsa trä strukturerar med aldrig tidigare sett precision, men det kommer också avsevärt minska den tid det tar och därmed antalet strukturer kan vi testa innan vi tar en till en händelse. Vanligt, på grund av den tid det tar att klippa och mäta allt för hand, kan vi bara göra en eller två strukturer i tid för en händelse, som innebär att om en design fel visar upp när vi är klar byggnad, det finns mycket vi kan göra för att rätta den. Inte längre med Zing!

Vi bygger även andra komplicerade saker som musikinstrument och Rube Goldberg enheter som kräver precision delar att fungera smidigt. Medan kanal tejp och lim fungerar i viss mån, vi har alltid slutat med något som faller isär sista eller inte fungerar på rätt sätt när vi visar det. Med hjälp av dator utformad mekaniska komponenter snarare än "de delar av skrot trä Vi hittade i [redacted]'s källare", vi kommer att kunna göra våra saker fungerar rätt.

Men nog om vad enheten kunde göra för mitt lag när det gäller den konkurrenskraftiga fördelar det ger oss, med tanke på att denna laser kommer att vara tillgänglig för alla jag vet som frågar (verktyg delas av laget, och detta är verktyg som alla andra), den verkliga frågan att ställa är inte vad jag ska göra, men vad kommer dussintals människor som kommer att få spela med det också kommer att göra. Alla mina lagkamrater är nästan lika passionerad om vetenskap som jag är och så villig att mixtra runt och bygga något häftigt. Några av dem har instructables konton och jag är säker på att de ska döende för att skriva upp vad de har gjort när de har gjort det. Jag vet som lät lite cheesy, men jag hoppas verkligen att göra det sanningen.

OK, ok... Jag inser att jag har något av undvikas i fokus i frågan, "vad ska jag göra?", så här är en snabb lista över några avstannat projekt som kunde verkligen använda en kick i bakom från en laser skärare/gravör:

- Rörförstärkare

Efter att hitta en papperskorgen 1950-talet rör typ TV i oanvändbar villkoret om ett och ett halvt år sedan, gjorde jag det enda vettiga som jag kunde och rensad det för delar för att bygga en rörförstärkare. Intressant nog är används denna särskilt TV ett 5AQ5 output rör och en 8FQ7 utböjning oscillator. Varför är det viktigt? Tja, visar det sig, 5AQ5 är elektriskt identisk med hölls i hög aktning 6V6 utdata röret och 8FQ7 är samma som den berömda 12AX7. Båda dessa rör som vanligen används i avancerade instrument och ljud förstärkning.

När jag insåg att jag höll de viktigaste ingredienserna för en ganska darn bra förstärkare, jag konstruerade en krets med vilka delar jag hade (min ursprungliga ritningen från nian bifogas) och fick arbeta. Tyvärr har jag inte någon lämplig utgång transformator, så jag använde något rensas från en transistor förstärkare som var (uppenbarligen) fruktansvärt stämmer till utgång röret var jag med. Jag lärde mig också snabbt att 5AQ5 röret jag hade var läckande av det svaga blå skenet det som släpps ut under drift. Ändå, det fungerade!

Anledningen till att jag inte driva detta projekt var min oförmåga att bygga en ordentlig låda för förstärkaren. Med de verktyg jag hade (och har), det finns bara inget bra sätt för mig att slå precision hål i aluminium att montera transformatorer, tube sockets, skruvar, etc. (förra gången jag försökte använda min dremel att göra fyrkantiga fästbult i en aluminiumlåda projektet var en katastrof. Det fungerade, men jag slutade med ojämna, ojämn nedskärningar och repor överallt; acceptabelt för det projektet, men inte för en förstärkare).

Det är där laserskärare kommer in.

Med hjälp av Zing laser skärning systemet, jag skulle lätt kunna göra nedskärningar i den tunn plåt av aluminium som jag planerar att montera allt på och detta skulle tillåta mig att fortsätta mitt projekt utan att behöva oroa sig för den omöjliga mardröm som gör allt för hand skulle skapa. Jag skulle också kunna gravera proffsiga etiketter och växla monteringshålen.

Eftersom den 5AQ5 en 8FQ7 rör är faktiskt icke-standard versioner av redan "värdelösa" TV-rör (standardversionerna är 6AQ5 och 6FQ7), de är extremt billiga, särskilt jämfört med även de mest billiga 6V6 och 12AX7 varianterna ($5 per tube kontra $30 eller mer per röret). Detta innebär att en hög kvalitet stereon rörförstärkare med hjälp av dessa rör förmodligen kunde byggas för $150 eller mindre (min uppskattning inklusive produktion och power transformers) och att det skulle rival prestandan hos system kostar många gånger priset. Jag tror att detta är ett spännande projekt som bara behöver en liten touch av laser för att få det att gå igen!

- Analog dator

Jag arbetar för närvarande på en fullt fungerande opamp-analog dator som skulle kunna lösa komplexa system av differentialekvationer som inte kanske har analytiska lösningar. Jag blev intresserad av analog datorer när jag läste den Heathkit EG-1 Analog dator Kit manual jag hittat här. Det brukade 9 vakuumrör-baserade opamps lösa relativt enkla DEs, men med modern teknik, kunde jag enkelt öka den siffran till så många jag vill; Jag planerar att göra det en modulär. Istället för att ha en

för varje enhet, kommer det naturligtvis bara att några ICs per modul.

Jag har redan testat min förmåga att göra en enkel analog dator genom att bygga en rudimentär 2 opamp dator som löser ekvationen av vinkar av en harmonisk oscillator. Allt som återstår att göra är mer tester med mer opamps, byggandet av de enskilda integratörer/opinionsbildare/tilläggsfunktioner/andra operatörerna och byggandet av en inhägnad. Eftersom jag tänker demonstrera detta på min skola och högskola, jag vill att det ska se så professionellt som möjligt. Med min nivå av metalworking förmåga, men vore det bästa jag kunde göra en röra. Med en laserskärare, skulle jag kunna maskin en riktigt trevlig låda som jag kunde använda i år.

- Hemmabyggd oscilloskop

Med framgången med detta projekt bygger jag för närvarande en version 2 katodstrålerör med mer avancerade elektronkanon design som kommer att producera en mer fokuserad elektronstråle och rikta den på en fosfor skärm. Sedan kommer använda magnetiska deformationen spolar och en enkel sopa generator och vertikala förstärkare, jag att kunna göra min egen oscilloskop från grunden. I kombination med min planerade analog dator, skulle det göra för en sann datorupplevelse 1950-talet!

Men för att hålla hembyggda kräver katodstrålerör i kammaren precision metallarbeten som jag för närvarande inte har verktyg för. Med en laserskärare, skulle jag kunna använda en dator för att utforma en inhägnad och Elektronrör fäste som skulle tillåta mig att visa min analog dator/katodstrålerör varhelst jag behöver. I framtiden, planerar jag också att förbättra oscilloskopet för att göra det till en enkel TV-apparat. Elektroniken är inte alltför komplex och Jon Stanley utformade en krets som han använde för att Visa TV-bilder på hans oscilloskop.

Om detta projekt kommer att lyckas, tror jag att jag bara kan vara den första amatören att någonsin bygga sina egna TV-från början och från allmänt tillgängliga delar. Några andra har gjort sin egen enkel TV med redan tillverkade katodstrålerör, men ingen hittills med hemgjord rör. Detta projekt är fortfarande långt ifrån avslutad, men det är möjligt i en relativt nära framtid.

- Teslaspole Kontrollpanelen och brytaren

Förutom att tillåta mig att professionella kapslingar/maskinstyrning tillåter paneler för min Tesla spolar och externa controllers som audio modulatorer och vakuumbrytarna, Zing laserskärare också mig att göra de precision delar jag behöver sätta min nyaste mellanstorlek DRSSTC ihop.

Tyvärr med de verktyg jag har, finns det inget sätt för mig att de precision skära jag behöver för att göra ett bra, rent utseende primära stödsystem. Mitt projekt just nu fast med en helt såret sekundära, monterade toroid, byggs och målade inhägnad, testade halvan överbryggar och primära kondensator, men inga primära coll.

2. green Living & teknik utmana

Experiment med partikelacceleratorer, vakuumsystem och höga spänningar ofta kräver dyra eller esoteriska utrustning och professionell montering, men inte denna!

Jag har velat bygga min egen fusor eller småskaliga accelerator i år nu, men jag hade inte pengar att köpa reservdelar och tillbehör för ännu en bare minimum stål eller Pyrex vakuumkammare (lätt flera hundra dollar). Dock efter besökande Robert Hunts webbplats, teralab och läsa om hur han använde anpassade glas vakuum kuvert för att utföra olika experiment (inklusive bygga sin egen vakuumrör trioden!), insåg jag att en proffsig vakuumkammare inte var nödvändigt att komma igång med några av de projekt jag har varit lutar sig mot i år.

Vetenskapliga glasblåsning är tyvärr inte riktigt så lätt som Mr.Hunt gör det verkar och rätt utrustning kan vara sällsynt och svårt att uppbringa (det finns inte för mycket efterfrågan på det längre, trots allt, gör de flesta fysiker blåsa sina egna glas vakuumkammare dessa dagar? Jag trodde inte så = /). Det är där glasflaska kommer in. När jag såg denna "5 minuters fusor" video, insåg jag att om glasflaskor och 5 minuters epoxi är tillräckligt starka för att hålla upp till en ganska anständig vakuum, då kanske jag inte skulle behöva en av dessa fancy anpassade maskinbearbetade stål handelskammare med $100 CF flänsar fastnade i vid alla möjliga vinklar som jag hade drömt om för att utföra några grundläggande experiment. Således, vinflaska CRT föddes. Andra praktiker bekräftade att detta var möjligt (länk, länk).

Detta är anledningen till att jag anser att det är en "grön" projektet. Istället för att använda en stor, dyr stål grej, använde jag en vinflaska. Istället för att använda ett lab klass justerbar hög spänning nätaggregat, återvunnet jag en transformator från en gammal neonskylt och en hög spänning diod från papperskorgen mikrovågsugn.

Tyvärr, verkar det som några av mina länkar ströks av okänd anledning. Jag ska försöka att få dem tillbaka så snart jag lista ut vad som gick fel!