מחולל מרקס והשימוש בו

מאמר זה מיועד למטרות מידע בלבד. המכשירים המתוארים כאן הם בעלי סכנת חיים, לכן אנא היזהר בעת השימוש במידע זה.

גנרטור מרקס הוא מכשיר לייצור פריקות פולסות מתח גבוה, המבוסס על העיקרון של טעינה מקבילה של מספר קבלים מתח גבוה למתח גבוה, ואחריו חיבור קבלים טעונים אלה למעגל סדרתי, כתוצאה מתוספת זו מתקבל פריקה חשמלית ניצוץ במתח הגבוה מהמתח של מקור הטעינה, בפרופורציה. מספר הקבלים במעגל.

קבלים נטענים במקביל באמצעות נגדים בעלי עמידות גבוהה (מגאוהם), וחיבור סדרות מתאפשר על ידי שימוש במפסקי גז (אוויר) או טריגטרון.

כאשר הקבלים נטענים למתח גבוה, פער הניצוץ הראשון מופעל, הוא פועל כטריגר, ולעיתים משתמשים בהפרשה יוזמת ממקור נוסף כדי להפעיל אותו, או שהאלקטרודות שלו משולבות פשוט לזמן קצר. כאשר המפסק הראשון מעד, מתח המתחים שהתרחש במעגל הופך את כל המעצרים האחרים לנסוע באופן מיידי, כך שחיבור סדרתי וקצר קצר דרך אוויר המעגל קבלים טעונים.

וכך, באמצעות הגנרטורים של מרקס, מתקבלות פריקות פועמיות עם מתח ממספר עשרות קילוולט לעשרות מגה-וולט. תדירות הפולסים הנוצרים (פריקות) תלויה בכוח של מקור הטעינה של מתח גבוה ובאנרגיה בדופק בודד.

אופייני עבור מחוללי מרקס הוא טווח התדרים של הקטניות המתקבלות - מכמה ביטים לשעה ועד עשרות הרץ. ניתן למדוד את האנרגיה של דופק אחד בעשרות מגה-עיגולים, או בשברים של ג'ול, תלוי בקיבולי הקבלים המשמשים ובמתח שמתקבל בדופק.

באינטרנט תוכלו למצוא דוגמאות רבות ליישומים מוצלחים של גרסאות חובבניות של גנרטורים מרקס, במיוחד הם פופולריים בארצות הברית ובאירופה.

תוכנית זו לייצור פולסים במתח גבוה הוצעה לראשונה בשנת 1924 על ידי אדווין אוטו מרקס (1893-1980) - מהנדס גרמני. הממציא בנה את הדגם הראשון בשנת 1926. בשטחה של ברית המועצות לשעבר, גנרטורים מרקס נקראים גם ארקדיב-מרקס, או מרקס-ארקדיב, וגם גנרטורים של ארקדיב-בקלין-מרקס.

עובדה היא שבשנת 1914, ולדימיר קונסטנטינוביץ 'ארקדיייב, יחד עם ניקולאי וסילביץ' בקלין, בנו את גנרטור הברק הראשון ברוסיה, שעבד על עיקרון החיבור הסדרתי של קבלים הטעונים במקביל, כלומר עוד לפני שמארקס העיקרון שולט ברוסיה. עם זאת, ארקדיב ובקלין חיברו את הקבלים באופן מכני ולא דרך פריקות, כפי שהציע מרקס, 10 שנים אחר כך.

גנרטורים מרקסיים במעבדה עם מתח יציאה של עד 200 קילוואט מבודדים באוויר. חזק יותר - עם בידוד ואקום או עם גז, למשל SF6. ניתן להשתמש גם בשמן למיגור נזילות עקב קורונה בשטחים פתוחים של מוליכים.

אם משתמשים בוואקום, גז או נפט, אז בדרך כלל הגנרטור ממוקם לחלוטין במיכל מלא בשמן או בתא אטום ואקום, או בתא עם גז. לעתים קרובות מבודדים קבלים ונגדים, אך המפסיקים מובילים לאוויר.

כמעצרים, ניתן להשתמש במפרקי אוויר קילוולטים וזרמים עד מגה-אמפר, או כמפרקי ואקום, מצתים, אפילו תירטרון מימן, למרות העלות הגבוהה.כדי להפחית הפסדים, לפעמים מותקנים משנקים איכותיים במקום נגדים, או מיוצרים נגדים נוזליים. לפעמים מיוצרים קבלים על בסיס מים מיוניזים.

החיסרון העיקרי של גנרטור המרקס, כמקור לפולסים במתח גבוה, הוא הצורך להתקין מספר רב של שלבי קבלים ובהתאם, מיתוג מעצרים, וזה משפיע מאוד על מאפייני האנרגיה הספציפיים של המבנה, הפרמטרים הממדי המוניים והיעילות.

מדוע זה קורה? ראשית, במהלך הפריקה מתרחשים הפסדים בדיאלקטרי של הקבלים ובפערים האוויר, בפרט, התנגדות התעלה של פער ההפרשות הראשי היא גדולה, וזו עמידות העומס.

כדי להפחית הפסדים, יש צורך ליצור תנאים לחוזק מוגבר של הגז שמסביב תחת לחץ על ידי החלפת פערים, להשתמש בקבלים באיכות גבוהה ולשפר את תחילת פירוק ההתחלה, כך שהחזית תתגלה תלולה יותר.

אם מדברים על השימוש בגנרטורי מרקס בעלי מתח גבוה, אי אפשר שלא לתת את שמות תחומי המחקר במדע, שישנם רבים מהם. מגוון משימות טכניות דורשות זרמים משמעותיים ומתחים גבוהים. עוד בימיו של איגור וסילייביץ 'קורצ'טוב, גנרטורים של מרקס סייעו במחקר גרעיני לתת מהירות גבוהה לחלקיקים יסודיים וליזום תגובות.

בזכות הגנרטורים של מרקס נשאבים גנרטורים קוונטיים, הם בוחנים את התנהגות פלזמה וקרינה פועמת, בונים ציוד לוחמה אלקטרוני, מתכות עיבוד אלקטרו-הידראוליות, קרקעות ריסוק ותערובות בטון קומפקטיות.

לעיתים משולבים זוג גנרטורים של מרקס להשגת פוטנציאל גבוה על מנת להטעין קבלים קיבוליים יחסית של גנרטור בעל שלב נמוך, וכך להשיג פוטנציאל נמוך יחסית, אך דופק זרם ארוך.

מחולל המרקס הוא מכשיר קטלני לבני אדם. ללא אימונים מיוחדים, אסור לנסות לבנות אותו, זה רצוף פציעות ואפילו מוות. לפני שאתה נוגע בגנרטור Marx, וודא שכל הקבלים פרוקים. פריקות מחולל המרקס מהוות מקור רב עוצמה לקרינה אולטרה סגולה, בנוסף, הן מלוות בשחרור האוזון באוויר, והאוזון הוא רעל. היזהר כשאתה עובד עם מתח מתח גבוה.

כך או אחרת, ביוטיוב תמיד תוכלו למצוא הדגמות מלאות חיים לבקשתם של "מחולל המרקס" ו"גנרטור MARX ", שבהם שימשו דגמים לבניית קבלים מתח פוליפרופילן או קרמי.

Comments

[#1]

למעשה, השם הנכון למכשיר זה הוא מחולל המתח הפולסי של ארקדיב-מארקס (GIN). כל אמצעי בידוד יכול להיות בידוד: גז (אוויר, חנקן, SF6 וכו '), דיאלקטרי נוזלי (שמן, אורופן וכו'). רוב ה- GIN מבודד אוויר. ישנם מכשירי GIN כאלה עם מתח טעינה של עד 10 מגה וולט (שמעולם לא נראה יותר). בתצלום האחרון של 7 מגה-וואט GIN שהופק על ידי TuR, דרזדן, GDR. מותקן במגדל בידוד עשוי קצף פוליאוריטן. בידוד אוויר. ניתן לראות 5 מסכים של מגדל הבידוד המשמשים להגדלת החוזק הדיאלקטרי של בידוד ה- GIN.

ה- GIN משמשים לבדיקת חוזק החשמל של הבידוד של ציוד חשמלי למתח גבוה.