Beiträge von fraxinus im Thema „Große CFK Vakuumkammer - erster Test“

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wusste ich es doch, Physik ist ein "Erbleiden".<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Sicher, etwas vorbelastet ist sie schon.
In diesem Fall waren die Gründe eher praktischer Natur.
Ich habe rechtzeitig klar gemacht, daß ich eine Arbeit in Deutsch oder gar Geschichte nicht Korrektur lese.
Wie sich später herausstellte, waren die Betreuer in der "Soft-Fächern" mehrfach überbucht, während es in den Naturwissenschaften freie Plätze gab.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber statt wickeln geht wahrscheinlich auch bedampfen einer gläsernen Hohlkugel.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Würde mich nicht wundern, wenn Du wieder etwas neues erfindest.[:D]

Du brauchst einen gleichgerichteten HV Trafo mit HV-festen Vorwiderstand am heißen Pol (ca 50-100Kiloohm, 10-30kV, Diodenkette) mit Stelltrafo davor. Schaltplan für diese 50Hz Variante suche ich raus.
Vielleicht geht's auch erst mal mit dem kleinen HV Modul?

Viele Grüße
Kai

Hallo Kalle,

nein, wir haben nur nachgemacht, das Experiment gibt es schon länger.
Die Entdeckung in 2008 kam dennoch überraschend und hat es damals auf die Titelseite des "Nature" Magazins geschafft:

Anbei eine kleine Link-Linste:

Bei Rapp-Instruments war es nur mit einer Verstärkerröhre und Bildbearbeitung möglich etwas zu sehen:
http://www.rapp-instruments.de/index8.htm

Den Österreichern gelang der Röntgennachweis, aber keine Bilder:
http://www.hcrs.at/ (unter "Physik", Suchwort Röntgen)

Ein Video zeigt den Weg, den wir bestritten haben - Bildgebung innen, im Vakuum:

Und dazu passend Teil 1:

Hier gelingt der Nachweis mittels Geigerzähler, ebenfalls direkt im Vakuum:

Lediglich die Videos der Erfinder selbst wirft Fragen auf, hier die wichtige Sequenz:

Einfach so "Finger drauf" und das ganze dann mit Dental-Film Ablichten kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen.
Mit diesem X-ray online Calculator kann man sich einen Überblick verschaffen, wieviel da noch für den Film übrigbleibt:
http://web-docs.gsi.de/~stoe_e…rograms/x_ray_absorption/

Viele Grüße
Kai

Guten Morgen,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Danke, lieber Kai! Jetzt hast du mir wieder mal einen Floh ins Ohr gesetzt[:D]<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich kenn' doch meine Pappenheimer[:D]
Kurt, Du bist doch bestimmt schon beim Wickeln dieser Kugel-Elektrode[;)]

Ein Demo-Fusor mit Helium macht sich als Blickfang zur Adventszeit sicher gut.[8D]
Die unausweichliche Röntgendiskussion würde ich allerdings gerne hier raushalten[:(!]

Apropos Röntgen:
Es gibt ein interessantes Experiment, bei dem Klebeband im Vakuum abgewickelt wird und dabei Röntgenstrahlung ausgesendet wird.
Meine Tochter hat darüber im Abiturkurs Physik eine Hausarbeit geschrieben.
Die Arbeit inclusive Verteidigung und Bewertung ist seit Sommer in trockenen Tüchern.
Darin sind auch Berechnungen zur Strahlensicherheit enthalten, die man für andere Experimente gebrauchen kann.
Im Falle der "Klebeband-Strahlung" reicht die Kammer an sich als Abschirmung völlig aus, aber das muss man ja zunächst rechnerisch sicherstellen.

An der Themenwahl war ich nicht unschuldig, man muss leider feststellen, daß sämtliche Experimente "an Luft" schon hundertmal dokumentiert wurden. Im Vakuum gibt es dagegen jede Menge zu entdecken.

Ein paar Impressionen:

Der einzige Umbau der Kammer war die Adaptation der vorhandenen Spiegel-Drehdurchführung auf eine Klebeband-Abwickelvorrichtung.

Die Leuchterscheinungen sind sehr schwach und die Versuche mussten nachts bei abgedunkelten Fenstern und gut dunkel-adaptiert durchgeführt werden.

Der visuelle Eindruck ist grob ähnlich, nur eben sehr unstetig in Form von Blitzen.
Die meisten Aufnahmen sind Langzeitbelichtungen mit 30s und Offenblende f/1.8

Es entsteht neben normalen Licht hauptsächlich UV-Strahlung (blau), die schwache Röntgenstrahlung (grün) erhält man durch Filterung vor der Röntgen-Verstärkerfolie.
Die schwarze Schrift auf Schokoladen-Verpackungsfolie lässt sich röntgen.

Ebenso kann man geheimnisvolle Schriftzüge aus Tippex (enthält schwere Elemente, zB Barium) unter einem Überzug aus Ruß (=Kohlenstoff, sehr leichtes Element) sichtbar machen.

Wird jetzt langsam off-topic[:D]
Macht aber nach 9 Seiten auch nix[;)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hat vielleicht jemand der mich kennt die gestern gesichtete Edwards Öldi E04 aus der "Bucht" gefischt? Jedenfalls wünsche ich dem neuen Besitzer viel Spaß damit.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Besten Dank für die guten Wünsche, Kurt![:)]
Eingentlich liebäugele ich mit einer Turbo, aber nein, ich bleibe an dieser Stelle bei "Lowtech".

Viele Grüße
Kai

Hallo Rainer, Kurt und Michael,

danke für Euren Input, sehr interessant!
Was bei Kurt in der Kammer abgeht sind vermutlich schnelle Elektronen, im letzten Bild werden die via "Glühkathode" in ausreichender Menge nachgeliefert.[:D]

Auch nach meiner letzten Recherche steige ich noch nicht richtig durch, wo der konkrete Nachteil von Elektronenbschuss - anstelle von Ionen - liegt.
Wichtige Punkte:

- schnelle Elektronen können Kohlenstoff-Ablagerungen erzeugen.
- Zwischen Elektrode(n) und Spiegel sollte kein Sichtkontakt bestehen.
- Sauerstoff-Atmosphäre ist wichtig (entweder Luft oder O2/Argon Gemisch)

Noch eine Skizze zum Verständnis der Glimmentladung.

Die Spannug der Hochspannungsquelle ist die schwarze Sinuskurve.
Da diese als Konstantstromquelle oder zumindest mit Strombegrenzung betrieben wird, fällt die Spannung nach dem ersten Anstieg auf ein konstantes Level ab. Dann verlicht die Entladung und wird der nächsten Halbwelle erneut gezündet.

Es kann also durchaus sein, daß ein HV-Netzteil die meiste Zeit nur mit ein paar Hundert Volt läuft.
Echte Hochspannung muss aber kurzzeitig zum Zünden möglich sein.
So ist das bei mir. Die Höhe des Zündimpuls könnte man nur mit einem Oszilloskop messen.
Generell sind solche Messungen schwierig, weil einfache Messgeräte mit der Kurvenform Probleme haben.

Wer sich in das Thema "Fusor" einlesen möchte, eine sehr gute Seite in deutsch ist hier zu finden:
http://www.diane-neisius.de/fusor/index.html

Es besteht keine Möglichkeit daraus Netto-Energie zu erhalten.
Die Schwierigkeit liegt nicht in der Fusion selbst sondern in deren Nachweis.

Viele Grüße
Kai

Hallo Kurt,

wenn das so weiter geht, sehen wir bald das erste Ion Beam Figuring aus Amateurhand.[:D]

Wie immer geballte Forschungsergebnisse. Schön, daß Du Dich darum kümmerst.[:)]

Zuerst einmal die Tabelle für den untersuchten Druckbereich.

Wie gesagt, ist nicht in Stein gemeiselt denn Alu hat eine etwas abweichende freie Weglänge.
Es geht um die Größenordnung und natürlich auch um den Abstand. Hier habe ich 23cm angenommen.

In alten Büchern ist ebenfalls von 1E-4 bis 1E-5 Torr die Rede. (Torr = mBar, circa)
Als untrügliches Zeichen von zu hohem Druck gilt ein schwärzlicher Niederschlag.

Zur Glimmreinigung:
Das ist praktisch total einfach, aber physikalisch ziemlich komplex.
Ich steige da noch nicht ganz durch, mir scheint aber, daß Dein Glimm-Modus teilweises etwas "out of spec" liegt[:D]
Allgemeiner Konsens ist so 5E-2 bis 1E-2mBar, relativ niedrige Stromdichte (unter 0,2mA/cm^2 bezogen auf die Eletrodenfläche) und Zeiten von 20-30min.

Anderseits, wenn es funktioniert, dann funktioniert's!
Kann ja sein, die anderen schreiben nur voneinander ab.[;)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Nach schließen der Belüftung hält sich die Glimmentladung bis ca. 1 x E-4 mb. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ich habe das, allerdings erfolglos, probiert.
Geht vermutlich nur mit vielen kV.
Wo genau meine Entladungen abreißen kann ich nicht sagen, da ich in diesem Bereich auf das Messgerät umschalten muss.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> In diesem Arbeitsbereich liegt die Eingangleistung des Generators bei ca. 70 W! <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Kannst Du den Strom auf der Hochspannungsseite messen?
Vermutlich ist das schwierig wegen der hohen Frequenz?
(Achtung, "unten" gegen Erde messen, keinesfalls zwischen Generator und Elektrode, ist Dir sicher klar, ich schreib's trotzdem)

In jedem Fall ein interessantes Experiment!
Das geht von den Glimm-Modi etwa in diese Richtung:
https://en.wikipedia.org/wiki/Fusor

Viele Grüße
Kai

Hallo Rainer,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kann es sein das Du Durchmesser statt Radius eingesetzt hast ?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ja, so war es. Gut aufgepasst, besten Dank!

Korrigiert kommt folgendes raus:
D=600, lose als Deckel aufliegend, Alu 5083 H111

Mindest-Dicke 10mm, Durchbiegung in der Mitte 8mm. (Belastung bis Streckgrenze)
Besser wären 15mm, Durchbiegung 2.4mm. (Sicherheitsfaktor 2x)

Vom Gefühl erscheinen mir selbst die 15mm zu dünn.
Man kann das aber praktisch leicht überprüfen.
Das Durchmesser/Dicke Verhältnis von 60 bzw 40 kann man beliebig übertragen.
Ein 100mm Einweckglas bräuchte dann 1.7mm bzw 2.5mm Alublech.

Viele Grüße
Kai

Hallo Alfredo,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wäre da ein flacher Abschluss bei der Größenordnung vielleicht noch handelbar?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Mal angenommen:
D=600, lose als Deckel aufliegend, Alu 5083 H111

Mindest-Dicke 20mm, Durchbiegung in der Mitte 16mm.
Besser wären 30mm, Durchbiegung 4.8mm.

Im ersten Fall kann man keine Löcher reinbohren, oder nur am Rand.
Ich habe für eine 500mm Kammer eine 30mm Bodenplatte rumliegen, Durchbiegung wäre dann 2.3mm.

Allgemein kann man sagen, ein loser Alu-Deckel sollte ein Durchmesser/Dicke Verhältnis von 20 haben.
Also bei 300mm sind es 15mm Dicke und bei 1,20m wären es 60mm Dicke.

Ob das alles stimmt?
Die Formeln stehen im "Dubbel Maschinenbau" S.C36

Viele Grüße
Kai

Hallo Kurt,

es ist immer gut zu wissen, wo die Grenzen liegen und wie sich das Reflexionsvermögen bei höheren Drücken ändert.

Die folgenden Zahlen engen den Versuchsbereich schon mal ein:

Wichtig ist der "Anteil ungestoßen", also der Anteil der Alu-Atome die ohne Stoß ankommen.

Man sieht oberhalb 1E-4mBar einen dramatischen Abfall dieses Anteils.
Bei 1E-3mBar kommen nur noch 5% direkt an.

Viele Grüße
Kai

Hallo Alfredo,

zu Kurt's Ausführungen kann man kaum etwas hinzufügen.
Schade, daß sich der Suppentopf nicht für ein spektakuläres Highspeed Video eignet[:D]

Ich habe mir vor einiger Zeit den Kopf zerbrochen, wie man eine Kammer mit Heimwerkermitteln bauen kann.
Mein bevorzugtes Material ist V2A, es lässt sich vakuumdicht schweißen.
Es gibt gewölbte Böden zu kaufen (Klöpperböden aus Edelstahl).
Einen Zylindermantel zu biegen wäre garade noch so drin gewesen.

Letztes ungelöstes Problem: der Flansch!
So ein Flansch muss ausreichend breit sein und auf ein paar Zehntel eben! Unmöglich!

Kurt hat das Flansch-Problem mit einer kunstvollen Alu-Auftragsschweißerei und Planschleifen gelöst.
Leider gibt es keine Klöpperböden in Alu. Flachdeckel sind ab 60cm nicht mehr so tolle.

Also bin ich bei CFK gelandet, denn da lässt sich das Flansch-Problem lösen.
Runde Formen sind auch kein Problem.
Leider braucht es eine überdimensionierte Pumpe.
Iegendwas ist immer[;)]

Viele Grüße
Kai

Hallo Alfredo,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...wenn man kein echtes Hochvakuum benötigt,... bereits bei 1x10E-5 mbar...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Der war gut[;)]

Also 1x10E-5 mbar <i>ist</i> ein sehr feines Hochvakuum.
Fehler kann man sich da nicht erlauben.

Angenommen, man hat etwas Feuchte in der Kammer, zB insgesamt ein Wassertropfen (0.05g).
Da normale Raumluft bei 20° etwa 10g Wasser enthält, ist das nicht unwahrscheinlich, daß sich ein Rest in der Kammer "festsetzt".
Zum Beispiel in die Sacklöcher unter den Schrauben.[:D]
Dann hat der enstehende Wasserdampf bei 1x10E-3 mbar ein Volumen vom 45000l oder 45m^3.
Bei 1x10E-4 mbar sind es 450m^3 und bei 1x10E-5 mbar dann stolze 4500m^3.

Mit 170 l/s kann man da eine Weile pumpen. [xx(]

Und die 170 l/s gelten auch nur für den Fall, daß die Pumpe direkt an die Kammer angeflanscht wird und keinerlei Baffles hat (was eigentlich nicht geht).
Meine kleine Öldi hat 300 l/s, hat aber 19cm Abstand zur Kammer (wegen Ventilklappe, Adapterstück) und dann werden effektiv 180 l/s draus.

Die Anlage von Armin hat übrigens nur 7.5 l/s und das funktioniert auch noch!
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=192640

Wenn Zeit keine Rolle spielt und die Kammer spartanisch eingerichtet wird, kann man bei der Pumpleistung schon ein paar Kompromise eingehen.
Da einzige was kritisch bleibt, ist das kurze Zeitfenster nach dem Glimmen.

Anbei meine alternative Lösung zum V2A-Schrauben durchbohren. In Alu tut man sich leichter.

Viele Grüße
Kai

Hallo Kurt,

ein Durchgang war Aufschmelzen und danach gleich verdampfen.
Dann das ganze nochmal.
Ich wollte sehen, ob sich bei einer benutzten Wendel etwas an Strom oder Spannung ändert.
Das ist praktisch nicht der Fall.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Zur Abhilfe hab ich mir einen 2 kW Regeltrafo bestellt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Guter Plan[:)]
Ich habe mehrere davon, es geht nicht mehr ohne.[;)]
Da Stelltrafos immer Spartrafos sind, muss noch ein Trenntrafo nachgeschaltet werden.
Braucht man hier sowieso um die Spannung runter, und den Strom hoch zu bekommen.
(Wenn man weiß, was man tut geht es auch ohne Trenntrafo. Du weißt was ich meine[;)])

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Beim mir geht das Aufschmelzen und die folgende Verteilung des Al auf der Wendel fast mit einen Schlag,...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja, genau. Geht ziemlich schnell.
Dabei zieht es wie wild irgendwelche Drahtenden in den Tropfen... aber es ist noch immer gut gegangen.
Tropfen von dieser Größe kennt man so nicht, man vergleicht ja immer mit Wasser.[8D]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die 1200A Strom müssten sich mit ca. 100mm² Kupferquerschnitt beherrschen lassen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hatte mehr erwartet. Das bekomme ich mit der aktuellen Technik hin.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Meine Edwards E02 HV- Pumpe schafft den 70 liter Pott "Bavaria" in ca. einer Stunde auf 8 x E-6 mb<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ein sehr guter Wert, gut zu wissen.[;)]
Meine Öldi schafft 12000 l/s - nach Datenblatt und auch schon selbst gemessen.

Für die Kammer mit reichlich 1000l und 6m^3 Fläche mehr als ausreichend, wenn sie aus Alu oder Edelstahl wäre.
Ist sie aber nicht, deshalb bleibt es spannend.[:D]

In einem Buch von 1958, "Leybold Vakuum-Taschenbuch" von Diels/Jaeckel habe ich die folgende Abschätzung gefunden (S.26):

<i>"Zur Aufrechterhaltung eines Druckes von 1E-4 bis 1E-5 Torr (circa = mBar)
in einem Vakuumbehälter mit 1m^2 Gesamtoberfläche
ist eine Sauggeschwindigkeit von ca 20l/s erforderlich.
Hierbei sind optimale Bedingungen (saubere Oberflächen) vorrausgesetzt.

Zur Evakuierung einer solchen Apperatur in einigen Minuten auf den genannten Druck
ist ist etwa die 10-fache Sauggeschwindigkeit, also 200l/s, erforderlich."</i>

Wie man sieht, ist alles sehr dehnbar und vom konkreten Oberflächenzustand abhängig.

Viele Grüße
Kai

Hallo Kurt,

interessanter Belastungstest! Desten Dank dafür!
Hätte nicht gedacht, daß diese 0.5mm Drähte das mehrfach aushalten.

Heute habe ich die neuen Höcker-Wendel ausprobieren können.
Zum Glück ist die kleine Nemo-Kammer immer einsatzbereit.
Es wäre ein Unding, für solche Tests die große CFK-Kammer zu bemühen.

Die Umbauarbeiten waren gering, lediglich ein längeres Kabel für den Hochstrom-Trafo musste hergestellt werden.
Statt zwei Wicklungen waren nun vier notwendig um die höhere Spannung zu erzeugen.

Insgesamt zwei Durchgänge.
Die Unterschiede in Strom und Spannung sind minimal.
Im 2.Durchgang, also benetzter Zustand, ist der Strom erwartungsgemäß etwas höher.

Hier die benetzte Wendel nach dem 1.Durchgang:

Jetzt wird mit vier Reitern a 0.11g beladen.

Das Aufschmelzen sieht bedrohlich aus, aber bis jetzt ist nichts abgetrofpt.

Während der Aktion habe ich eine Kamera mitlaufen lassen, um hinterher in Ruhe den zeitlichen Verlauf von Strom und Spannung auszuwerten. Die Ampermeter-Ablesung ist 1:500, zB 280mA ---&gt; 140A
(im Hintergrund die 4 gelb-grünen Windungen des Hochstrom-Trafos)

Mit langsamen Aufschnelzen bei Rotglut blieb der Strom unter 100A.
Die maximalen Werte beim Verdampfen waren 140A und 3.1V, gegen Ende dann 105A und 3.3V.
Dauer: unter 30s - die Scheibe war nach wenigen Sekunden blickdicht, das Ende war schwierig zu sehen.
Der Strom fiel aber kontinuierlich ab und stabilisierte sich dann, daran konnte man das ebenfalls festmachen.

Jetzt würde ich mit nur 8 Höckerwendeln auskommen.
Mit etwas Reserve sind das 1200A und 3.3V, also 4kW.

Was hat Kurt geschätzt?
4.2KW[:)]

Beide Lösungen scheinen ähnlich Energie-effizient.[;)]
Schauen wir uns mal das Verhältnis Wolfram- zu Alu-Masse an.

8 Höckerwendel wiegen zusammen 58g und verdampfen bis zu 3.5g Alu      ---> W/Al =  17  (17g Wolfram für 1g Alu)
40 Kurt'sche Wendel (Max-Ladung) wiegen 25g und verdampfen 3.2g Alu    ---> W/Al =   8  ( 8g Wolfram für 1g Alu)
1 Kurt'sche Wendel (Norm-Ladung) wiegt 0.625g und verdampft 0.034g Alu ---> W/Al =  18  (18g Wolfram für 1g Alu)

Der Punkt für Rohstoff-Effizienz geht an Kurt mit der Max-Ladung.
Anderseits dürften die Höckerwendel länger halten.
Etwa solange wie Kurt's Norm-Ladung. So von der Größenordnung.
Die vier Reiter auf der Höcker-Wendel sind also nicht zu viel.

ps. Auf Seite 5 schrieb ich:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Strom würde ich auf 120-150A schätzen. Es sind 3x0,9mm verzwirbelt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Es gibt nichts schöneres als eine gute Übereinstimmung von Rechnung und Experiment[:)]

Viele Grüße
Kai

Guten Morgen Kurt,

besten Dank für Verdrill-Fotos!
Vermutlich sind 0.5mm der letzte Draht-Durchmesser wo das noch so durchgeht.
Ich habe hier noch ca 0.15mm Draht, der lässt sich fast beliebig biegen und ziemlich eng wickeln.

Deine 2-fach-Wendel werde ich definitiv testen, bevor ich mich entscheide.
Ein Alu-Reiter (1x16) hat ca 34mg. Da bräuchte ich allerdings 100 Stück davon.
Oder ich ändere die Geometrie und gehe nächer ran.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...dauerte es individuell recht unterschiedlich lange bis die 6 Reiter jeweils aufgeschmolzen waren.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
So langsam geht mir ein Licht auf, was der Grund für die Bevorzugung der Parallelschaltung in der Literatur sein könnte.
Es ist durchaus möglich, das es genau dieses Aufschmelzen bei niedriger Temperatur ist.
Vielleicht schreibe ich einen der Autoren des MMT Artikels an, das interessiert mich.

Das Problem ist, daß das Aufschmelzen bei mehreren Wendeln "blind" funktioneren muss.
Da finde ich Deine Voll-Drauf-Methode sehr interessant.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Deshalb gebe ich noch in der Feinvakuumphase einen ca. 2 s dauernden Schubs mit voller Leistung auf den Verdampfer um die flüchtigen Bestandteile wegzublasen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja, macht Sinn und schadet offensichtlich dem Wolfram nicht.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Für eine echte, hinreichend dicke Belegung aus 6 Wendeln wirst du wohl weniger beladen müssen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Nach Kalle's Tabelle brauche ich 3,2g.
Mit etwas Reserve also mindestens 8 Wendel mit voller Ladung von 0.44g.
Von der Gleichmäßigkeit wären mir 16-24 Wendel lieber.
Oder der Spiegel wird rotiert, was sich zwar in der kleinen Kammer sehr bewährt hat aber die Sache verkompliziert.

Viele Grüße
Kai

Hallo Andi und Jörg,

danke für die guten Wünsche.[:)]
Gut Ding braucht Weil. Aber ich denke, das ist nun bald fertig.

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nachdem ich ziemlich schnell gelernt habe wie man den etwas störrischen 0,5 mm W-Draht mühelos verdrillen kann...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das interessiert mich.[:p]

Damit ich das richtig verstehe:
Lässt Du gleich den vollen Strom auf die Wendel los?

Ich mache das so:
Das Alu wird bei "Rotglut" auf die Wendel aufgeschmolzen. Das dauert manchmal 10-15s.
Danach kann man nochmal abkühlen lassen und eine Minute pumpen, oder eben voll durchheizen.
Man kann das Aufschmelzen auch vor dem Glimmen erledigen. Im Hochvakuum selbstverständlich.

Am Freitag sind die neuen Wendel angekommen.
Unter Strom konnte ich die noch nicht testen, vermute aber, daß die für kleinere Kammern eine Nummer zu groß sind.

Die kleinen Alu-Reiter gefallen mir am besten. Davon passen bis zu vier Stück auf die Höcker.
Die großen wackeln mir zu sehr, es waren auch nur ein Dutzend in der Probepackung.
Ich werde die Teile mit voller Beladung (0.44g) testen. Bin gespannt![:D]

Es ist jetzt nicht schwer zu erraten von welcher Firma die sind.
Deshalb an dieser Stelle meine Bitte:
Wer Bedarf daran hat meldet sich bitte bei mir via PM.
Ich bin dafür, dort immer mit einer Sammelbestellung nachzufragen.
Zum einen liegt die Mindestbestellmenge relativ hoch, zum anderen nerven wir dort nicht einzeln.

Die Alu Reiter haben 99.99% Reinheit.
So wie ich es verstanden habe, liegt die Mindestbestellmenge im zweistelligen Kilogramm Bereich.[xx(]
Also da werde ich zunächst gründlich nach Alternativen suchen und evtl selber Wickeln.
Anderseits ist bald Weihnachten, wenn man die Reiter etwas lang zieht kann man die als Baumschmuck verwenden.[:D]

Viele Grüße
Kai

Hallo Kurt,

besten Dank für die weitere Grundlagenforschung![:)]

Gut zu wissen, daß die "Frickeldinger" aus 3 x 0.5mm Wolframdraht so gut halten.
Von diesem Draht hatte ich auch etwas gekauft.

Der 1x14mm Aludraht hat leider nur 0.03g bzw 30mg. Ich brauche deutlich mehr[;)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Witziger weise hatte der Verdampfter bei Feinvakuum von ca. 0,01 mb problemlos verdampft.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Pssst, nicht alles verraten[:D]

Im Ernst:
Bei 1x10E-5mBar ist die freie Weglänge ca 6,8m.
Bei 1x10E-2mBar ist die freie Weglänge demnach ca 6,8mm.
Also ein Stück weit kommt das Alu schon.
Wie sieht denn die Vorderseite des Schauglases aus?

Viele Grüße
Kai

Guten Morgen Kalle und Michael,

danke für das Berechnungstool und die Überprüfung desselben![:)]
Für die große Kammer, Ein-Ring-Konfiguration in ca 600mm Höhe, komme ich auch 3,2g Alu.
Das muss nocheinmal anderweitig verifiziert werden, aber ganz unwahrscheinlich ist es nicht.

Guten Morgen Kurt,

Selber wickeln ist mit einer Propanflamme (Rotglut) möglich , siehe John Strong Seite 172.
Das Foto zeigt meinen allerersten Versuch, freihand auf einer M8 Schraube.
Das geht mit einer Wickelhilfe deutlich besser.

Lediglich die Reinigung danach ist mir noch nicht gelungen.
Ultraschallreiniger scheint vorteilhaft.

Nachdem ich jetzt weiß, was professionell geformte Wendel kosten habe ich kurzerhand 100 Stück bestellt.
Hatte deutlich mehr vermutet.
Melde mich wenn die hier aufschlagen, kannst gern ein paar abhaben.
Strom würde ich auf 120-150A schätzen. Es sind 3x0,9mm verzwirbelt.
Damit lassen sich bis zu 0.22g Alu verdampfen.

Zu Deinen Daten der 1mm WIG Elektrode.

Das waren 60A und 11,7V.
Die effektiv glühende Länge schätze ich auf 40mm.
Spannung pro Draht ca 1.66v (11,7V durch 7 wegen der Verluste)
Damit 100W auf eine strahlende Fläche vom 1,25cm^2 bzw 1,25E-4m^2.
Ergibt eine Oberflächenbelastung von 80W/cm^2 oder 8E5W/m^2.

Nach Stefan-Boltzmann ergibt sich eine Temperatur von ca 1940K bzw 1660°C.
https://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz

Viele Grüße
Kai

Guten Morgen Kurt,

wer hätte gedacht, daß wir mal so weit kommen?[:)][:p][8D]

Was professionelle Wendel kosten würde ich auch gern wissen, anderseits mag ich lieber die Unahängigkeit.
WIG Elektroden wird es "immer" geben. Auch daraus kann man Wendel drehen, ich bin gerade am probieren.

Anderseits sind Wendel bei Reihenschaltung nicht nötig, da ist die "Kurze Lösung" ideal.
Bei Parallelschaltung sind längere Drahtstücke besser. Man bekommt mehr "Alu pro Ampere" verdampft.

Auch mir tut es leid wertvolle Rohstoffe zu verschwenden. Wenn es aber darauf ankommt, bei "echten" Spiegeln, lege ich in meinen Verdampfer grundsätzlich eine neue, halbe 2,4mm WIG Stange ein.
Dieser Praxis werde ich auch bei der großen Kammer treu bleiben.

In der industriellen Praxis läuft das, aus eigener Anschauung, etwas anders.
Da werden die Verdampfer (ca 20) vor jeder Charge geprüft und ggf einzeln ersetzt, dann bis zum Ausfall betrieben.
Die Substrate werden um die Verdampfer rotiert und teilweise auch noch einzeln geschwenkt/rotiert.
Ein einzelner Verdampfer-Ausfall macht sich nur in entsprechend verringerte Schichtdicke bemerkbar. Oder gar nicht, wenn die Alumenge gemessen wird.

Man müsste also den Spiegel rotieren und mit Alu Überschuss arbeiten.

ps. besten Dank für die elektrischen Werte! [:)]
Heute abend schaue ich mir das genauer an.

Viele Grüße
Kai

Guten Morgen Wolfgang,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bei Verbundwerkstoffen ist es einfach schwieriger zuverlässige Werte für die Festigkeitskennwerte zugrundezulegen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Jetzt ist mir klar was Du meinst.
Vorweg: Nein, meine Berechnungen taugen keineswegs für einen Nachweis.
Ich kann deshalb nicht sagen, ob ich Sicherheitsfaktor S=4 oder nur S=1 habe.[;)]

Wie das in Stahl und Alu geht ist mir klar (Sicherheit gegen plastische Verformung und Einbeulen).
Das habe ich mit extrem konservativen Annahmen, besonders bei den Druckfestigkeiten, auf CFK übertragen.

Da nun feststeht, daß der Sicherheitsfaktor mindestens bei S=0.999 liegt, werde ich einfach noch ein paar Schichten auflegen und gut isses. Nicht sehr elegant aber wirkungsvoll [:D]
Was mich jetzt schon beruhigt, sind die kaum sichtbaren Verformungen an den Flanschen während des Abpumpens.

Und dann muss man immer bedenken, daß das kein Airbus ist und niemand zu Schaden kommen kann.

Viele Grüße
Kai

Hallo Wolfgang,

freut mich, wenn Dir meine Basteleien gefallen[:)]

Die Optik leidet noch etwas unter dem Abreißgewebe, welches ganz zum Schluss abkommt.
Dann wird weiß-grau lakiert. Hammerschlagoptik[8D]

Demnächst werde ich ein paar Durchbrüche bohren, dann kann ich die Wandstärke genau messen.
Mal sehen, was Du dazu sagst.

Bei meinen eigenen Berechnungen ist mir schnell klar geworden, dass es hier nicht allein um die Wandstärken geht.
Sondern um die Steifigkeit und Fertigungsgenauigkeit.
Ich denke, letzeres habe ich ganz gut in den Griff bekommen.

Viele Grüße
Kai

Hallo Martin,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...bis zum Leistungslevel um 1kW (bei etwa 60g Masse<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Keine Frage, das ist verblüffend!
Bin gespannt was Deine Erfahrungen werden.
Mich macht nur stutzig, dass in dem MMT PDF von größeren Schwierigkeiten berichtet wird, und daß mittlerweile auf umgebaute Schweißgeräte umgestellt wurde.
Gut, der Artikel ist nun auch schon 15 Jahre alt...

Hallo Amateurastronom,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kunststoff entweder gegen IR-Strahlung reklektierend beschichten ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das werde ich so wie in dem MMT PDF lösen: mit Blenden!

Dazu kommt, daß der Abstand der Wendel von der Wand nur 50mm beträgt.
Eine kurze Überschlagsrechnung (Stefan-Boltzmann) zeigt, dass die Wandtemperatur der obersten Schicht dann (stationär) bis 700°C gehen kann.
Das gibt eine Menge Rauch[;)]

Da der (Fern-)Wärmetransport im Vakuum über durch Strahlung läuft, kann man das Problem allein durch reflektierende Blenden lösen.
Konvektion, also aufsteigende Warmluft, gibt es ja nicht. [:D]

Viele Grüße
Kai

Hallo Martin,

meine kindliche Prägung in Sachen Elektrik hat mein Opa übernommen.
Er war in den 30'er Jahren Elektriker in einem Kraftwerk, konnte Cosinus(Phi) im Kopf berechnen und hatte immer einen Phasenprüfer einstecken. Elektronik konnte er mich nicht lehren, feine Lötarbeiten waren wegen beiseitig Graum Star nicht so sein Ding.[8D]

Also probier es aus, ich finde Elektronik faszinierend und vielleicht funktioniert es sogar.
Billig wird es hier definitiv nicht. Das sagt mir meine kindliche Prägung.
Auf die Dauer hilft nur ... viel Eisen, Kupfer und ein 19'er Maulschlüssel! [:D]

Ein Vorschlag zum Test: Nimm eine alte Sägeketten-Rundfeile und glühe die mal richtig durch.
Wenn das funktioniert, dann geht's auch mit den Wendeln.[:p]

Viele Grüße
Kai

Hallo Martin,

Durchführungen und Erdung stelle ich später vor.
Klar, die Kammer muss geerdet werden weil CFK den Strom leitet[;)]
Aber das macht mir keine Sorgen, viel eher die Qualität des Hochvakuums.
Davon hängt wieder der Abstand der Wendel zum Glas ab.

Deshalb kommen als nächstes erst mal die endgültigen O-Ring-Dichtungen dran.

Hallo Roger,

es geht nicht um einen anfänglichen Unterschied in den Widerständen - das kann man vermeiden.
Es geht um sich zufällig entwickelnde Unterschiede während die Wendel aufheizen.
Dabei steigt der Widerstand ca um Faktor 10x.

Die Verlockung der Reihenschaltung ist der geringe Leiterquerschnitt und Verkabelungsaufwand.
Deshalb steht in dem PDF vom MMT auch, daß sie es, mit Teilerfolgen, versucht haben.
Aber das waren auch 200 Wendel.

Viele Grüße
Kai

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Probieren bringt mir im Moment mehr als weiter zu diskutieren<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Exakt![:)]

Meinen Versuch von gestern abend möchte ich Euch trotzdem nicht vorenthalten:
Zwei 60W Glühampen in Reihe geschaltet an einem Stelltrafo. Sind visuell oder fotografisch Unterschiede zu erkennen?

Trotz intensiver Beobachtung aller Betriebszustände: Nein.

Lediglich im dunkelroten Zustand gibt es *innerhalb* einer Wendel Unterschiede.
Dieses Verhalten kann man auch bei den Wolfram Stäben in der Kammer beobachten. Manchmal beginnt die Rotglut nicht mittig sondern am Rand.

Wie kurt schon vermutete, ist theoretische Erklärung für die Stabilisierung des eigentlich labilen Zustandes der Energieverlust durch Strahlung die mit der 4.Potenz der Temperatur zunimmt.

Wie gesagt, ich bleibe vorerst bei der Parallelschaltung weil es sich um 100€ Mehrkosten handelt und der größte Teil der Kabel und die Trafos eh schon hier herum lungern.
Weiterhin ist eine gewisse Masse an Alu in den Zuleitungen innerhalb der Kammer aus thermischen Gründen nötig - die Wärme an den Wendel-Klemmungen muss irgendwo hin.

Frohes Schaffen weiterhin wünscht
Kai

Hallo Kalle,

in diesem Punkt kann Entwarung gegeben werden - da verdampft erst mal nix.
Nachzulesen bei John Strong "Procedures in Experimental Physics" S.173

"A chemical analysis of the condensed
metal film was made to test whether or not tungsten is
evaporated. The analysis gave no definite indication of
tungsten. A concentration of 0.03 per cent by weight was detectable."

cs Kai

Hallo Michael, Kurt und Alfredo,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vielleicht weil dann zum Schluss eine sehr dünne Wolfram-Schicht über das Alu gedampft wird...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Gut möglich.
Oder man wollte einfach sicher gehen, dass es nach zwei durchwachten Nächten mit Aluminium-Mangel und einem halbdurchlässigem Spiegel endet.[xx(][V][}:)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">richtig, aaaber bei Temperaturen weit über 1000°C strahlt dieser Widerstand auch ganz kräftig Wärme ab.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Einverstanden, dieser Effekt wirkt "strafmildernd".[;)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was zwingt dich denn dazu alle „Wendeln“ gleichzeitig zu heizen?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Im PDF steht: Aufdampfgeschwindigkeit mindestens 2nm/s
Das ist immer mal wieder zu lesen. Es sollte schnell gehen.

Früher hat man tatsächlich auch umgeschalten. Ich kann mich an ein Video oder eine Bilderserie erinnern, wo händisch Dutzende (oder Hunderte?) Wendel einzeln "gezündet" wurden. Mit Strichliste.

Das wird natürlich genauso gleichmäßig wie sonst auch, eben so wie es die Wendelgeometrie hergibt.
Nur sind 2nm/s nie und nimmer zu schaffen.[:D]

Also das ist alles eine Frage der Wichtung der einzelnen Anforderungen.
Ich werde mal mit Parallelschaltung und 3000A kurzzeitverträglichkeit planen und bauen.
Und natürlich Kurts Ergebnisse aufmerksam verfolgen. Reihenschaltung ist schon verlockend[:)]

Übrigens, soeben getestet:
Eine Alu-Schiene 10x5mm hält
300A für 60s (gut warm, anfassbar) oder
600A für 15s (dito)

Viele Grüße
Kai