高電圧直流電源を作った

昨日紹介したスパークギャップと平行して、ネオントランスを使った高電圧直流電源を製作していた。そして、こちらはすでに完成している。

これは電源装置を上から見た画像。
コンテナボックス内に右上から、スライダック（3kV）、ノーヒューズブレーカー、ネオントランス（100V/15kV、入力160VA）、平滑用オイルコンデンサー（2500V 1uF x3個直列接続）、ブリッジ整流器（30kV 200mA）をセットした。
　まだ動作確認していないので設計値ではあるが、出力はDC 7.5kV 20mA。

ブリッジ整流回路は、3kV 0.2Aのダイオードを10個直列にしたものを４セット作ってアクリルケース内に収納した。高電圧用のブリッジは、なかなか入手が難しいのでこうなった。

こちらは平滑用のオイルコンデンサー。2.5kV 1uFx３個を銅板で接続し、7.5kV 0.33uFを作った。それと、並列に電圧測定用の抵抗もつけて、アクリルケースで覆った。

この電源装置を使うことで、今までよりも少し大きな実験ができるようになると思う。

これまで行ってきた実験は、規模も小さく、容量も少なかったので思ったほどの結果が得られていないのではないかという反省から、今後はできる限り大きくする方向で考えた結果である。

つまり、オーバーユニティとなるボーダーラインがあって、それを超えない限りダメではないかと考えている。

規模を大きくした途端に、設計も費用も製作時間もかかるようになって、なかなか前に進みづらくなった感じがする。しかし、何とかして結果を出したい。

製作中のレーザー励起スパークギャップ装置

レーザーユニットを購入してから随分と時間が経過してしまっているが、少しずつ製作は進んでいる。約半年かけて作ってきた様子をまとめてアップしてみる。

これは、３月頃に作成したスライド台（左側）とレーザーユニット取付金具（右側）。

そして、レーザーユニットと取付金具。

５月頃、仮組みした様子。

これが今の状態。内部の電極を取付中。

ギャップを０〜３センチで調整できるようになっている。この部分に多くの時間が取られてしまった感じ。

もう少しで完成。

物が完成したら、ちゃんとレーザーでスパークギャップがONするかどうかを確かめてみる予定なので、本当に使えるようになるのはずっと先かな。

青紫光レーザーモジュールを入手した

UV硬化３Dプリンター用のレーザーモジュール。波長は405nm、出力は800mW。これを使って実験する予定。
外部からのTTL信号（〜20kHz）でレーザー光のOn/Offができるようなので都合が良い。

合わせて、ゴーグルも購入。

グリーンレーザースパークギャップの実験

なんとなく予想はしていたけれど、このレーザーは出力が1mW以下のため、スパークをコントロールすることは出来なかった。

次は、もう少し出力の大きいレーザーで実験する予定。

レーザー励起スパークギャップ

レーザー光を使ったスパークギャップの製造途中。
主要パーツはほぼ出来上がった。
来週あたりに少し実験ができれば。。。

筒型フランクリンモーター（改）

以前製作した筒型フランクリンモーターの電極部分を変えてみた。
両極のアルミ板は効果があるのかどうかを確認するためだ。

アルミ板は無しにして、電極を細長くて先が細くなった形状のアルミ箔に変更した。

手で起動しなくても回転し始める。回転の加速度も最高速度も前とそれほど変わらなかった。手で回してやる必要がない分、こちらの方が良いかもしれない。

しかし、もっと力強く回ってくれないと、実用性がない。

スパークギャップ＋レーザー光パルス

スパークギャップは、電圧が高くなった時に放電するが、それだと放電のタイミングが不定期になるので少し凝った装置を作ろうとすると厄介なことになる。

プラズマスイッチと呼ばれるものがある。文字通りプラズマを扱う装置のON/OFFに使われるもので、多種多様なものが考案されている。その中にレーザー光パルスをトリガーとしてスパークギャップの放電を行わせるタイプのスイッチがある。

今、これを自作できないかと検討している。

フランクリンモーターをいくつか作ってみたが、どうしても起動が遅いとかトルクが低いとかそういった要素がモーターとしての実用性を失わせている。どうすればいいかを考えていて、電極の正・負を切り替える必要があるだとか思いつきはするけれど、なかなか良い切り替え装置がないなぁーと考えが行き詰まる。

そんなところからレーザー光でスパークギャップを点火させることはできないかと調べてみたら、プラズマスイッチを発見した次第だ。

しかし、文献に登場するものの、安価に入手できるような品物でもなさそうだったので、自作してみるかと、安易に考えてみた、というのが経緯。

以前、ステンレスの半球でスパークギャップを作ったが、片側の半球の中からレーザー光が出て、もう片方の半球に届けば良さそうだ。

まずは、秋月電子で購入したレーザーモジュールでテストをしてみることにする。