在热粒子之后。威尔逊会议厅

仓鼠欢迎您的朋友!

今天的帖子将专门介绍到Wilson冷凝室,您可以在其中看到带电粒子轨道形式的辐射。景象令人着迷!在课程中,我们将看到如何创建这样的设备,如何正确启动它,以及找出粒子在什么条件下为外部观察者(例如您和我)打开了全部潜力。



所有必要的组件都从中国省订购,工作开始沸腾。展望未来,我要说的是,接下来的几天里,我希望不死不渝地杀死一个中国人,割断手指,并牺牲一只在模拟辐射轨迹上散落陷阱的公羊。事实证明,一切都不像乍看起来那样简单。因此,我将按顺序开始。

要组装Wilson相机,我们需要获得5伏和12伏的两个强大电源。就我而言,这些是采矿场的服务器电源。标签上标明了声明的114安培电流。这显然是多余的,因为设备电流消耗的实际参数是:沿12伏线路的电流为23安培,沿5伏线路的电流为9安培。理想情况下,此处适合使用500 W计算机电源。

以下主要元素:这是Peltier模块上的冷却器,几千伏特的高压转换器以及玻璃观察室,我们必须通过该观察室观察电离辐射的轨迹。



可以将冷却器称为此纸牌屋的轴承部分。它基于珀耳帖(Peltier)热电元件,当电流流动时,珀尔帖热电元件的侧面会产生温差。

为了使安装正常进行,我们需要其中8个元素。其中四个是TEC1-12710,每个声明的最大功耗为154 W,而相同数量的元件是TEC1-12706,其功耗为60W。他们将以三明治模式工作。实际上,这种组件的温度比单独一个组件低15度。



为了达到最高的负温度,系统必须配备高质量的水冷系统。这是使用铝散热器实现的专门设计用于此目的的直径为12 mm的几米PVC软管,以及每小时可泵送240升水的无刷潜水。它由12伏的恒定电压供电,同时消耗3.6瓦。



现在,我们的任务是将所有元素连接在一起。为此,找到了一个金属底座,散热器将放置在该金属底座上,并组装了一个金属框架,该框架将所有东西拉在一起。出于这些目的,在最近的五金店购买的铝制转角和通道是完美的。

在这种情况下,导热硅脂使用灰色的罐HY-510刻有铭文它必须以均匀的均匀层应用,以避免可能的微气泡。您可以为此使用塑料卡。



我们按以下顺序放置热电转换器。下面是功能更强大的TEC1-12710品牌,而上面是TEC1-12706元素。它们的功率弱了2倍,并且将由5伏而不是12伏供电。这是必要的,以便下部元件有时间有效地从上部除去热量。

因此,我们从这种组装中获得了最大的效率。这是铁和陶瓷的金字塔,最终应该起作用。珀耳帖元件的所有表面都必须齐平,这很重要,因为中国人对铝制水冷却器的厚度很敏感,这最终可能导致不必要的步骤。记住-他们是不可接受的!



为了增加将要安装观察室的表面积,我们切割了一个正方形的1毫米厚的玻璃纤维,将其直接放在从模块伸出的电线上。没有提供其他支持。

我们尽可能均匀地涂抹上部导热膏,这一点很重要,因为现在我们将在整个表面上粘贴Oracal型黑色自粘膜,尽管它非常致密,但所有不规则之处都可以清晰地看到。

这是我第二次尝试得到的风景。无论如何,在冷却过程中,薄膜会被拉伸,表面看起来会更光滑。



如果您遵循此组装指南,则在冷却器的表面上,我们得到的温度为负45度,这足以使Wilson腔室正常工作。例如,在零下30度,它根本不起作用,并且酒精在此温度下不能很好地冷凝。反复检查。

在表面上放一滴水,看看会发生什么。当液滴的结晶达到峰值时,此观察中最有趣的时刻发生在最后。她伸入一个尖锥。随着增加,它清晰可见。很好奇的效果。

原则上,组装已准备就绪,可以在其表面上观察到由各种放射性元素的半衰期引起的带电粒子的痕迹。就像两个手指一样!但是在这里,这是整个故事中最有趣的时刻。...



简要介绍您可能滑倒的地方。

珀尔帖元素。它们并不像乍看起来那样简单。这主要适用于此三明治TEC1-12706的顶部模块。因此,它们通过电压(5伏而不是12伏)在其工作模式之外工作,它们的最终温度将彼此显着不同。我注意到所有元素都来自一批,一间工厂和一台输送机。

这是一个简单的说明性示例。高温计在最弱元素上显示负9.5度,在最强元素上显示近23度。差异为13度。人们认为,这种影响与冷却系统有关,因为在开始时,水先通过第一个热交换器组件,然后又进入第二个热交换器组件。但是不,在某些地方更换软管不会带来任何好处。

以及现在如何?没门。我们穿好衣服并前进以新的白色方块。幸运的是这家商店就在附近。结果,必须选择八个元素中的四个来在表面上获得几乎相同的温度。区别是几度。



查看相机。它的目的是多任务的:防止冷却器与环境进行热交换,防止外部气流进入,为乙醇蒸气的循环创造一个封闭的空间,并与室内的测试样品提供无阻碍的视觉接触。

找到这样的塑料容器并不容易。对它的要求是良好的透明度。尽管为了避免可能的划痕而进行了所有的准确性和努力,但渔获物却来自最不期望的地方。每次放置手指时,将装有容器的一次性塑料袋像金刚砂布一样划伤表面。自然,这是不好的,因为恢复表面已经是不现实的。

加上这样的盒子,可以看到美丽的风景,只有在白天使用适当的照明才能拍摄。在操作过程中,所有的指纹,划痕,塑料壁的不平整以及其他缺点都将使他们感到自己。由于食物容器的盖的白内障,通常不可能从上方观察到腐烂。



出路是订购一些大小合适的玻璃水族箱。通过即兴的手段,我们消除了所有缺陷,进行了清洁,清洗,抛光,因此我们得到了一台相当不错的相机。墙壁的外部尺寸为10 x 10厘米,高度为12厘米。

在立方体的一侧,您可以在上部看到一个厘米的技术切口,该切口是预先提供的,用于设置背光。它是在七个直径3 mm的超高亮度白光LED上实现的,这些LED插入塑料底座中。它在SolidWorks中建模并在3D打印机上打印。

最初没有提供遮阳板,但是有必要使直射光不会落入摄像机的镜头中。在观察到的衰变背景下曝光过度的帧很可能无法访问。



接下来,用一个钻石冠,您需要在腔室上部侧面的玻璃上钻两个孔。这是使用钻头,高速和加水完成的。玻璃可能在摩擦和破裂的地方变热。现在我们最少需要它了。

在内部的孔处,粘上多孔海绵。它是厨房毛巾的硬质研磨面的一部分。每种口味和颜色的风格。将来,它会被酒精浸渍,并会作为非常蒸气的来源,这些蒸气会在腔室底部冷凝。在操作过程中,可通过这些孔方便地用酒精为相机加油。

看来我们已经完成了主要工作,现在可以观察放射源的衰减开始安装。是的,不...不!



为了对轨道进行质量监控,您需要执行一个重要的步骤。即,施加高电压并使腔室的内部容积带正电。为此,在内部制作一个方形框架,并通过预制孔引出触点。框架由双绞线芯的细铜线制成。

这是高压对相机性能的影响的简单示例。她进入该模式并工作了相当长的时间,但是内部看不到任何衰减。我们施加了高电压,但是内部有东西在燃烧,几秒钟后自然辐射背景就清晰可见了。一束小颗粒落入冷凝云并留下痕迹。这种效果类似于飞机在高空飞行。我们看不到飞机,飞机后面的蒸汽云可以延伸数公里,显示出飞行路线。

作为实验期间的高压电源,您可以使用工业单位BV9-1.5,但不太可能在免费销售中找到它。
在设备的通行证中有一个电路图,它是基于带有反馈的简单推挽发生器的基础上构建的。让我们尝试在更现代的版本中重复类似的内容。



在万维网的开放空间上,普通ZVS发生器的电路已经走了很长时间,它们已经过时间测试,不需要任何特殊的配置。您可以在此处下载这种设备的电路图和Gerber板文件组装时,只需要一打即可轻松安装的零件。其中最昂贵的是功率晶体管,在这种情况下是IRFP250或IRFP260,这完全取决于您要使用的输入电压。电容器采用的品牌为MKPH 0.33微法拉,它们用于电磁炉。

在EasyEDA程序中工作了几个小时,在输出中,我们得到了一个紧凑的设备,可以放置所有元素。由于并非所有人都知道如何蚀刻印刷电路板,因此可以在中国订购少量的印刷电路板

对于组装,不需要电路,因为掩模会指示所有组件的位置和放置方式。在将晶体管安装到散热器上之前,建议先用导热油脂润滑它们,但是如进一步的实践所示,在运行过程中绝对不会发热。通过所有这些操作,我们获得了功能强大,紧凑的二冲程ZVS生成器。第二个名称是“推挽”。有了它,您就可以从家用电视的小写字母变压器中引出长长的电弧。



在进行下一部分之前,您需要缠绕变压器。标记TVS-110。我们去掉了初级线圈,取而代之的是,我们用一条粗线绕了2匝,每匝5匝,中间各抽头。正确安装高压发生器后,其运行将像这样。点燃电弧时,在12伏的电源电压下,电流消耗约为2安培。随着电弧的增加,电流消耗将增加至10安培。弧线将是厚而白的。您无需触摸她的手指!通过将un9 / 27乘法器连接到线路驱动器的输出,可以得到高达数十千伏的高压。此处的输出电压直接取决于输入。发电机从8伏及以上的电压启动。

为懒。为了不建菜园,您可以从更现代的电视中使用TDX型闪光灯。内部已经存在一个电压倍增器。缺点是输出电流,在TDKS中很小。

现在考虑一下大家组装的情况,但是电弧同时变细了,呈蓝色,通常没有。这表明初级绕组缠绕不当。重要的是观察一个方向上的缠绕方向。如果缠绕不正确,那么即使在空闲时这种操作模式也会导致过多的电流消耗。功率电抗器,晶体管和铁氧体将加热到无法想象的温度,超过一百度。烟雾很可能从电路板上散发出去,并且初级绕组线的绝缘层将因过热而变成奶酪。我们知道了。



在乘法器的输出端组装好电路后,我们就有了高压。必须将其送入Wilson腔室顶部的铜线框架中。

有什么影响?由于室中的电离辐射源连续作用,因此在不久的将来,许多离子会在源的放射性衰变内形成,过饱和醇蒸气会凝结在其上,形成雾气,从而干扰对衰变的肉眼观察。高压发生器的正电荷会吸引过量的离子,从而改善了观察到的过程的图像。

打开高压发生器时,它会产生有趣的效果。在室内,一种爆炸形成了,其性质类似于原子武器的工作,其中心位于中心。之后,看不见的轨道会变成细细的针状字符,这在将来很容易观察和研究。感谢您向珍亚·索洛维耶夫Zhenya Soloviev)和阿特姆· 贝克奎尔(Artem Becquerel)解释这种效果



一切准备就绪,可以启动了。在此过程中,珀耳帖元件会非常热,需要进行高质量冷却。冷水可以帮助我们。在冰箱中冷却约5升,其他所有东西都在冰箱的瓶子中冷冻。
在这里,啤酒瓶对我派上用场了,双重好处,可以这么说)

我们将潜水泵放在该冰池的一侧,在另一侧将有一条软管,从系统中带走热量的水通过软管排出。一直穿过冰瓶后,它将回到泵中,并且将重复此过程,直到所有冰都融化在冰瓶中为止。



是时候用稀有液体填充系统了。药房中使用了乙醇。许多人不建议使用异丙醇,因为异丙醇的蒸气会与各种塑料发生反应,因此在操作过程中可能导致各种无法预料的情况。我自己没有检查。



因此,我们大家都聚集在这里的时刻已经到来。打开安装。背光灯亮起,泵开始通过冷却系统抽水。只要水温约为5度,照相机就会在40秒内进入模式。

由于大量的电离辐射,酒精没有时间在轨道上凝结,这导致了离子源中央部分难以理解的雾层。发电机的高压电压无助于消除这种影响。在顶部,我们看到了可能飞得最远的最强粒子的寂寞痕迹。如果腔室中有α离子源,则可以借助箔纸和在其中形成的孔来减少其流量。因此,图片看起来更加美丽。



在整个过程中,最令人惊奇的事情是观察普通自然背景的衰减。事实证明,有太多东西很难想象。相机每秒记录数十种不同事件。

弯曲的细轨迹是电子的痕迹(β辐射)。粗体粗线为alpha粒子(氦原子核)。至于伽玛射线,他们说相机无法注册。

我只是想检查一下,怎么发生了奇怪的事情。一个Peltier元素已停止工作。三明治中底部的12伏模块刚好出了问题。我不得不拆卸安装程序,了解问题出在哪里,然后去商店购买一个新元件。



现在我们需要获得放射源。最好不要将自己锁在不太遥远的地方。 Aliekspres将为此提供帮助。

这是用于烟雾探测器的电离室,它包含contains-241。Alpha源。云母传感器Radioscan 701在移除滤网盖的情况下有条件显示约7.7 Milliretgen。

当温度低于35-40度时,醇变得足够过饱和,因此可以在其中观察到带电粒子的痕迹。在中心部分,现在看不到任何东西,由于电离辐射源的高强度,该位置的蒸汽饱和度消失了。整个图片就像孔雀的羽毛,每分钟每平方厘米面积产生超过30,000万的衰变。我知道还有很多,因为采用这种测量的Radioscan 701超出了刻度。

轨道外观的物理性是由于以下事实:在其路径中的电离粒子会留下与α粒子或电子与室内气体分子碰撞相关的离子痕迹。产生的离子最终充当过饱和醇的缩合中心。在冷却表面高度约3毫米处观察到整个轨道形成过程。一切都很简单。



用于焊接WT-20的电极,其中放射性氧化or的含量为2%-232。它是α放射性的,半衰期仅为140.5亿年。 th衰变产生的轨迹长而优美,在极少数情况下,粒子可以飞过整个腔室。我们走得更远...



在玻璃生产中添加了氧化Thor,如铀纽扣。速卖通上的中国人出售所谓的标量纪念章,据称这些标章会带给您某种正能量。奖章还会在紫外线下发光,并且最大程度地能够使体内的细胞离子化,从而导致其过早死亡。在我看来,放射性decay的衰变对于视觉观察来说是最美丽的。



甜品程序。X射线装置安装在苏联2enos 2S上。 1965年发行。如果对其施加足够高的电压,则此无线电管可以用作X射线辐射源。同时,在她的玻璃容器中,可以观察到高压引起的美丽的蓝色发光。在强X射线水平下,由于致辐射,玻璃瓶开始发出绿色光。这种现象很漂亮,但我建议您仅在显示器的屏幕上观看。

缓慢提高灯上的阳极电压,并在某个点上,整个腔室的底部被低能X射线引起的小点覆盖。粒子的能量越高,其电离能力越弱。在某个时候,辐射能量增加,相互作用消失。仅可见背景轨迹,而距分流子40厘米处的水平达到5 Millirentgen。

从实践。在被高电压击穿的边缘时,这种管在30厘米的距离处发出不止一个X射线。这些是我们获得的有趣的实验。您可以在我们的instagram页面上看到所有这些以及更多内容。总是有最新消息。



以供参考。这个问题的拍摄花了将近3个月的时间。这款威尔逊相机的所有不可预见的费用约为150美元。它还包括用于测量电流的电源和钳型表。了解了该工艺的所有细微差别,您可以轻松地在家组装这样的装置,并感兴趣地观察通常肉眼看不到的现象。现在您知道了辐射的外观以及与辐射一起吃的东西。

就像日本人所说的那样:
快是慢,但没有间断。



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