Marx generator

Slecht plan GD,ga je dan ook het verkoolde lijk opruimen na deze tip?

De echte naam van GD is Benjamin Franklin..

Op 2 november 2021 01:28:13 schreef grotedikken:
Ik had al met teslacoils gerommeld vermoedelijk voor jij geboren was.

Gefeliciteerd. Wat is je punt, behalve dat je oud bent?

Je doet alsof zo'n ding gemeengoed is.

Ik zeg niet dat het gemeengoed is, ik zeg dat er toepassingen bestaan waar specifiek dit effect gebruikt wordt, terwijl jij zegt dat je absoluut zeker weet dat het niet bestaat, en met "natuurlijk onzin" iedereen die het wel weet voor gek verklaart.

Heb jij echt een muondetector van dichtbij gezien of op National Geographic?

Als je nou aardig doet wil ik je wel een keer een rondleiding geven, dan kun je ze zelf ook zien.

Als @GD niet wil, wil ík wel mee..!
--
Het boek, waarvan ik hoofdstuk 1 linkte (door de uitgever vriendelijk beschikbaar gesteld), is uit 2017 en beschrijft de stand der techniek.

Om giga- of terawattpulsen te maken, is de Marx-generator nog altijd de primaire voeding. Zijn uitgangspuls gaat dan naar een pulsvormer (bijvoorbeeld de Blumlein transmissielijnpulsvormer, ook al zo'n oudje wat het nog best doet!), en de uitgang daarvan gaat naar verdere pulscompressie om uiteindelijk je picoseconde-puls te maken. (zie bladzijden hieronder)

Deze machines zijn niet hetzelfde als de tv-lijntransformator met achtergeschakelde blauwe C'tjes en messingbolletjes als vonkenbaan, zoals je die op de Dag van de Amateur ziet, waar ze de helft van de tijd ook werkelijk vonken geven.

Net zo goed als veel hobbyisten ten eeuwigen dage zullen blijven ronddraaien in hetzelfde cirkeltje van jostykit en BLY87, zo heb je er ook die nooit verder zullen komen dan figuur 1a uit het allereerste Marx-octrooi.
Het verschil is, dat de radiohobbyisten in elk geval nog gelóven dat er daarbuiten ook echte, dagelijks gebruikte, radiozenders bestaan. De aanhangers van 'figuur 1a uit het octrooi' daarentegen, denken dat de techniek daar ook meteen gestopt is.

Ik geloof dat nog bijna niemand die pdf ingezien heeft; daarom nog eens de link. Het is écht interessant.
Lehr, Ron: Foundations of Pulsed Power Technology, 2017; excerpt

--
Ik had het in mijn eerdere post over puzzeltjes. Dit is het principe van één ervan:

           ===       ===
+ ---X-----o o-------o o---+
12V        S1        S2    |
- -------------------------+

S1 en S2 zijn geopende schakelaars. Meet je over S1, dan meet je nul volt. Ook over S2 en over de lamp X meet je nul volt. De som van die spanningen moet echter 12 V zijn. Hoe zit dat?
Omdat je het puzzeltje nu voorgekauwd krijgt, is de oplossing eenvoudig. Maar onvoorbereid, in andere situaties, kan zoiets je minutenlang aan het denken zetten.
De zaak van de vonkbruggen van @ohm pi doet hieraan denken.

Op 2 november 2021 13:24:14 schreef Frederick E. Terman:

Ik had het in mijn eerdere post over puzzeltjes. Dit is het principe van één ervan:

code:

           ===       ===
+ ---X-----o o-------o o---+
12V        S1        S2    |
- -------------------------+

S1 en S2 zijn geopende schakelaars. Meet je over S1, dan meet je nul volt. Ook over S2 en over de lamp X meet je nul volt. De som van die spanningen moet echter 12 V zijn. Hoe zit dat?

Dat is een leuke, ik kende hem nog niet.

Omdat je het puzzeltje nu voorgekauwd krijgt, is de oplossing eenvoudig.

Inderdaad op deze manier is het simpel. Het is een leuk voorbeeld van een geval waarin de meting de toestand verandert. Met de meter, die geen oneindig hoge weerstand heeft, over S1 zal de spanning daar inderdaad nul zijn. Maar dan staat er dus 12 Volt over S2. Verplaats je de meter naar S2 dan verandert de toestand, er komt dan 12 Volt over S1 te staan.

Maar ga je die spanning dan met een tweede meter meten, dan komt er weer wat anders uit.

Maar onvoorbereid, in andere situaties, kan zoiets je minutenlang aan het denken zetten.

Meten is weten. Maar je moet wel weten wat je meet anders weet je nog niks.

Op 31 oktober 2021 12:40:11 schreef Ledlover:
Die doorknob modellen zie je veel in professionele hoogvermogen radiozenders. Vandaar dat Baco ze heeft.

Boven de paar kilowatt HF kom je al gauw op die doorknob condensatoren uit in je tuner als je een 'te korte' antenne gebruikt, of in je buizen eindtrap.

@TS: ik heb een tiental "doorknobs": 10nF/4kV; 10nF/3,5kV; 3,3nF/3,5kV
mogen voor een forumprijsje weg. Laat maar weten via een PB

Op 2 november 2021 00:41:15 schreef Frederick E. Terman:
[...]Als je naar de laatste vonkbrug kijkt, zie je meteen waar je denkfout ligt.
...
In het geval van de Marx is de eenvoudigste fysische verklaring, dat de spanning zich evenredig over de niet doorgeslagen bruggen wil verdelen, omdat hun capaciteiten vrijwel gelijk zijn. Het is daarvoor niet nodig dat die capaciteiten groot zijn!

Het venijn zit in de staart.
FET, ik vind het knap dat je mijn denkfout gevonden hebt. Daar gaat mijn Nobelprijs voor de natuurkunde
Die pdf over de marx generator ga ik zeker lezen. Het figuur op blz 6 heb ik wel vluchtig gezien, maar toch te kort om daar mijn denkfout te vinden. GD heeft dus toch gelijk dat doorslagspanningsverlaging door UV, röntgenstraling en radiogolven voor de meest eenvoudige configuratie onzin is. Jammer genoeg kwam hij niet met een toelichting waarom het onzin is, dus met zo'n opmerking kan ik niks.
Ook vond ik je opmerking dat de laatste vonkbrug 20kV ziet goed gevonden. Zover had ik nog niet gekeken.

Ik heb een LTspice-simulatie gemaakt met diac's en 'parasitaire' condensatoren van 1nF over de diac's. Je kan goed zien dat de diac's allemaal tegelijk ontsteken. De stroom door de belastingweerstand R2, is 80mA, dus over deze weerstand staat 80V. De marxgenerator met diac's doet het. De eerste diac slaat door bij 32V, de laatste bij 18V.
Van hennep heb ik het LTspice-model van de DB3 gekregen.

Nu ja, door UV dus wél; in de 'lagere prijsklassen' is dat zelfs de gewone manier: doordat de vonkbruggen zelf door hun UV-licht bij ontsteken, de volgende triggeren.

Voor de wat geavanceerdere Marxen wordt er veel meer aandacht aan de puls, en dus ook aan de triggering, besteed. En dan zou UV juist een storing kunnen zijn, zodat je die juist weghoudt - maar ook dan is het dus van belang.
Wat @TS betreft is dit alles misschien wat off topic, maar het is zó'n interessante machine, vooral de uitvoeringen van de laatste jaren natuurlijk. Ze worden steeds belangrijker.

De pdf is alleen hoofdstuk 1, wat echter een goede inleiding is, en waarschijnlijk voor ons ruim voldoende. Met enige moeite is mogelijk de rest van het boek wel bijeen te googelen, misschien verdedigbaar onder citaatrecht.

Op 2 november 2021 18:32:18 schreef ohm pi:
GD heeft dus toch gelijk dat doorslagspanningsverlaging door UV, röntgenstraling en radiogolven voor de meest eenvoudige configuratie onzin is.

Hoe ben je, naar aanleiding van die PDF, tot die conclusie gekomen?

Op pagina 5:
A convenient method of ensuring low jitter in simple Marx generators is to use the ultraviolet light generated by the firing of the first spark gap to trigger the next stage. The firing of the second stage generates ultraviolet light that aids the erection of the next stage and the Marx erects in a cascade fashion

Op pagina 22:
The circuit is arranged in a line so that the spark gaps are line-of-sight and the ultraviolet radiation produced in the breakdown acts as a preionization source for successive spark gaps.

Op pagina 37:
The switches are aligned in a straight line path so that the ultraviolet light generated when the first spark gap fires irradiates the rest of the spark gaps, providing initiatory electrons for the breakdown process, reducing the statistical lag time, and increasing reliability

Op 2 november 2021 13:24:14 schreef Frederick E. Terman: Als @GD niet wil, wil ík wel mee..!

Stuur me maar een berichtje als je een keer in Nijmegen bent.

@Ohm pi: gaan ze echt tegelijk, of zo kort achter elkaar dat je het op deze tijdschaal niets kun zien? Je hebt nu 10ms per divisie, terwijl een Marx generator doorslaat in de orde van grootte van een paar nanoseconden of nog korter. Je hebt nu wel de capaciteit over de diac gesimuleerd, maar geen capaciteit van de beide kanten van de diac (gewoonlijk de vonkbrug elektrodes) naar de ground. Als je één kant daarvan via een laag-impedant pad naar een hogere spanning trekt, terwijl de andere kant capacitief aan de ground zit, stijgt de spanning over de vonkbrug wel degelijk.

Mocht ik ooit in die regionen terechtkomen, dan laat ik wat weten!

Ik heb een LTspice-simulatie gemaakt met diac's en 'parasitaire' condensatoren van 1nF over de diac's.

Hé, cool. Ik heb dat DB3-spicebestand ook, dus dat kan ik ook nog eens proberen.
(Een eerdere poging, nog zonder capaciteitjes, lukte niet - de sim vond de spanningsverdeling toen óók onbepaald. )

Op 2 november 2021 19:52:23 schreef SparkyGSX:
[...]Hoe ben je, naar aanleiding van die PDF, tot die conclusie gekomen?

Ik ben niet naar aanleiding van die pdf tot die conclusie gekomen.
FET toonde aan dat parasitaire capaciteiten van de vonkbruggen voldoende is om de marxgenerator te laten werken. Meer heb ik niet nodig. Zouden de vonkbruggen geen of te kleine parasitaire capaciteiten hebben, dan is aanwezigheid van UV-licht wel handig. In werkelijkheid zal alles wel een rol spelen. Er zijn tenslotte ook parasitaire capaciteiten van onderdelen van de generator naar de rest van de wereld.
Op pagina 5 wordt UV-licht als een hulpje beschouwd om oa jitter te verminderen, dus zonder UV doet hij het wel maar met een beetje meer jitter.
Op pagina 22 wordt gesproken over een met olie gevulde marx generator, maar ook overspanning op de vonkbruggen door parasitaire capaciteiten. Ook hier wordt UV gebruikt als hulpje voor een nauwkeurige ontsteking.
Geldt ook voor pagina 37.
Een marxgenerator kan prima werken zonder UV. Zie mijn LTspice-simulatie hiervoor.
Die is wel zo betrouwbaar dat je hem kunt nabouwen en het lijkt me niet gezond voor die 'marx-generator' als echte diac's UV-licht gan uitstralen.

Op 2 november 2021 19:52:23 schreef SparkyGSX:
@Ohm pi: gaan ze echt tegelijk, of zo kort achter elkaar dat je het op deze tijdschaal niets kun zien? Je hebt nu 10ms per divisie, terwijl een Marx generator doorslaat in de orde van grootte van een paar nanoseconden of nog korter. Je hebt nu wel de capaciteit over de diac gesimuleerd, maar geen capaciteit van de beide kanten van de diac (gewoonlijk de vonkbrug elektrodes) naar de ground. Als je één kant daarvan via een laag-impedant pad naar een hogere spanning trekt, terwijl de andere kant capacitief aan de ground zit, stijgt de spanning over de vonkbrug wel degelijk.

Ik heb hier een andere simulatie. De wijzigingen zijn als volgt. Ik heb een weerstand van 0,001 ohm in serie met de 'vonkbrug' opgenomen. Dan kan ik gemakkelijker stroom meten in de vonkbrugtakken. Ook heb ik de polariteit van de voeding omgedraaid. Dan krijg ik voor wat betreft de stroommeting een 'mooier' plaatje, dwz een grote stroom wordt hoog afgebeeld en een kleine stroom laag. Hier volgt mijn bestanden.

Nu heb je een puzzeltje.
Ze ontsteken tegelijk met een stroompiek. Dan valt de stroom terug en daarna loopt de stroom op tot ca 60µs na ontsteken en blijft daarna min of meer constant.
Verklaar!

Op 2 november 2021 19:52:23 schreef SparkyGSX:

@Ohm pi: Je hebt nu wel de capaciteit over de diac gesimuleerd, maar geen capaciteit van de beide kanten van de diac (gewoonlijk de vonkbrug elektrodes) naar de ground. Als je één kant daarvan via een laag-impedant pad naar een hogere spanning trekt, terwijl de andere kant capacitief aan de ground zit, stijgt de spanning over de vonkbrug wel degelijk.

Ik heb een versie gebouwd zonder condensatoren over de vonkbruggenmaar met 'parasitaire' condensatoren (1nF) van de knooppunten van de weerstanden, condensatoren en vonkbruggen naar aarde. Dan werkt de schakeling ook.

De spanning op de tweede sparkgap verdubbeld zeker wel, op het moment dat de eerste doorslaat wordt de tweede C opgetild en via r6 c3 opgetild, maar dat wordt teniet gedaan door de hogere spanning aan de bovenkant via R5.

De diacs vervangen door neonlampjes (ongeveer 100V) geeft wat meer spanning per trapje terwijl de C's nog in een courante spanning zitten.

Als de spanning wat hoger mag is een gebruikte geoengineerings-installatie misschien wat, dat wordt tegenwoordig allemaal met CERN techniek ondergronds gedaan dus die oude troep kost niks.

Is dat dat Russische ding, of is die nog groter?

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op woensdag 3 november 2021 10:13:32 (30%)

Staan er tientallen in Rusland maar nu alles ondergronds a la Cern, druk op de knop en er brand weer een paar duizend hectare bos af in Australië, tenzij de noodtoestand afgekondigd en Lock downs, wat dus braaf gebeurd.

edit: ondergronds geeft veel meer mogelijkheden
https://brandnewtube.com/watch/did-the-simpsons-predict-a-mega-tsunami…

[Bericht gewijzigd door rwk op woensdag 3 november 2021 11:41:05 (29%)

Die in Rusland zou de grootste zijn. Is al eens hier op het forum langsgekomen en is duidelijk te zien op GoogleEarth, als je weet waar je moet zoeken.

In het Science Museum in Londen staat een kleinere opgesteld (1MV) en die wordt gedemonstreerd. Oordoppen zijn geen weelde.

Op 2 november 2021 10:59:14 schreef SparkyGSX:

[...]Ik zeg niet dat het gemeengoed is, ik zeg dat er toepassingen bestaan waar specifiek dit effect gebruikt wordt, terwijl jij zegt dat je absoluut zeker weet dat het niet bestaat, en met "natuurlijk onzin" iedereen die het wel weet voor gek verklaart.

Dat heb ik nooit beweerd gekverklaarde wel-weter .. We hebben het over een fietsdynamo en jij vergelijkt het meteen met een kerncentrale.
Ik weet ook wel dat er behalve schooldemo's nog Marxgeneratoren gebruikt worden om extreme spanningen en piekvermogens te genereren.
Maar die toepassingen zijn wel heel dun gezaaid.
En UV triggering lijkt in zo'n installatie best een oplossing.
Ik ben zelfs bereid om aan te nemen dat het UV van de ene vonkbrug de andere laat triggeren bij dergelijke grote machines..

Maar bij een hobbyexperiment is dat uitgesloten.

Het gaat daar niet om MV's maar om enkele kV die zo omhoog getild wordt.
De sparkgap is slechts enkele mm breed en de opgewekte UV veel te zwak om de andere te triggeren.

Maar daar gaat het in dit topic niet om.

De kern van de zaak is dat je géén Marxgenerator kunt maken met vonkbruggen om 12V op te krikken omdat de doorslagspanning van lucht al 3kV voor één mm is tussen ronde elektroden en 1kV tussen spitse.
Een triggerelement zoals een diac zou in principe wél werken (zelfs niet op 12V, maar eerder 48V,) maar is zoals gezegd onzin omdat je om ietwat vonken te maken honderden trappen nodig zou hebben.

Omdat alle condensatoren in serie komen te staan , moet je de totale capaciteit delen door het aantal condensatoren. De bijhorende ontlading zou uiteindelijk maar een miezerig vonkje leveren.

Helaas doet Wiliam07 niet veel moeite om uit te leggen wat hij precies wil en is 't al boter aan de galg.

Al moet ik toegeven dat ik dit hele topic nog niet heb gelezen maar: Ik moest direct aan dit topic denken toen ik dit las. https://www.circuitsonline.net/forum/view/156167

Dat topic vond ik zelf ook al best geinig en had thuis een proefje gedaan met een BC546. Die sloeg door bij zoon 9 volt als ik me niet vergis. (t kan ook 6 geweest zijn) Met die spanningen is het ongevaarlijk om dit eens te proberen. Daarnaast zijn de onderdelen benodigd dan ook onderdeel van mijn verzameling. Vanavond heb ik helaas niet zoveel tijd maar ik wil het wel eens proberen. Nadat ik de rest van dit topic heb gelezen. Ben benieuwd of dit zo kan werken.

Daar zeg je wat: die tor bleef maar geleiden tot de spanning zowat helemaal weg was, net wat je hier nodig hebt. Ik ben benieuwd!

--

We hebben het over een fietsdynamo en jij vergelijkt het meteen met een kerncentrale

Op 3 november 2021 12:27:46 schreef grotedikken:
En UV triggering lijkt in zo'n installatie best een oplossing.
Ik ben zelfs bereid om aan te nemen dat het UV van de ene vonkbrug de andere laat triggeren bij dergelijke grote machines..

Maar bij een hobbyexperiment is dat uitgesloten.

Help!! Wie moet ik nou geloven???
GD, die zegt dat UV-licht geen bijdrage levert bij het afvuren van de vonkbruggen bij kleine generatoren
of FET, die zegt dat UV-licht de belangrijkste reden is voor het afvuren van vonkbruggen bij kleine generatoren?

.. en is 't al boter aan de galg.

Je hoef niet te posten. Wij (of in ieder geval ik) vinden het reuze interessant. In dit topic heb ik meer geleerd over marxgeneratoren dan in al de jaren ervoor. Bij jou is het kennelijk net iets anders. Nadat je in je jonge jaren hoogspanningkennis hebt verworven door je zelfgebouwde Teslacoil heb je er niks meer bijgeleerd.

en die vonkinductor, beter gekend als de ruhmkorff inductor heeft GD blijkbaar overgeslagen . nochtans produceert die ook HV en met betrekkelijk veel energie per vonk. (heb er genoeg meppen van gekregen!)

Ik vraag me af hoeveel UV of licht er nodig is om een vonkbrug 'aan te jagen'. Ik heb even gekeken wat er gebeurt als ik een blacklightlampje of een stroboscoop voor de vonkbrug van een Wimsthurst elektriseermachine houd, maar die lijken er allebei geen invloed op te hebben.
Een UVC lamp heb ik nog niet getest.

Wat wel zeer duidelijk effect heeft, is de invloed van licht op neonlampjes. Er zal dus ook wel enige invloed van licht op andere gasontladingsdingen zijn zoals vonkbruggen in lucht.

Maargoed. Het is allemaal tamelijk simpel te testen - bouw een kleine marx generator en steek stukjes karton/zwart plastic tussen de vonkbruggen zodat ze elkaar niet zien.

Op 3 november 2021 14:27:39 schreef hardbass:
Dat topic vond ik zelf ook al best geinig en had thuis een proefje gedaan met een BC546. Die sloeg door bij zoon 9 volt als ik me niet vergis. (t kan ook 6 geweest zijn) Met die spanningen is het ongevaarlijk om dit eens te proberen. Daarnaast zijn de onderdelen benodigd dan ook onderdeel van mijn verzameling. Vanavond heb ik helaas niet zoveel tijd maar ik wil het wel eens proberen. Nadat ik de rest van dit topic heb gelezen. Ben benieuwd of dit zo kan werken.

Dit zou heel goed kunnen werken. In mij simulaties gebruik ik een DB3. Deze slaat door bij 32V en dooft bij 12V, dus per trap kan je maximaal 20V winnen. Je transistor slaat door bij 9V en dooft bij bijna 0V. Per trap win je dan bijna 9V. Twee transistoren in serie is dan bijna net zo goed als een DB3. Over de spreiding in doorslagspanning zou ik me niet al te veel zorgen maken behalve als je echt veel trappen wilt gebruiken. Na zo'n experiment zijn je transistoren wel onbruikbaar geworden. Zie de opmerkingen van blackdog en anderen in dat topic. Ook moet je iets doen aan de stroombeperking, want in jouw situatie ontlaadt je een geladen condensator direct over de transistoren.