Страница 34 из 150
Питается такой насос высоким напряжением от специального источника (см. рис. 17). Для его работы необходим внешний магнит, который можно подобрать или сделать из железной скобы толщиной около десяти миллиметров с наклеенными бариевыми магнитами от динамиков. Общая толщина этих магнитов должна превосходить толщину насоса раза в полтора-два.
Неплохо также иметь в лаборатории мощный (до киловатта) трансформатор на напряжение 24–36 вольт и на ток 30–40 ампер. Подключая его к автотрансформатору, можно питать самую разнообразную нагрузку (например, печи разных размеров). При необходимости можно изготовить и установить и другое электрооборудование.
Следует изготовить самостоятельно или подобрать высокочастотный (ТВЧ) автогенератор с мощностью 50-200 ватт, и рабочей частотой около десяти мегагерц. Для начала вполне достаточен двухтактный генератор на двух лампах ГУ-50 при напряжении анодного питания 600—1000 вольт. Анодное напряжение следует сделать регулируемым (ЛATP) и не подавать его до полного прогрева катодов ламп. Генератор следует обязательно «отвязать» от сети трансформатором (см. схему на рис. 18).
Применяя вместо ламп мощные транзисторы, можно сделать сам генератор небольших размеров, безопасным в смысле поражения высоким постоянным анодным напряжением и поэтому удобным для работы в разнообразных условиях. Громоздкий блок питания такого устройства можно разместить вне стола, соединив его с генератором гибким проводом и тонкими трубками водяного охлаждения.
Снабдив генератор сменными контурами различных размеров с подобранной ёмкостью и индуктивности, можно тренировать «шарики», нагревать в вакууме различные геттеры в виде кольца из титана или единичного электрода (разряд со вторым электродом «на пространство» — «ВЧ факел»), изготовлять спаи металла со стеклом типа дисковых и колпачковых.
Удобно также иметь в комплекте генератора небольшой набор высокочастотных трансформаторов типа трансформатора Тесла, но с меньшим количеством витков во вторичной обмотке (коэффициент трансформации 3-10 раз). Они могут применятся для распыления геттера разрядом типа «ВЧфакел», который проще зажечь при повышенном напряжении.
Разумеется, не помешает в лаборатории и мощный генератор с частотой до мегагерца на несколько киловатт, но работать с ним следует в экранированном помещении и на фиксированной частоте, чтобы не мешать радиоприёму. В промышленном производстве ВЧ нагрев широко применяется.
Предметом первой необходимости в лаборатории следует считать маломощную контактную сварку. Такая сварка широко применяется в электровакуумном производстве. Нам будет достаточно иметь сварочный аппарат, сделанной из трансформатора типа ТС-270 от старого телевизора. Этот трансформатор хорош тем, что его всегда можно найти и легко разобрать.
После аккуратной разборки трансформатора с катушек следует смотать все обмотки кроме сетевых. Сетевая обмотка самая нижняя и состоит из нескольких частей, которые следует соединить последовательно и убедится при помощи миллиамперметра, стоваттной лампочки (балласта) и ЛATPa, что включены они правильно. На обмотку одного стержня можно подавать 110 вольт, при этом ток холостого должен составлять не более ста миллиампер (разумеется, при собранном магнитопроводе). Обмотки обеих стержней следует соединить последовательно и согласованно (начало второй обмотки соединить с концом последней) и при первом включении последовательно трансформатору включить лампочку 100 ватт или медленно повышать напряжение ЛАТРом, контролируя ток через катушки во избежание аварии.
(Эта технология применима всегда при работе с вновь изготовленными или неизвестными трансформаторами).
На оба стержня следует намотать проводом или шиной сечением около 20 мм2 по одинаковой обмотке на 3–4 вольта. (Если они будут иметь разное напряжение, то при параллельном соединении, возникнут уравнительные токи, которые будут бесполезно нагревать трансформатор и могут его сжечь). Обмотки следует соединить параллельно (начало с началом, а конец — с концом). Сварочный клюв должен иметь длину около ста миллиметров и быть покрыт толстой теплоизоляцией. Сжимать его можно просто рукой, как пинцет. Медные губки можно сделать из толстого медного провода и заточить напильником до нужной формы. Их обратный ход обеспечивается за счёт упругости.
Для сварки встык коротких вольфрамовых электродов импульсных ламп с титановыми деталями в губках можно надсверлить выемки. Вообще, для конкретных сварочных работ следует подбирать и губки соответствующей формы.
Для коммутации тока в первичную цепь трансформатора следует включить несимметричный мостик из диодов и тиристоров на ток свыше 5-ти ампер и напряжение более 300 вольт. Поскольку катоды тиристоров в такой схеме соединены в одной точке, то относительно неё на управляющие электроды можно подать управляющее напряжение от ждущего мультивибратора с запуском от кнопки. Можно также в диагональ диодного мостика включить оптронный тиристор ампер на десять и, разряжая через сопротивление на его светодиод заряженный до 5-10 вольт конденсатор, получать на трансформаторе импульс тока необходимой длительности.
Конечно же, применив кнопку достаточной мощности, можно обойтись и без мультивибратора и без тиристорного коммутатора, можно применять вместо него даже штепсельную вилку, но тогда отрабатывать выдержку приходится вручную, что затрудняет сварку некоторых материалов. Кнопку следует расположить так, чтобы сжимать сварочный клюв и держать детали можно было обеими руками. Меняя длительность импульса и первичное напряжение с помощью ЛATPa или (что лучше) ток с помощью реостата, можно подобрать режим сварки для различных деталей.
Регулировка тока с помощью реостата лучше подходит при сварке стальной проволоки и других деталей, склонных к пережогу. Очень полезно также последовательно первичной обмоткой включить галогенную лампу подходящей мощности (500-1000 ватт). Это позволяет получить более благоприятную форму импульса сварочного тока.
Сварочный трансформатор представляет собой тяжёлую нагрузку для тиристорного ключа из-за своей индуктивности, поэтому параллельно ключу (или, при отсутствии ключа — параллельно кнопке) следует включить конденсатор в 0,1 мФ. с рабочим напряжением не менее 500 вольт. Надо быть готовым к возможному выходу этого конденсатора из строя и тогда его рабочее напряжение следует удвоить. Неплохо предусмотреть также возможность несложной перекоммутации вторичных обмоток для питания дополнительных нагрузок.
Вторичное напряжение трансформатора контактной сварки совершенно безопасно, но следует позаботиться о надёжной изоляции вторичной обмотки от первичной. При работе с ним не следует иметь контакт с заземлёнными предметами.
При помощи такой сварки, как сказали автору, можно раскалывать победитовые пластинки, нагревая их недалеко от края (как стеклянную пластинку). Если трещина не возникает, то на ближайший край пластинки следует нанести перед пропусканием тока каплю воды. Таким же образом трещину можно вести дальше.
«Робот»
При пайке сложных стеклянных деталей их часто нечем удерживать, т. к. руки заняты горелкой и инструментом. В таких случаях вместо хорошо себя зарекомендовавшей в фильме «Фантомас» «третьей руки» следует применять несложные подставки, сваренные из проволоки латунью, снабжённые шарнирами для поворота. Например, для установки колб можно применять приспособление из двух колец разных диаметров, укреплённое на краю стола (см. рис. 19). Для лучшего скольжения на проволоку, соприкасающуюся во стеклом, следует одеть фторопластовую трубку или обмотать её фторопластовой лентой.