गैरेज में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप। उच्च वोल्टेज

पहले लेख में, हमने हमारी श्रृंखला के लिए एक अनुमानित योजना लिखी, जिसमें से अंतिम बिंदु इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ काम कर रहा है। यह उसके लिए आगे बढ़ने का समय है। बाकी सब कुछ कमतर है, लीक पाया गया और तय किया गया है, वैक्यूम सिस्टम को एक दर्पण चमक के लिए पॉलिश किया गया है।

इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर प्रयोगों तक, हमारे पास:

• विभिन्न माइक्रोकंट्रोलर (लोकप्रिय Arduino नैनो, ड्यू बोर्ड, कम लोकप्रिय लेकिन दिलचस्प स्टेलारिस लॉन्चपैड; रास्पबेरी पाई 3 बी + और इंटेल एडिसन सिंगल-बोर्ड कंप्यूटर)
• ADC (AD7715, ADS7816) और DAC (DAC8512)
• पारंपरिक और सटीक परिचालन एम्पलीफायरों, कम शोर
• अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटक trifles हैं, साथ ही दाता डिवाइस (असफल ATX बिजली की आपूर्ति, यूपीएस, सीडी-रोम ड्राइव, आदि)

बड़े, स्वतंत्र उपकरणों में, एक रूसी-बोलने वाले व्यक्ति द्वारा मरम्मत के संकेतों के साथ, लगभग 1990 के आसपास से एक अमरे माइक्रोस्कोप से उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति होती है।

हमें यह पता लगाने की आवश्यकता है कि इसे कैसे प्रबंधित किया जाए, इसे अपने काफिले से कैसे जोड़ा जाए और सामान्य तौर पर, यह जांचें कि क्या यह काम करता है। और फिर यह संदेह के अंदर है कि रूसी में सब कुछ एक मार्कर के साथ हस्ताक्षरित है :)

उन लोगों के लिए एक छोटा वीडियो, जो सब कुछ "लाइव" देखने में रुचि रखते हैं, यह देखते हुए कि माइक्रोस्कोप के अंदर कैथोड कैसे जलता है, और यह सब जल्दी से जल्दी संभव :)



उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति में दो भाग होते हैं

• 0 से -30kV तक उच्च वोल्टेज स्रोत का प्रबंधन किया
• मछलीघर

I. उच्च वोल्टेज स्रोत

स्थिर, नियंत्रित, पर्याप्त शक्तिशाली, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए डिज़ाइन किया गया - यह सब इसके बारे में है। 1990 के दशक की तकनीक का एक चमत्कार, जो अभी भी एक अमेरिकी कंपनी द्वारा उत्पादित किया जा रहा है। आपूर्ति वोल्टेज - 110 वी, आवृत्ति 60 हर्ट्ज। मेरे आधिकारिक सवाल "यह 110 वी 50 हर्ट्ज से काम करेगा", एक महीने पहले भेजा गया था, कंपनी ने जवाब देना जरूरी नहीं समझा।



नीचे दाईं ओर, साथ ही अंदर हर जगह, आप अपने प्रवास के बहुत निशान देख सकते हैं। सबसे अधिक संभावना है, यह उपकरण टूट गया और मरम्मत की गई। देखा जाए तो मरम्मत कितनी सफल हुई।

इस बिजली की आपूर्ति के साथ बोर्ड उस पर पड़ा था, और "बंडल हो गया"। उसके साथ कोई समस्या नहीं हैं। सबसे पहले, यह एक मार्कर के साथ भी सावधानीपूर्वक हस्ताक्षरित है, जहां यह +5 वी है और जहां यह 10 वी है। दूसरा, इसका सार समझना अपेक्षाकृत आसान था।

यह वोल्टेज स्रोत एक एनालॉग सिग्नल द्वारा संचालित होता है। वह खुद 10 वी का एक संदर्भ वोल्टेज प्रदान करता है, जो आउटपुट पर -30 केवी से मेल खाता है। इसलिए, अमरे इंजीनियरों ने एक सरल निर्णय लिया। उन्होंने एक 12-बिट (बिट) डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) स्थापित किया , जिसमें से केवल 9 बिट्स को नियंत्रण के लिए अलग-अलग तारों के रूप में इस्तेमाल किया गया था, और डीएसी के लिए 5 वी शक्ति। कुल, $$$2 ^ 9 = 512$ आउटपुट वोल्टेज का स्तर, जो एक कदम से मेल खाता है $$$\ frac {30000} {512} \ लगभग 58$ वी
लेकिन इंजीनियर आगे बढ़ गए, और ऑप्टोकॉपर्स का उपयोग करके प्रत्येक बिट को गैल्वेनिक रूप से पृथक किया गया (ये बोर्ड पर एक ही प्रकार के माइक्रोकिरिट के नौ हैं)।

यह केवल जीपीआईओ आउटपुट का उपयोग करके इन बिट्स को माइक्रोकंट्रोलर से कनेक्ट करने के लिए बना हुआ है, और आप कंट्रोल कंप्यूटर से सीधे तेज वोल्टेज का चयन कर सकते हैं।

जब मैंने ऐसा नहीं किया, तो मैंने उन्हें केवल 5 वी से जोड़ा (जो एक तार्किक इकाई से मेल खाती है, और पुल-अप प्रतिरोध पहले से ही हैं, शून्य पर खींचें)।

जब नेटवर्क से जुड़ा होता है, तो यह सुना जाता है कि इकाई बीप कर रही है, अर्थात। वहाँ कुछ चल रहा है मेरे पास उच्च-वोल्टेज वोल्टमीटर नहीं है, तो मुझे क्या करना चाहिए?

पहला विचार इसे "गुणात्मक" करने की कोशिश करना है, अर्थात क्या यह सामान्य रूप से एक पर्याप्त शक्तिशाली और उच्च वोल्टेज उत्पन्न करता है। हम फोरवैक्यूम को पंप करते हैं, इसे उसी तार से कनेक्ट करते हैं जैसे वीडियो में वैक्यूम में हाई-वोल्टेज डिस्चार्ज होता है।

और यहाँ परिणाम है:


एक निर्वहन होता है, बिजली की आपूर्ति को अधिभार द्वारा बंद कर दिया जाता है, फिर यह फिर से चालू होता है।

एक बार जब यह एक उच्च वोल्टेज उत्पन्न करता है, तो मैं इसे "मात्रात्मक" विश्लेषण करना चाहूंगा, या अधिक बस, आउटपुट वोल्टेज को माप सकता हूं।

मैंने वोल्टेज डिवाइडर के बारे में सोचा, निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटकों के रेडियो घटकों के सभी शेयरों के माध्यम से अफवाह की, या मेगाहोम प्रतिरोधों के रूप में।

हरी ज़री मिली।



लेकिन अधिकतम वर्तमान विभक्त पर भी आपको 30M current की आवश्यकता होती है। सामान्य तौर पर, अधिकतम स्रोत पर इस स्रोत का परीक्षण एक विकल्प नहीं है।

मैंने 1W की शक्ति के साथ तीस 10Mm प्रतिरोधों को खरीदा और यहां से उन्हें मिलाया गया, जो इस तरह का एक विभक्त है:


पत्रों को शानदार ढंग से आकर्षित किया जाता है, और सोवियत पॉइंटर डिवाइस वायुमंडलीय जोड़ता है।

लेकिन, तथ्य यह है कि (और जानकार लोगों ने ईमानदारी से मुझे इस बारे में चेतावनी दी है), इन प्रतिरोधों को अधिकतम 500 वी के लिए डिज़ाइन किया गया है और हमारे मामले में, प्रत्येक पर वोल्टेज ड्रॉप है $$$30000/30 = 1000$ B. परिणामस्वरूप, छोटे वोल्टेज मानों के लिए, यह देखना संभव था कि समायोजन काम करता है। जब वोल्टेज 15 केवी से ऊपर बढ़ जाता है, तो विभिन्न स्थानों पर एक ब्रेकडाउन शुरू होता है (आप ध्वनि सुन सकते हैं), और अब कोई विश्वसनीय रीडिंग प्राप्त करना संभव नहीं है।

हाथ में उच्च वोल्टेज के लिए कोई प्रतिरोधक नहीं थे, लेकिन ये सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त थे कि स्रोत एक उच्च वोल्टेज देता है और इसे कुछ सीमाओं के भीतर विनियमित करने की अनुमति देता है।

आगे बढ़ो!

द्वितीय। मछलीघर

एक काफी सुंदर उपकरण, विशेष रूप से पुराने सूक्ष्मदर्शी के तेल से भरे बिजली की आपूर्ति की तुलना में।

मछलीघर के तीन मुख्य कार्य हैं:

• कैथोड चमक समायोजन
• पहला इलेक्ट्रोस्टैटिक लेंस का नियंत्रण (वेल्टेल सिलेंडर)
• सीधे माइक्रोस्कोप में वोल्टेज लागू करना

कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि पूरे कैथोड एक नकारात्मक उच्च वोल्टेज के तहत है, और इस वोल्टेज को चमकाने के लिए कैथोड के लिए आवश्यक वोल्टेज को "मिश्रण" करना आवश्यक है। उन दिनों में, स्पंदित बिजली की आपूर्ति स्पष्ट रूप से फैशनेबल नहीं थी, इसलिए एक मोटर ड्राइव के साथ एक वैकल्पिक ट्रांसफार्मर यहां बनाया गया था, और इस वोल्टेज को उच्च-वोल्टेज भाग में मिलाने के लिए एक विशाल ट्रांसफार्मर।

वेंल्ट सिलेंडर का पूर्वाग्रह वोल्टेज एक चर रोकनेवाला (सरलतम कार्यान्वयन, क्योंकि विशेष सटीकता की आवश्यकता नहीं है) को घुमाकर बदल दिया जाता है।

लेकिन आउटलेट के साथ एक कठिनाई थी - यह स्पष्ट रूप से इस माइक्रोस्कोप से बिल्कुल नहीं है। लेकिन लैट्स और मिलिंग मशीन, साथ ही इच्छा, उत्साह और एक मुक्त शाम होने पर, यह कार्य एक समस्या से एक खुशी में बदल जाता है।



इस लेख में पहला वीडियो दिखाता है कि यह कैसे हुआ।

खैर, अब बात छोटी है - कैथोड को अपने स्थान पर गर्म करने के लिए, उच्च वोल्टेज को चालू करें और मुक्त इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन को देखें।

लेकिन, एक और अनसुलझा तत्व था। एक्वेरियम में एक बोर्ड होता है जो इस सबका प्रबंधन करना चाहिए। समस्या यह है कि सभी कनेक्टर्स काट दिए गए हैं, कोई प्रलेखन नहीं है।



मैं यह पता लगाने में कामयाब रहा कि वेरिएबल कैथोड ग्लो ट्रांसफार्मर से कनेक्ट होने के लिए (वास्तव में, यह कनेक्टर केवल एक ही है जो स्पष्ट रूप से फिट है) और उच्च वोल्टेज वाले हिस्से में इनपुट ट्रांसफार्मर (वहां कनेक्टर्स की संख्या एक-दूसरे से भिन्न होती है, शायद एक विस्तार केबल थी)। अन्यथा, मुझे यकीन नहीं है, और एल्गोरिथ्म अजीब है: एक रिले एक ऑप्टोकॉप्टर के माध्यम से स्व-लॉकिंग है, दूसरे को बस कनेक्टर से नियंत्रित किया जाता है। संकेतों से, बोर्ड पर केवल कुछ शिलालेख हैं।

शायद ताजा विचारों को शीघ्र?

मास्को में बैठक

मॉस्को में 11 से 13 अप्रैल तक सोकोलेंकी में प्रदर्शनी वैक्यूमटेक एक्सपो आयोजित की जाएगी (प्रवेश निःशुल्क है, बशर्ते कि आप पहले से इलेक्ट्रॉनिक टिकट में शामिल हों)।

टेलीग्राम के माध्यम से संचार रखा जा सकता है: @Fireballrus

पढ़ने के लिए धन्यवाद, मैं लेख और वीडियो दोनों पर आपकी टिप्पणियों को पढ़कर हमेशा खुश हूं।

अगली श्रृंखला में - एक इलेक्ट्रॉन किरण! :)