Марков генератор и његова употреба

Овај чланак је само у информативне сврхе. Овде описани уређаји потенцијално су опасни по живот, зато будите пажљиви када користите ове информације.

Марков генератор је уређај за производњу високонапонских импулса пражњења, заснован на принципу паралелног пуњења неколико високонапонских кондензатора на високи напон, праћен повезивањем ових напуњених кондензатора у серијски круг, као резултат овог додавања, добија се искреће електрично пражњење на напону већем од напона извора за пуњење, у сразмери број кондензатора у кругу.

Кондензатори се пуне паралелно преко отпорника високог отпора (мегаохм), а серијска веза омогућена је употребом гасних (ваздушних) одводника или тригатрона.

Кад се кондензатори напуне на високи напон, активира се први варнични размак, он делује као окидач, а понекад се користи иницијално пражњење из додатног извора да би се активирало или су се његове властите електроде једноставно накратко спојиле. Када се први одводник активирао, пренапонски напон који настаје у кругу одмах чини да се сви остали одводници искључе, тако да постоји серијски прикључак и кратки спој кроз ваздух из круга кондензатори напуњени.

Тако се помоћу Марк-ових генератора добијају импулсни пражњења са напонима од неколико десетина киловолта до десетина мегаволта. Учесталост генерисаних импулса (пражњења) зависи од снаге извора пуњења високог напона и од енергије у једном импулсу.

Типично за Маркове генераторе је фреквенцијски опсег добијених импулса - од неколико бита на сат до десетине херца. Енергија једног импулса може се мерити у десетинама мегајула или у фракцијама јоула, у зависности од капацитета кондензатора и напона примљеног у импулсу.

На Интернету можете пронаћи много примера успешних примена аматерских верзија Марк-ових генератора, посебно што су популарне у САД-у и Европи.

Ову шему за производњу високонапонских импулса први пут је предложио 1924. године Едвин Отто Марк (1893-1980) - немачки инжењер. Изумитељ је први модел изградио 1926. године. На територији бившег СССР-а Марк генератори се називају и Аркадијев-Маркс, или Марк-Аркадијев, а такође и Аркадијев-Баклин-Марк генератор.

Чињеница је да је још давне 1914. године Владимир Константинович Аркадијев, заједно са Николом Васиљевичем Баклином, изградио први генератор грома у Русији, који је радио на принципу серијског повезивања кондензатора набијених паралелно, односно, пре него што је Марк тај принцип савладао у Русији. Међутим, Аркадијев и Баклин повезали су кондензаторе механички, а не кроз пражњење, како је Марк предложио, 10 година касније.

Мали лабораторијски Марк генератори са излазним напоном до 200 кВ су изоловани ваздухом. Снажнији - са вакуум изолацијом или са гасом, на пример СФ6. Такође се може користити уље за уклањање цурења услед короне на отвореним просторима проводника.

Ако се користи вакуум, гас или уље, тада се генератор обично потпуно поставља у посуду напуњену уљем или у вакуумски затворену комору или у комору са гасом. Често изолирајте кондензаторе и отпорнике, али одводници доводе до ваздуха.

Као одводници могу се користити 100-киловолтна пражњења ваздуха и струје до мега-ампера или вакуумски пражњечи, игнитрони, чак и водоник тиратрони, и поред великих трошкова.Да би се смањили губици, понекад се уместо отпорника постављају висококвалитетни пригушници или се праве течни отпорници. Понекад се кондензатори праве на основу деионизоване воде.

Главни недостатак Марк-овог генератора, као извора високонапонских импулса, јесте потреба за уградњом великог броја степена кондензатора и, сходно томе, пребацивањем одводника, што увелико утиче на специфичне енергетске карактеристике структуре, масовно-димензионалне параметре и ефикасност.

Зашто се ово догађа? Пре свега, током пражњења долази до губитака у диелектрику кондензатора и у ваздушним празнинама, нарочито је отпор канала у главном празнинском размаку велик, а то је отпор оптерећења.

Да бисте смањили губитке, потребно је створити услове за појачану чврстоћу околног гаса под притиском пребацивањем варничних засева, користити висококвалитетне кондензаторе и побољшати покретање почетног пробијања, тако да предњи део постаје стрмији.

Када говоримо о кориштењу Марк-ових високонапонских генератора, не можемо а да не назовемо и истраживачка подручја науке, којих има много. Различити технички задаци захтевају значајне струје и велике напоне. Још у доба Игора Василијевича Курчатова, Маркови генератори су помогли у нуклеарним истраживањима да дају велике брзине елементарним честицама и покрену реакције.

Захваљујући Марк-овим генераторима, квантни генератори се пумпају, они проучавају понашање плазме и пулсирајућег зрачења, граде опрему за електронско ратовање, електро-хидраулички обрађују метале, дробе тла и компактне бетонске смеше.

Понекад се пар Марк-ових генератора комбинује ради добијања високог потенцијала како би се напунили релативно капацитивни кондензатори генератора ниског степена и на тај начин добили релативно низак потенцијал, али дугачки импулс струје.

Марков генератор је смртоносни уређај за људе. Без посебне обуке, не треба покушавати да је изгради, то је преплављено повредама, па чак и смрћу. Пре него што додирнете Марков генератор, проверите да су сви кондензатори испражњени. Испуштања Марк-овог генератора су снажан извор ултраљубичастог зрачења, осим тога праћена су испуштањем озона у ваздух, а озон је отров. Будите опрезни када радите са високим напоном.

Овако или онако, на ИоуТубеу ћете увек наћи многе живописне демонстрације на захтев „Марк генератора“ и „МАРКС генератора“, где су модели коришћени за израду полипропиленски или керамички кондензатори високог напона.