Создаём рубиновую энергетику...

[Ser1]

... В общем крутое изобретение или "научное" открытие, жаль только имеет исключительно карикатурное приминение.

чего заранее говорить=? (эксперимент покажет, но даты проведения пока нет)

 

[Александр Кушелев]

Забавная нелепость. Полежит подымится, даже поискрит, посветится от короткого замыкания и нагрева, но не долго, магнетрон быстро кандратий хватит. Хорошая конструкция, для ненавистников микроволновок. Особбый позитив вызывает использование синтетического материала крепления, смутно напоминающего рыболовную леску, это похоже основное ноу-хау данной конструкции - самораспад в процессе. В общем крутое изобретение или "научное" открытие, жаль только имеет исключительно карикатурное приминение.

Что касается крепления, то Вы абсолютно правы. Оно пригодно лишь для измерительных экспериментов, где нет нагрева. В мощных экспериментах нужно применять жаропрочные материалы, хотя в рабочем режиме источник энергии может нагреваться слабо. Но в экспериментах возникают режимы с локальным увеличением температуры, поэтому и нужны жаропрочные материалы. Рубин плавится при температуре около 2041 градуса. Золото выдерживает 1064 градуса. Серебро - 961.8 градуса. Осталось подобрать диэлектрическую нить, которая выдержит примерно 1000 градусов, и не будет разрушаться в мощных экспериментах. Но это будет актуально после того, как в измерительном эксперименте будет измерена достаточно высокая добротность резонатора "рубин-золото".

 

[Александр Кушелев]

Учитывая, что здесь действует цензура и мои ответы редактируются, узнать полные ответы можно на моём телеграм-канале: t.me/nanoworldlab

 

[Александр Кушелев]

Что касается даты измерительного эксперимента, то она зависит от наличия измерительной аппаратуры. В данный момент не хватает пассаметра для измерения и подбора размеров элементов источника энергии. В этом случае можно получить высокую степень симметрии и добротность. При низкой добротности источник энергии не заведётся. Это всё равно, что пытаться завести двигатель внутреннего сгорания без качественных подшипников. Застрянет...

 

[Александр Кушелев]

Это очень было бы здорово. А у Вас есть к нему малошумящий усилитель? На входе осциллографа сигнал около 0.01 милливольт. Без усилителя на пределе коэффициента усиления подходит только осциллограф С1-117.

Инвестор С прислал усилитель, но он ... не работает: https://disk.yandex.ru/i/HPvVxmCRErYXeg
Так что ждём пассаметр от инвесторов. Тогда можно будет измерить и подобрать размеры элементов источника энергии в процессе изготовления.
Для измерения добротности в процессе изготовления нужен измеритель КСВН, Р2-137. Если у кого-то есть и Вы можете дать в аренду, буду очень признателен.

 

[govorun]

чего заранее говорить=? (эксперимент покажет, но даты проведения пока нет)

Разве сила науки — не в предсказательной силе? Ведь эта сила проявляется не только тогда, когда мы можем назвать точное число, но и тогда, когда из одних законов и топологии связей мы можем вывести структуру процесса. Именно такой случай — цепочка, которая начинается с геометрии проводящих элементов и заканчивается совместным разрушением источника СВЧ и самой среды.

Начнём с того, что проводимость в такой задаче — это не табличное свойство материала. Это свойство среды в целом, задаваемое геометрией путей тока. Проводящие элементы с отверстиями, зазоры между ними, кольца по границам зазоров — всё это вместе определяет, где ток течёт легко, где тяжело, где замыкается через контакт, а где не течёт вообще. Геометрия первична, материал вторичен. Тонкое золотое напыление снижает добротность, но не отменяет топологию: пути тока и граничные условия для поля заданы формой, а не толщиной слоя.

Из этой геометрии вырастает каркас стоячих волн. Замкнутые контуры из зазоров и колец образуют резонансную систему, где каждая мода привязана к элементам конструкции. Когда частота источника — магнетрона — попадает в полосу одной из мод, система начинает накачиваться. Синхронизация при этом не обязана быть постоянной: достаточно периодической, чтобы энергия накапливалась. Зазор работает как ёмкость, кольцо — как индуктивность, и вместе они образуют LC-контур. При резонансе ток в кольце и поле в зазоре многократно превышают наведённые. Энергия концентрируется именно в зазорах, а не в объёме металла.

Дальше вступает нелинейность. При больших амплитудах зазор перестаёт быть линейной ёмкостью, и рождаются гармоники: удвоенные, утроенные, половинные, комбинационные. Спектр расширяется, и каждый зазор становится источником вторичного излучения. Эти гармоники блуждают по конструкции, и если геометрия такова, что их пути пересекаются в фазе, вклады складываются. В точке сложения поле превышает то, что дал бы любой отдельный зазор. Возникают локальные всплески — и в одном из них достигается порог пробоя.

Первый пробой — это замыкание. Зазор перестаёт быть резонансным, нагрузка перераспределяется на соседние, условия сложения гармоник меняются. Следующий всплеск возникает в другом месте. Пробои перестают быть независимыми: каждый новый меняет условия для всех остальных. Возникает обратная связь — больше пробоев, сильнее искажено поле, вероятнее новые пробои. Процесс становится коллективным, а поле и среда начинают определять друг друга. Каждый разряд рождает гармоники, гармоники складываются, суммарное поле усиливает разряды. Спектр размазывается в шумоподобный континуум, потому что каждая новая гармоника рождает комбинационные частоты с уже существующими. Частоты перестают быть дискретными.

Теперь посмотрим, что видит магнетрон. Это резонансный прибор с фиксированной модой колебаний в анодном блоке. Широкополосное отражение расстраивает моду: рабочая частота плывёт, возможен перескок на соседнюю моду, генерация становится прерывистой, а в пределе магнетрон переходит в шумовой режим. Каждый срыв и восстановление — это бросок тока через катод. Эмиссионный слой не рассчитан на такие броски: локальный перегрев, испарение активирующего слоя, падение эмиссии, рост тока для поддержания мощности, дальнейший перегрев. Положительная обратная связь ведёт к тепловому разгону.

Параллельно разрушается и сама конструкция. Каждый пробой испаряет напыление, оплавляет кромки, меняет геометрию и эффективную проводимость. Среда, которая накачивала поле, сама себя разрушает. Каркас стоячих волн исчезает, остаётся набор обугленных и оплавленных элементов со случайными свойствами.

Ключевой момент — совместная динамика. Магнетрон и конструкция деградируют взаимно ускоряясь: хуже нагрузка — грязнее спектр магнетрона; грязнее спектр — больше гармоник в конструкции; больше гармоник — больше пробоев; больше пробоев — хуже нагрузка. Это замкнутый цикл положительной обратной связи. Система не приходит к новому устойчивому состоянию — она идёт в разрушение. Магнетрон теряет моду и выгорает, конструкция теряет резонанс и оплавляется. Единственное, что может прервать этот процесс, — внешняя защита: предохранитель, термопредохранитель, автоматика. Без неё процесс идёт до естественного конца.

Возвращаясь к исходному тезису: сила науки — в предсказательной силе. И эта сила позволяет предсказать не просто отказ, а структуру процесса разрушения. От геометрии через эффективную проводимость и каркас стоячих волн — к росту поля, гармоникам, сложению, пробоям, коллективному процессу, потере моды магнетрона и необратимой деградации среды. Предсказание качественное, но жёсткое: оно следует из топологии связей и знака обратной связи, а не из подгонки чисел. Именно в этом и проявляется предсказательная сила науки — не в точных цифрах, а в неизбежности структуры.

Вот такой опус получился, на мой взгляд, вполне правдоподобный.

 

[главный колбасист]

У дяди вована есть то что вы хотите. цена вопроса меньше 2 тыр.
дядя вован.

 

[Александр Кушелев]

У дяди вована есть то что вы хотите. цена вопроса меньше 2 тыр.
дядя вован.

Благодарю! Мне уже починили осциллограф С1-117. Для него усилитель не требуется. А денег нет даже на еду...

 

[Ser1]

Разве сила науки — не в предсказательной силе? Ведь эта сила проявляется не только тогда, когда мы можем назвать точное число, но и тогда, когда из одних законов и топологии связей мы можем вывести структуру процесса. Именно такой случай — цепочка, которая начинается с геометрии проводящих элементов и заканчивается совместным разрушением источника СВЧ и самой среды.

Начнём с того, что проводимость в такой задаче — это не табличное свойство материала. Это свойство среды в целом, задаваемое геометрией путей тока. Проводящие элементы с отверстиями, зазоры между ними, кольца по границам зазоров — всё это вместе определяет, где ток течёт легко, где тяжело, где замыкается через контакт, а где не течёт вообще. Геометрия первична, материал вторичен. Тонкое золотое напыление снижает добротность, но не отменяет топологию: пути тока и граничные условия для поля заданы формой, а не толщиной слоя.

Из этой геометрии вырастает каркас стоячих волн. Замкнутые контуры из зазоров и колец образуют резонансную систему, где каждая мода привязана к элементам конструкции. Когда частота источника — магнетрона — попадает в полосу одной из мод, система начинает накачиваться. Синхронизация при этом не обязана быть постоянной: достаточно периодической, чтобы энергия накапливалась. Зазор работает как ёмкость, кольцо — как индуктивность, и вместе они образуют LC-контур. При резонансе ток в кольце и поле в зазоре многократно превышают наведённые. Энергия концентрируется именно в зазорах, а не в объёме металла.

Дальше вступает нелинейность. При больших амплитудах зазор перестаёт быть линейной ёмкостью, и рождаются гармоники: удвоенные, утроенные, половинные, комбинационные. Спектр расширяется, и каждый зазор становится источником вторичного излучения. Эти гармоники блуждают по конструкции, и если геометрия такова, что их пути пересекаются в фазе, вклады складываются. В точке сложения поле превышает то, что дал бы любой отдельный зазор. Возникают локальные всплески — и в одном из них достигается порог пробоя.

Первый пробой — это замыкание. Зазор перестаёт быть резонансным, нагрузка перераспределяется на соседние, условия сложения гармоник меняются. Следующий всплеск возникает в другом месте. Пробои перестают быть независимыми: каждый новый меняет условия для всех остальных. Возникает обратная связь — больше пробоев, сильнее искажено поле, вероятнее новые пробои. Процесс становится коллективным, а поле и среда начинают определять друг друга. Каждый разряд рождает гармоники, гармоники складываются, суммарное поле усиливает разряды. Спектр размазывается в шумоподобный континуум, потому что каждая новая гармоника рождает комбинационные частоты с уже существующими. Частоты перестают быть дискретными.

Теперь посмотрим, что видит магнетрон. Это резонансный прибор с фиксированной модой колебаний в анодном блоке. Широкополосное отражение расстраивает моду: рабочая частота плывёт, возможен перескок на соседнюю моду, генерация становится прерывистой, а в пределе магнетрон переходит в шумовой режим. Каждый срыв и восстановление — это бросок тока через катод. Эмиссионный слой не рассчитан на такие броски: локальный перегрев, испарение активирующего слоя, падение эмиссии, рост тока для поддержания мощности, дальнейший перегрев. Положительная обратная связь ведёт к тепловому разгону.

Параллельно разрушается и сама конструкция. Каждый пробой испаряет напыление, оплавляет кромки, меняет геометрию и эффективную проводимость. Среда, которая накачивала поле, сама себя разрушает. Каркас стоячих волн исчезает, остаётся набор обугленных и оплавленных элементов со случайными свойствами.

Ключевой момент — совместная динамика. Магнетрон и конструкция деградируют взаимно ускоряясь: хуже нагрузка — грязнее спектр магнетрона; грязнее спектр — больше гармоник в конструкции; больше гармоник — больше пробоев; больше пробоев — хуже нагрузка. Это замкнутый цикл положительной обратной связи. Система не приходит к новому устойчивому состоянию — она идёт в разрушение. Магнетрон теряет моду и выгорает, конструкция теряет резонанс и оплавляется. Единственное, что может прервать этот процесс, — внешняя защита: предохранитель, термопредохранитель, автоматика. Без неё процесс идёт до естественного конца.

Возвращаясь к исходному тезису: сила науки — в предсказательной силе. И эта сила позволяет предсказать не просто отказ, а структуру процесса разрушения. От геометрии через эффективную проводимость и каркас стоячих волн — к росту поля, гармоникам, сложению, пробоям, коллективному процессу, потере моды магнетрона и необратимой деградации среды. Предсказание качественное, но жёсткое: оно следует из топологии связей и знака обратной связи, а не из подгонки чисел. Именно в этом и проявляется предсказательная сила науки — не в точных цифрах, а в неизбежности структуры.

Вот такой опус получился, на мой взгляд, вполне правдоподобный.

нет, не в смысле обоснованности высказываний: я хотел сказать, что нет смысла обсуждать рекламные вбросы, если их автор заявлял о скором проведении эксперимента...

 

[Александр Кушелев]

Разве сила науки — не в предсказательной силе? Ведь эта сила проявляется не только тогда, когда мы можем назвать точное число, но и тогда, когда из одних законов и топологии связей мы можем вывести структуру процесса. Именно такой случай — цепочка, которая начинается с геометрии проводящих элементов и заканчивается совместным разрушением источника СВЧ и самой среды.

Начнём с того, что проводимость в такой задаче — это не табличное свойство материала. Это свойство среды в целом, задаваемое геометрией путей тока. Проводящие элементы с отверстиями, зазоры между ними, кольца по границам зазоров — всё это вместе определяет, где ток течёт легко, где тяжело, где замыкается через контакт, а где не течёт вообще. Геометрия первична, материал вторичен. Тонкое золотое напыление снижает добротность, но не отменяет топологию: пути тока и граничные условия для поля заданы формой, а не толщиной слоя.

Из этой геометрии вырастает каркас стоячих волн. Замкнутые контуры из зазоров и колец образуют резонансную систему, где каждая мода привязана к элементам конструкции. Когда частота источника — магнетрона — попадает в полосу одной из мод, система начинает накачиваться. Синхронизация при этом не обязана быть постоянной: достаточно периодической, чтобы энергия накапливалась. Зазор работает как ёмкость, кольцо — как индуктивность, и вместе они образуют LC-контур. При резонансе ток в кольце и поле в зазоре многократно превышают наведённые. Энергия концентрируется именно в зазорах, а не в объёме металла.

Дальше вступает нелинейность. При больших амплитудах зазор перестаёт быть линейной ёмкостью, и рождаются гармоники: удвоенные, утроенные, половинные, комбинационные. Спектр расширяется, и каждый зазор становится источником вторичного излучения. Эти гармоники блуждают по конструкции, и если геометрия такова, что их пути пересекаются в фазе, вклады складываются. В точке сложения поле превышает то, что дал бы любой отдельный зазор. Возникают локальные всплески — и в одном из них достигается порог пробоя.

Первый пробой — это замыкание. Зазор перестаёт быть резонансным, нагрузка перераспределяется на соседние, условия сложения гармоник меняются. Следующий всплеск возникает в другом месте. Пробои перестают быть независимыми: каждый новый меняет условия для всех остальных. Возникает обратная связь — больше пробоев, сильнее искажено поле, вероятнее новые пробои. Процесс становится коллективным, а поле и среда начинают определять друг друга. Каждый разряд рождает гармоники, гармоники складываются, суммарное поле усиливает разряды. Спектр размазывается в шумоподобный континуум, потому что каждая новая гармоника рождает комбинационные частоты с уже существующими. Частоты перестают быть дискретными.

Теперь посмотрим, что видит магнетрон. Это резонансный прибор с фиксированной модой колебаний в анодном блоке. Широкополосное отражение расстраивает моду: рабочая частота плывёт, возможен перескок на соседнюю моду, генерация становится прерывистой, а в пределе магнетрон переходит в шумовой режим. Каждый срыв и восстановление — это бросок тока через катод. Эмиссионный слой не рассчитан на такие броски: локальный перегрев, испарение активирующего слоя, падение эмиссии, рост тока для поддержания мощности, дальнейший перегрев. Положительная обратная связь ведёт к тепловому разгону.

Параллельно разрушается и сама конструкция. Каждый пробой испаряет напыление, оплавляет кромки, меняет геометрию и эффективную проводимость. Среда, которая накачивала поле, сама себя разрушает. Каркас стоячих волн исчезает, остаётся набор обугленных и оплавленных элементов со случайными свойствами.

Ключевой момент — совместная динамика. Магнетрон и конструкция деградируют взаимно ускоряясь: хуже нагрузка — грязнее спектр магнетрона; грязнее спектр — больше гармоник в конструкции; больше гармоник — больше пробоев; больше пробоев — хуже нагрузка. Это замкнутый цикл положительной обратной связи. Система не приходит к новому устойчивому состоянию — она идёт в разрушение. Магнетрон теряет моду и выгорает, конструкция теряет резонанс и оплавляется. Единственное, что может прервать этот процесс, — внешняя защита: предохранитель, термопредохранитель, автоматика. Без неё процесс идёт до естественного конца.

Возвращаясь к исходному тезису: сила науки — в предсказательной силе. И эта сила позволяет предсказать не просто отказ, а структуру процесса разрушения. От геометрии через эффективную проводимость и каркас стоячих волн — к росту поля, гармоникам, сложению, пробоям, коллективному процессу, потере моды магнетрона и необратимой деградации среды. Предсказание качественное, но жёсткое: оно следует из топологии связей и знака обратной связи, а не из подгонки чисел. Именно в этом и проявляется предсказательная сила науки — не в точных цифрах, а в неизбежности структуры.

Вот такой опус получился, на мой взгляд, вполне правдоподобный.

Странно! Я увидел Ваше сообщение только что. До этого его не было видно. Какие-то глюки системы...
Благодарю за очень подробный и содержательный пост. Всё понятно, "ни убавить, ни прибавить". Но у меня к Вам вот какой вопрос. Я так, понял, что Вы - профи по электромагнитной технике, в т.ч. СВЧ, в т.ч. резонансной и мощной.

Перед экспериментами я пытаюсь (по мере возможностей) смоделировать систему. Вот один из примеров:

Моделирование занимает много компьютерного времени. Хотелось бы упростить, т.е. задать плоскости симметрии, ведущую, ведомую, уменьшить объём вычислений хотя бы раз в 6. Вы умеете такое делать в программе Ansys HFSS ? Что касается пробоев в зазорах, то эту проблему я решил.

 

[govorun]

Не пытайтесь меня в это втягивать, в профанациях не буду участвовать ни под каким предлогом.
Картинка красивая: такие ровные и однонаправленные стрелки потоков — прямо идиллия совершенства.
Подождём феерии испытаний — вы к ним готовы!

 

[Александр Кушелев]

Не пытайтесь меня в это втягивать, в профанациях не буду участвовать ни под каким предлогом.
Картинка красивая: такие ровные и однонаправленные стрелки потоков — прямо идиллия совершенства.
Подождём феерии испытаний — вы к ним готовы!

Благодарю за моральную поддержку. Мне удалось самому разобраться в настройках HFSS. Но речь идёт о другой резонансной системе. Не буду Вас "втягивать"...