Hej alla,
Om man skulle använda mikrovågor från en magnetron från en vanlig mikrovågsugn, till att jonisera vätgas, vad kan det då finnas för allmänna råd att ge? I den gamla artikel som jag bifogat en bild på, så har man en "cavity" som är mindre än våglängden. Hur kan det funka? QK-62 magnetronen ger en våglängd på ca 9 cm men "the microwave cavity" är 7,5 cm lång och 7,5 cm hög.
Man nämner "tuning stubs". Vad är det och hur funkar dom?
Låt oss säga att man bygger en "cavity" som på bilden i artikeln, som är något större (säg ca 12 cm i höjd/bredd som är våglängden på strålningen från en vanlig magnetron från en mikrovågsugn), hur kopplar man då magnetronen (en magnetron från en vanlig mikro alltså) till alltsammans? En sådan magnetron har ju bara en liten kort cylindrisk "stubbe" som sticker ut; se bild.
Man ser något på bilden (uppenbarligen placerat inne i "the microwave cavity") som omnämns som "coupling loop". Vad är det?
Och en sista fråga; hur reglerar man effekten på en magnetron från en mikrovågsugn?
Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
-
Louis de Broglie
- Inlägg: 69
- Blev medlem: 12 februari 2015, 22:25:37
- Ort: Lund
Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
Lite o.t
Mikrovågsugnen uppfanns av amerikanen Percy Spencer. Han arbetade för elektronikföretaget Raytheon som är kända för sin utveckling av elektronik för missiler och andra vapensystem.
En dag år 1945 gick Spencer förbi ett radarsystem som sände ut mikrovågor med en frekvens av 2,5 gigahertz. Han märkte hur den jordnötschoklad som han hade i fickan började smälta. Spencers nyfikenhet var väckt. Han hämtade en påse popcorn som han poppade intill radarn.
Spencer upptäckte att vatten, fett och kolhydrater reagerar på mikrovågor med frekvenser just omkring 2,5 gigahertz.
Raytheon utvecklade sedan den första mikrovågsugnen och fick patent på uppfinningen. Modellen ”Raydarange” var vattenkyld, vägde 340 kilo och var 1,7 meter hög. I början användes ugnen bara av stora restauranger, i till exempel bistrovagnarna på tåg eller ombord på lyxångare.
Mikrovågsugnen uppfanns av amerikanen Percy Spencer. Han arbetade för elektronikföretaget Raytheon som är kända för sin utveckling av elektronik för missiler och andra vapensystem.
En dag år 1945 gick Spencer förbi ett radarsystem som sände ut mikrovågor med en frekvens av 2,5 gigahertz. Han märkte hur den jordnötschoklad som han hade i fickan började smälta. Spencers nyfikenhet var väckt. Han hämtade en påse popcorn som han poppade intill radarn.
Spencer upptäckte att vatten, fett och kolhydrater reagerar på mikrovågor med frekvenser just omkring 2,5 gigahertz.
Raytheon utvecklade sedan den första mikrovågsugnen och fick patent på uppfinningen. Modellen ”Raydarange” var vattenkyld, vägde 340 kilo och var 1,7 meter hög. I början användes ugnen bara av stora restauranger, i till exempel bistrovagnarna på tåg eller ombord på lyxångare.
Re: Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
Lite mer OT. Husqvarnas första mikrovågsugn! 
http://blogg.tekniskamuseet.se/racefora ... rovagsugn/
https://www.explainthatstuff.com/how-ma ... -work.html
http://blogg.tekniskamuseet.se/racefora ... rovagsugn/
https://www.explainthatstuff.com/how-ma ... -work.html
Re: Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
I vilket tryck tänker du försöka jonisera gasen med - vid låga tryck som runt 1-10 mBar så behövs det inte så höga fältstyrkor för att de skall börja emittera ljus.
vågledarstrukturerna som beskrivs där tar en stund att labba ut (typ något år...) och jag skulle säga att en RF-nätverksanalysator av modell hp8753 eller motsvarande och en hel del erfarenhet i RF och Microvågsdesign är nästan en förutsättning för att få ihop en sådan design - stubbarna som de har är att försöka få till en stående våg i en resonanskavitet och därmed hög elektrisk fältstyrka just där gasen befinner sig (strömmaximum är på annan ställe) - inom kavitetsfilterdesign kan man i vissa fall få plasmaurladdning även i atmosfärstryck när man har kavitetsfilter i området olastad Q-värde 14000 och mer och i det fallet synnerligen oönskat och det var en del 'intressekonflikt' när man anlitade folk på KTH för att försöka häva det så att det inte riskerade att hända under användning medans folket på KTH var överlyckliga i att man fick fram stabil plasma och ville forska hur man skulle få den ännu bättre
än idag så provar man kavitetsfilters spänningstålighet innan coronaeffekt och överslag i vakumkammare med reducerad lufttryck för att ha marginal för att kunna köras i flyplan eller monteras upp i orter på hög höjd.
När det gäller att reglera magnetron från microvågsugn så är klassiska microvågsugnar av ON/OFF-typ och timer - dvs ingen vidare mjuk reglering...
Man måste ha värme på katoden hela tiden och troligen en viss miniumström för att genereringen skall starta och frågan är vilken nivå det blir då. - kanske titta i amatörradiokretsar om det finns kunskap i hur man (AM-)modulerar en microvågsugnsmagnetron och därmed om det finns hysteres och threshold-effekter som de har upptäckt...
vågledarstrukturerna som beskrivs där tar en stund att labba ut (typ något år...) och jag skulle säga att en RF-nätverksanalysator av modell hp8753 eller motsvarande och en hel del erfarenhet i RF och Microvågsdesign är nästan en förutsättning för att få ihop en sådan design - stubbarna som de har är att försöka få till en stående våg i en resonanskavitet och därmed hög elektrisk fältstyrka just där gasen befinner sig (strömmaximum är på annan ställe) - inom kavitetsfilterdesign kan man i vissa fall få plasmaurladdning även i atmosfärstryck när man har kavitetsfilter i området olastad Q-värde 14000 och mer och i det fallet synnerligen oönskat och det var en del 'intressekonflikt' när man anlitade folk på KTH för att försöka häva det så att det inte riskerade att hända under användning medans folket på KTH var överlyckliga i att man fick fram stabil plasma och ville forska hur man skulle få den ännu bättre
än idag så provar man kavitetsfilters spänningstålighet innan coronaeffekt och överslag i vakumkammare med reducerad lufttryck för att ha marginal för att kunna köras i flyplan eller monteras upp i orter på hög höjd.
När det gäller att reglera magnetron från microvågsugn så är klassiska microvågsugnar av ON/OFF-typ och timer - dvs ingen vidare mjuk reglering...
Man måste ha värme på katoden hela tiden och troligen en viss miniumström för att genereringen skall starta och frågan är vilken nivå det blir då. - kanske titta i amatörradiokretsar om det finns kunskap i hur man (AM-)modulerar en microvågsugnsmagnetron och därmed om det finns hysteres och threshold-effekter som de har upptäckt...
Re: Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
Har tänkt en del på detta själv förr att använda något mikrovågsbaserat men för andra gaser och reaktioner vid högre temperaturer och då för enkelhetens skull ta mycket direkt från en mikrovågsugn då alla mått, effekter och dylikt redan är klara där då det handlar om väldigt noggranna sådana annars.
Vet att jag för en del år sedan såg något från kina (och inte bara någon snubbe som leker på youtube med en micro utan en vetenskaplig grej till vad de kan användas till) som hade 2 rör som gick igenom höljet på ovansidan av en micro och ned till en förseglad glaskammare en liten bit från toppen och har för mig de hade en lite större justerbar platta undertill för att vad jag gissade då koncentrera mikrovågorna till rätt ställe eller så.
Detta fungerade perfekt efter noga reglering av plattan och de kunde föra in vilka gaser som helst att få att lysa upp och således även få att reagera och dylikt och under höga temperaturer om de ville. Detta alltså utan elektroder och dylikt som kan sputtra och förorena och RF är det som normalt används inom vakuumindustrin och i en micro sedan är det ju ändock också en 750W+ effekt vilket kan räcka en bra bit. Kommer inte ihåg om de reglerade effekten på något vis men tror de gjorde det men som nämns ovan borde det kunna gå att göra i alla fall lite, bara så länge man bibehåller glödtrådens spänning och ström.
Det kan dock kanske ev annars gå att till viss del reglera det med glödtråden och alltså ändra dess emissivitet men ändå ha full spänning in. Har dock ingen aning om hur pass bra eller dåligt det skulle fungera.
På lab så länkar man bara av den energin man inte vill ha av till en dummy load där mikrovågsenergin bara dumpas och kan då reglera från 0 - 100% typ där magnetronen är på kontinuerligt på max hela tiden för bäst stabilitet och dylikt. Men det är inte bara så enkelt som att tex vrida en platta så att säga utan det har med faser och grejer att göra om jag inte minns fel.
Man måste ha rätt bra ingående kunskaper om vågledarteknik, mikrovågor och dylikt för det uppför sig på ett helt annat sätt i denna värld. Men som sagt ta en koll förbi amatörradiofolk, de brukar ha bra koll på det mesta inom RF.
Annars om man vill hoppa ifrån just mikrovågor och göra det även lite säkrare på ett sätt då högeffekts 2.45GHz kan vara nasty om det smiter ut(vilket är orsaken till att jag är lite restriktivt) så används HF inom 13.65 MHz även flitigt inom lab industrin vilket funkar utmärkt till att göra plasma även med det, men är ev inte riktigt lika vanligt som 2.4 GHz så det hittas inte riktigt lika mycket av det.
Finns en del grejer på Ebay men som sagt inte riktigt lika mycket som inom 2.4 GHz, men någon enklare 13.56 MHz RF generator på runt 50 - 200W eller så som jag har jag sett från Kina för något år sedan kostade inga direkta större summor det är mer när det börjar gå mot 350W - 500W och så som priset drar iväg rätt ordentligt. Finns tex en 600W nu för 14k plus ungefär lika mycket i frakt från USA och så moms på det sedan.
Man kan dock ha tur ibland om man hittar något söndrigt som då säljs billigare (inte nödvändigtvis billigt får nämnas) och borde kunna vara lätt att fixa om det är en lite enklare variant. Fördelen med denna frekvens är att vanliga RF kablar funkar fint, sedan hade dessutom vågledarrör för 13.56Mhz blivit rätt gigantiska.
Vet att jag för en del år sedan såg något från kina (och inte bara någon snubbe som leker på youtube med en micro utan en vetenskaplig grej till vad de kan användas till) som hade 2 rör som gick igenom höljet på ovansidan av en micro och ned till en förseglad glaskammare en liten bit från toppen och har för mig de hade en lite större justerbar platta undertill för att vad jag gissade då koncentrera mikrovågorna till rätt ställe eller så.
Detta fungerade perfekt efter noga reglering av plattan och de kunde föra in vilka gaser som helst att få att lysa upp och således även få att reagera och dylikt och under höga temperaturer om de ville. Detta alltså utan elektroder och dylikt som kan sputtra och förorena och RF är det som normalt används inom vakuumindustrin och i en micro sedan är det ju ändock också en 750W+ effekt vilket kan räcka en bra bit. Kommer inte ihåg om de reglerade effekten på något vis men tror de gjorde det men som nämns ovan borde det kunna gå att göra i alla fall lite, bara så länge man bibehåller glödtrådens spänning och ström.
Det kan dock kanske ev annars gå att till viss del reglera det med glödtråden och alltså ändra dess emissivitet men ändå ha full spänning in. Har dock ingen aning om hur pass bra eller dåligt det skulle fungera.
På lab så länkar man bara av den energin man inte vill ha av till en dummy load där mikrovågsenergin bara dumpas och kan då reglera från 0 - 100% typ där magnetronen är på kontinuerligt på max hela tiden för bäst stabilitet och dylikt. Men det är inte bara så enkelt som att tex vrida en platta så att säga utan det har med faser och grejer att göra om jag inte minns fel.
Man måste ha rätt bra ingående kunskaper om vågledarteknik, mikrovågor och dylikt för det uppför sig på ett helt annat sätt i denna värld. Men som sagt ta en koll förbi amatörradiofolk, de brukar ha bra koll på det mesta inom RF.
Annars om man vill hoppa ifrån just mikrovågor och göra det även lite säkrare på ett sätt då högeffekts 2.45GHz kan vara nasty om det smiter ut(vilket är orsaken till att jag är lite restriktivt) så används HF inom 13.65 MHz även flitigt inom lab industrin vilket funkar utmärkt till att göra plasma även med det, men är ev inte riktigt lika vanligt som 2.4 GHz så det hittas inte riktigt lika mycket av det.
Finns en del grejer på Ebay men som sagt inte riktigt lika mycket som inom 2.4 GHz, men någon enklare 13.56 MHz RF generator på runt 50 - 200W eller så som jag har jag sett från Kina för något år sedan kostade inga direkta större summor det är mer när det börjar gå mot 350W - 500W och så som priset drar iväg rätt ordentligt. Finns tex en 600W nu för 14k plus ungefär lika mycket i frakt från USA och så moms på det sedan.
Man kan dock ha tur ibland om man hittar något söndrigt som då säljs billigare (inte nödvändigtvis billigt får nämnas) och borde kunna vara lätt att fixa om det är en lite enklare variant. Fördelen med denna frekvens är att vanliga RF kablar funkar fint, sedan hade dessutom vågledarrör för 13.56Mhz blivit rätt gigantiska.
-
Louis de Broglie
- Inlägg: 69
- Blev medlem: 12 februari 2015, 22:25:37
- Ort: Lund
Re: Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
Tack för alla svar! Utmärkt att ha detta forum att bolla idéer i.
Nu har jag en annan idé som behöver studsa runt lite. Antag att man har en setup som på bilden nedan; en gasurladdning i ett glasrör med lågt tryck mellan två plattor med högspänning. Skulle detta funka om man vill utsätta plasmat i gasurladdningen för ett kraftigt elektriskt fält?
Hur skulle man koppla ihop alltihop elsäkerhetsmässigt? Måste själva röret och elförsörjningen till gasurladdningen vara på något sätt på en "high voltage platform" inne i en Faradays bur? Skulle det vara säkert om man rör vid alla rattar med en meter långa plastpinnar?
Jag var en gång i en acceleratorhall där det fanns Van de Graaff-accelerator. Alltsammans var inne i en gigantisk stålbur och alla rattar hade just en meter långa plastspröt som gick ut genom gallret.
Nu har jag en annan idé som behöver studsa runt lite. Antag att man har en setup som på bilden nedan; en gasurladdning i ett glasrör med lågt tryck mellan två plattor med högspänning. Skulle detta funka om man vill utsätta plasmat i gasurladdningen för ett kraftigt elektriskt fält?
Hur skulle man koppla ihop alltihop elsäkerhetsmässigt? Måste själva röret och elförsörjningen till gasurladdningen vara på något sätt på en "high voltage platform" inne i en Faradays bur? Skulle det vara säkert om man rör vid alla rattar med en meter långa plastpinnar?
Jag var en gång i en acceleratorhall där det fanns Van de Graaff-accelerator. Alltsammans var inne i en gigantisk stålbur och alla rattar hade just en meter långa plastspröt som gick ut genom gallret.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Råd om mikrovågor för att jonisera vätgas?
Glas och dylikt är ju isolerande så högfrekvens AC är det enda som funkar på utsidan men då är vi inne på RF igen, på insidan funkar det förstås med DC. Men högspänd DC på säg tex bara några 100W och även lägre kan sedan vara direkt dödande likaså med RF ibland med höga fältstyrkor, även om HF kan agera på ett annat sätt, så skall man verkligen veta vad man håller på med. Med högspänd DC så är det att hålla sig långt ifrån med säg då kanske tex dylika nämnda grejer, med RF och dylikt är det inte lika lätt om allt inte är perfekt gjort så att inget läcker ut så man blir bombarderad med 2.45 GHz, eller annan frekvensmässigt liknande HF för den delen. Skulle ev kunna tro att det bla är därför som 13.56 MHz används då det förmodligen inte reagerar med så mycket i kroppen om det skulle läcka ut i motsats till 2.45 GHz som kan förstöra ögonen tex m.m.
Den uppsättningen på bilden används för speciella labbändamål och den kan användas både med tex DC eller AC om man vill på insidan eller HF från utsidan med magnetron om det är högre effekter. HF är då fördelaktigt på så sätt att om elektroderna är inne i röret så kan båda avge material vid höga temperaturer om det är lågfrekvens AC eller sputtra material och förorena det som skall reageras eller tom att gaserna reagerar med elektroderna i sig vid högre temp och då kan det bara fungera vid lägre temperaturer som kanske då ligger under måltemperaturen.
Att sedan få allt i perfekt resonans med HF och få energin exakt där man vill ha den och dylikt är lite utanför mitt kunskapsområde just nu och inte haft tid att gå in i det vilket gjort att detta ligger lite på hold för mig.
Den uppsättningen på bilden används för speciella labbändamål och den kan användas både med tex DC eller AC om man vill på insidan eller HF från utsidan med magnetron om det är högre effekter. HF är då fördelaktigt på så sätt att om elektroderna är inne i röret så kan båda avge material vid höga temperaturer om det är lågfrekvens AC eller sputtra material och förorena det som skall reageras eller tom att gaserna reagerar med elektroderna i sig vid högre temp och då kan det bara fungera vid lägre temperaturer som kanske då ligger under måltemperaturen.
Att sedan få allt i perfekt resonans med HF och få energin exakt där man vill ha den och dylikt är lite utanför mitt kunskapsområde just nu och inte haft tid att gå in i det vilket gjort att detta ligger lite på hold för mig.
