Op donderdag 10 april 2025 21:06:52 schreef Ledlover:
Ik ben bezig met het proberen te maken van een kleine booglamp. De koolstaven die ik heb genomen zijn uit een platte 4,5v batterij.Ik heb alleen nog weinig succes. 12v 25a is te weinig spanning. 30v 25a idem dito. Opgeschaald naar een kleine scheidingstrafo - 230v met 100w gloeilamp in serie, nog niet lekker.
De koolstaven zijn nu nog plat. Is het noodzakelijk om ze eerst in een bepaalde vorm te slijpen?
Het uiteindelijke doel is om deze boog op gelijkspanning te laten werken, met een "onbekende" chemische substantie op de kathode. Deze zal verdampen en tot zeer hoge temperatuur worden verhit, waardoor deze licht gaat uitstralen met een karakteristiek spectrum, wat ik weer kan meten met een spectrometer. Vergelijkbaar met de traditionele vlamproef, maar dan op ongeveer 2000 graden in plaats van 1000 graden, waardoor meer substanties te analyseren zijn.
Je wilt dus een vonk emissie spectrum meter maken en geen booglamp.
Een booglamp is zo gemaakt dat door een hoge spanning een vonk overslaat die als het ware een plasma-weg baant. Nadat de eerste vonk een weg van geleidend (laagohmig) plasma heeft gemaakt zal er bij een veel lagere spanning een stroom blijven lopen waarbij het plasma licht blijft uitstralen. De spanning waarbij de plasmaboog het beste in de openlucht in stand bleef bleek in het verleden dus zo'n 55 Volt te zijn. De kleur van het licht wordt dan bepaald door de in het plasma aanwezige elementen als zoals stikstof en zuurstof. Gassen waar de buitenlucht grotendeels uit bestaat.
Voor het laten werken van een van een spectrummeter is iets meer nodig dan alleen een vlamboog.
De volgende experimentele opstelling is dan nodig:
Of deze:
In principe begint het met een stuk optiek dat het licht van de vlamboog opvangt en in een bundel naar een prisma of een tralie of een andersoortige concave lens of spiegel stuurt. Dat prisma splitst de lichtbundel in zijn primaire kleuren. Of te wel: Het maakt gewoon een regenboog. In de de z.g. Rowland cirkel worden dan op exact bepaalde plaatsen foto sensoren geplaatst die van elke kleur de sterkte meten. Elk element dat zich in het plasma van de vlamboog bevindt heeft een eigen kleuren spectrum. Met een computer programma kun je aan de hand van de gemeten signaal sterkten van alle kleuren terug rekenen hoeveel van elk element zich in het plasma heeft bevonden.
Als photo sensoren worden hiervoor meestal z.g. photomultipliers gebruikt. Een van de laatst nog gebruikte toepassing voor de radiobuis. Tegenwoordig is de CCD (=charged coupled devices) technologie echter zo goed dat deze techniek in de wat eenvoudigere spectrumanalyzers al wordt toegepast. De gevoeligheid van de photomultipliers wordt nu echter nog niet door ccd's geëvenaard. Ccd's zijn wel een stuk makkelijker. Het is eigenlijk net zoiets als de ouderwetse fotogevoelige plaat. Alleen een stuk kleiner. Met als gevolg een veel kleinere Rowland circel en veel kleinere optiek. Met die fotomultiepliers heb je veel meer ruimte nodig. Een fotomultiplier heeft ongeveer de grootte van een EL34 penthode. Daarvan een dertig in een halve circel en waarvan elke buis ook nog is uitgerust met een speciaal spiegeltje dat op de micron moet worden uitgericht. Dan krijg je een zeer complex apparaat waar je zomaar een week mee bezig bent om een goed en stabiel en reproduceerbaar meetapparaat te krijgen.
In deze spectrummeters worden overigens geen koolspitsen booglampen gebruikt. Dat kan ook niet omdat het fel gele licht afkomstig van koolstofatomen in een plasma al het andere licht zou overstemmen. De foto multipliers zouden gewoon verblind worden. In de spectrum meter wordt een electrode gebruikt van een speciale legering die niet snel opgevreten wordt door de vlamboog. De andere elektrode is dan het af te vonken object. Verder bevind de vlamboog zich in een afgesloten ruimte die gevuld is en in overdruk staat met argon gas. De stikstof en zuurstof uit de lucht geven n.l. ook prachtige verblindende lichtverschijnselen. Een heel klein lekje in het vlamkamertje zag je onmiddellijk in de meetresultaten. De hele ruimte waar de optiek en de Rowland cirkel in zat was ook diep vacuüm gemaakt met een z.g. turbomoleculairpomp.
In een wat ouder type spectrum meter werd de vlamboog overigens gemaakt met een gewone autobobine. En de vlamboog zelf was maar een paar mm lang. Extreme dingen als koolspitsen booglampen horen in dergelijke gevoelige meetapparaten echt niet thuis.
Wij hadden o.a. deze spectrummeters in onderhoud: Spectrum meter
Ex-Fietser, je hebt ongetwijfeld gelijk in de zin dat het bij jullie op die manier gebeurde, en ik heb mij ook al zorgen gemaakt over het felle licht van de boog en de invloed van atmosferische gassen die de spectrumlijnen van het monster overstemmen.
MAAR
Philips deed het zo, met succes, voor zover ik kon zien gewoon in de vrije lucht. En als het goed genoeg is voor het Philips Natlab, dan is het goed genoeg voor mij. Blijkbaar zijn de bezwaren van het branden van de boog in lucht voldoende klein.
Zie voor het volledige artikel https://drive.google.com/file/d/11McvdFJuN6UKlAVSoFzGEgpftV83U98a/view
Duidelijk zichtbaar is het kleine afzuigkapje dat de vuile dampen van de booglamp afzuigt.
Philips maakt ook onderscheid tussen de vonktechniek en de boogtechniek voor het vaststellen van het spectrum. Ik heb het ook eerst met hoogspanning geprobeerd (aliexpress hoogspanningsgeneratortje), maar ik liep tegen een probleem aan: een intermitterende vonk blaast het materiaal al gauw weg en omdat ik dus een camera-gebaseerde spectrometer gebruik in plaats van een strook fotopapier, is een continue lichtbron veel praktischer. Spleet, diffractierooster e.d. zit in dat ding zelf.
Wat storing betreft:
Een koolboog veroorzaakt in principe net zoveel rommel als een lasboog. Kool of staal in je elektrodes maakt daar niets uit m.a.w. gewoon enorm veel ruis, eventueel 100hz gemoduleerd. Maar zoals met iedere zender, zolang je er geen antenne aanhangt wordt er ook niet heel veel uitgestraald.
Zou je er 2x 5m laskabel aan verbinden, en die netjes in een lus over de werkbank draperen - ja, dan kan je wel verwachten dat je ergens daadwerkelijk iets goed uit gaat stralen. Doch een boog moet echt bewust aan het oscilleren gebracht worden, om wat meer dan een bult ruis uit te stralen. Kijk naar de teslacoil-bouwers - zodra de vonkontlading in de vonkbrug omslaat naar een boog (onvoldoende blussing of teveel stroom), komt er geen vermogen meer uit.
Je kan 'm omtoveren in een boogzender of oscillator (theoretisch gezien zou je een koolboog-teslacoil kunnen construeren), maar dan moet je wel redelijk bewust resonante kringen toe gaan voegen. Dan is ie overigens nog steeds erg vuil, maar in ieder geval kan je dan zeggen 'Hij zendt ongeveer dáár uit'. De boog moet in een atmosfeer van koolwaterstoffen branden (dat is waarom het onderhoud aan "echte" boogzenders zo gevaarlijk was - open de boogkamer, gevuld met alcoholdamp of waterstof voordat de spitsen volledig zijn afgekoeld en de boel explodeert zodra er lucht bijkomt) en idealiter ook in een specifiek magneetveld.
Dat werkt ook op laagfrequent. Zie hier een video van een 'zingende' boog door een italiaans wetenschapsmuseum: https://youtu.be/cCEU3ShVE2E?t=129
[Bericht gewijzigd door Ledlover op (13%)]
Op zaterdag 12 april 2025 07:53:54 schreef Ledlover:
Ex-Fietser, je hebt ongetwijfeld gelijk in de zin dat het bij jullie op die manier gebeurde, en ik heb mij ook al zorgen gemaakt over het felle licht van de boog en de invloed van atmosferische gassen die de spectrumlijnen van het monster overstemmen.Philips deed het zo, met succes, voor zover ik kon zien gewoon in de vrije lucht. En als het goed genoeg is voor het Philips Natlab, dan is het goed genoeg voor mij. Blijkbaar zijn de bezwaren van het branden van de boog in lucht voldoende klein.
@Ledlover;
Het is niet mijn bedoeling om jouw idee af te kraken ofzo. Ik vind het zelfs een heel leuk idee. Ik heb alleen beschreven hoe dit soort spectrum-metrie gedaan word in wetenschappelijke wereld. Daar kunnen wij als amateur natuurlijk niet tippen. Ik zou bijvoorbeeld niet weten waar ik een fles argon vandaan zou moeten halen bijvoorbeeld. Argon heeft helaas geen geestveruimende eigenschappen zoals bijvoorbeeld lachgas dat heeft. Dan had je het vast overal kunnen kopen voor weinig. 
Gewoon atmosferisch werken blijft dan over voor ons amateurs. Met booglampen en lasvlammen ga je het denk ik niet redden omdat daar erg veel storende materialen in zitten. Bij de booglamp ga je veel koolstof hebben die de meting negatief zal beïnvloeden. Ik denk niet dat je met photomultipliers gaat werken dus van verblinden en zelfs beschadigen van de multypliers zal geen sprake zijn. Waarschijnlijk ga je wel het licht van andere elementen behoorlijk overstemmen en laten verdwijnen in de ruis.
Met een lasvlam heb je waarschijnlijk hetzelfde verhaal. Die lasvlam is er zelfs speciaal voor om materiaal te transporteren van de lasdraad naar naar het werkstuk. In het spectrum zul je dus voornamelijk het licht van dat materiaal gaan zien. Ik denk dat als je het gewoon een kale vlamboog opgewekt, het met een bobine ook voor ons amateurs de beste resultaten gaat geven.
Het probleem van afzonderlijk vonkjes zou je kunnen oplossen door de vonkfrequentie enorm te verhogen. Gewoon de auto bobine aansturen met een NE555 met eindtransistor als versterker. Ik weet niet wat je als sensor wil gaan gebruiken? Maar een met gewone (video) camera kom je denk ik al een heel eind. Ga je de beeldlijnen splitsen met een prisma of een een tralie?
Een vacuum kamer voor de optiek lijkt me ook redelijk onhaalbaar. Maar elementen aantonen op PPM en minder niveau lijkt me ook niet jou bedoeling. Zonder met argon gevulde vonkruimtes en vacuum kamers kun je ook heus wel wat.
Probeer wel een zo schoon mogelijke vonkboog te maken. En ja resonantie zal daarvoor nodig zijn. En daarvoor zijn de z.g. ism banden bedacht
Al die ism banden liggen in elkaars harmonischen netjes achter elkaar zodat je eventueel opgewekte harmonischen dan ook netjes in een ism band vallen. Dat ze daar nu toevallig ook allemaal deuropeners en andersoortige dingen als die goedkope free air portofoons in laten werken is jammer voor deze gebruikers die eigenlijk illegaal bezig zijn. Dat wil overigens niet zeggen dat je maar raak mag blèren in die ism bandjes natuurlijk. Je moet het met filteren enzo nog steeds binnen de perken houden.
Veel succes.
De Titanic had als hoofdzender ook een 5 kw spark type.
http://www.halifax-arc.org/pdf/TitanicRadio1.pdf
leesvoer over vonkzenders radio Kootwijk
https://radiokootwijk.nu/wp-content/uploads/Radio-Kootwijk-Over-en-uit… vanaf bladzijde 18.
Een boogzender is echt compleet onvergelijkbaar met een vonkzender. De boogzender geeft namelijk ongedempte golven, net zoals een buis of transistorzender. Hij heeft meer overeenkomsten met een neon indicatorlampje dan met een vonkzender.
De Titanic heeft nooit een boogzender aan boord gehad. Die vond je meer op amerikaanse marineschepen, waarbij een deel ook geschikt was voor radiotelefonie.
Kootwijk heeft altijd een machinezender gebruikt. In Kootwijk heeft nooit een vonk, noch een boogzender gestaan.
Het tegenstation, Malabar, had de wereldberoemde 2MW boogzender. Doch wegens de slechte betrouwbaarheid hebben ze een groot deel van het verkeer afgewikkeld via de 2 200kW machinezenders.
Er bestaan ook plasma tweeters.
Oa Magnat heeft die ooit geleverd, onbetaalbaar overigens 
Ik heb ze ooit, dacht bij Stuut en Bruin audio, gezien, gehoord en GEROKEN.
De ozondamp was behoorlijk...
Zijn nog steeds zelfbouwers mee actief, het zou geweldig klinken.