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NotaPublicado: Lun Mar 15, 2010 8:46 pm 
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Hola a tod@s...

No se quemó ningún filamento, se habían gastado por sputtering. Un filamento nuevo (bombilla de 5w 12v) tiene una resistencia en frió de 4,3... pues los dos filamentos en paralelo median unos 16.

EL consumo del los filamentos había bajado hasta los 100mA... Cuando nuevos rondan los 600mA.

Aprovechando el cambio de filamentos he hecho algunas modificaciones al ionizador que hacia tiempo tenía en mente. Le he colocado dos pequeños imanes (sacados del cabezal de un lector de CD) justo detrás de cada filamento para evitar la dispersión de los electrones. La idea es aumentar la eficacia del ionizador y producir un haz más intenso. Estos imanes producen un campo de unos 650 gauss en su superficie. En el centro del ionizador el campo resultante suma de los dos imanes es de unos 60 gauss.

Después he hecho algunas pruebas comparativas, con y sin imanes.

Justo después de cerrar el circuito de vacío y llegar a la presión de trabajo del aparato, al encender los filamentos, la lectura en el sensor es muy intensa. Luego va decayendo hasta estabilizarse unos 20 o 30 minutos después. También cambia la intensidad relativa de especies atómicas. Esto lo achaco al gaseado de las paredes del circuito. Estas primeras gráficas son pocos instantes después de llegar a la presión de trabajo.

La primera sin imanes....

Imagen

Y la segunda con imanes...

Imagen

La señal es casi el doble con imanes en los filamentos. La verdad es que esperaba más, pero algo es algo.

También se puede apreciar una ligera mejora en el enfoque del haz de iones con las nuevas piezas polares, y sobre todo un aumento en la capacidad de detección de u.m.a de casi el doble.

Los picos que aparecen los interpreto... (de izquierda a derecha) H, H2, N, H2O. Se pueden apreciar restos de otras cosas pero son insignificantes. Estas gráficas están tomadas con un nivel de amplificación del sensor de 5 en una escala que llega hasta el 12.

Esta otra gráfica está tomada 45 minutos después, con el sistema de estrada de gases estabilizado (ver linea roja), y los imanes de los filamentos montados. La amplificación del sensor esta a tope. Es aire.

Imagen

A partir del Nitrógeno molecular (que aparece truncado por salirse de escala), el electroiman queda saturado en la posición de máximo campo, aunque la rampa de referencia siga aumentando. Por eso se ve ese efecto en la gráfica.

Los picos son tan característicos que casi no tengo dudas de que corresponden a los que estan apuntados en la gráfica. Hice algunas pruebas aumentando la energía de los electrones en el ionizador, (diferencia de potencial entre el filamento y la rejilla de la cámara de ionización ) pasando de 80v a 110v y aumento la fragmentación de la muestra. El resultado es que aumentaba el pico del H, disminuía el de H2O, y aumentaba ligeramente el de HO.

En la gráfica que colgué anteriormente, obtenida con las piezas polares cilíndricas, solo llegaba a representar el N, (aunque yo lo interpreté como H2O).

De todas formas el helio no aparece por ninguna parte....

Estoy pensando en construir un electromultiplicador para aumentar la sensibilidad del sensor. La copa de faraday a palo seco no va a ser suficiente.

Un saludo

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"La manzana no nos echó del paraiso, sólo nos dejó ciegos para verlo"
Cecil Thousan


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NotaPublicado: Mar Mar 16, 2010 4:04 am 
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sigo...

Un detalle de los imanes guía de los filamentos del ionizador.

Imagen

Tenía miedo que pudiesen desmagnetizarse por la temperatura del filamento, pero después de cinco horas de trabajo mantienen el mismo campo magnético.

Respecto al helio...

El helio se encuentra en el aire en una proporción de 5 ppm (partes por millón). (ver composición de la atmósfera) Esto es una cantidad reducida, y que difícilmente podré detectar con el actual sensor.

En el informe sobre el fusor del profesor, cita que calculaba una producción de neutrones, y por lo tanto de helio, de unas 500.000 unidades por segundo. En veinte segundos tendríamos neutrones en el fusor, de un total de moléculas (unos 1.700cm³ a razón de moléculas por cm³). Esto es 0,0002 ppm de helio!.

En el mercado existen aparatos capaces de trabajar con sensibilidades del orden de ppb (es decir 0,000001 ppm). Osea que no es imposible, pero desde luego es complicado.

Va a ser necesario un electromultiplicador en el sensor para alcanzar estos rangos de sensibilidad.

Otro saludo

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Cecil Thousan


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NotaPublicado: Mar Mar 16, 2010 11:39 pm 
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Creo que partes de un supuesto equivocado. El razonamiento seria licito si tienes esos nucleos de helio difundidos en esas moleculas o atomos del recipiente o del fusor. :?: Pero no las tienes ahi, al menos aun.

Uno de los problemas del ITER es conseguir que los productos de la reaccion se queden donde estan. Esto se puede conseguir con mas y mas volumen. Ellos utilizan varios metros cubicos de plasma.

En fin, si no cuentas con volumenes importantes que eviten que los productos de las reacciones salgan del fusor pienso que tendras que utilizar otro metodo de deteccion.

Si utilizas confinamiento electroctatico ... olvidate de los volumenes grandes.

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"...suficientemente cerca un tiempo suficientemente largo..."


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NotaPublicado: Mié Mar 17, 2010 9:56 am 
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También es algo a lo que le he dado vueltas.... ¿que significa una presión de 10 militorr en un confinamiento electrostático? ¿como se distribuye el plasma? ¿como afecta la descarga de 20mA 25Kv en la presión?...

Por los experimentos de Homer sabemos que la descarga aumenta significativamente la presión del plasma (aumento de la energía cinética de los átomos) con lo que es probable que en realidad hayan muchos menos átomos que los que he tenido en cuenta para hacer el cálculo. El confinamiento electrostático además produce una distribución irregular del plasma, dejando una región de poca densidad en el volumen intermedio del fusor. Por lo cual es probable que esto también influya a la baja en el número de moléculas totales dentro del fusor. Pero he querido contemplar el peor de los casos para hacer el cálculo en la proporción de helio. 200 partes por billón es una sensibilidad que está casi al límite de los aparatos de medida más modernos, y no deja de ser un buen reto :mrgreen: .

Sea como sea es evidente que hay que aumentar significativamente la sensibilidad del aparato.

Para no cargar este hilo, que ya es bastante largo, abriré un hilo especifico para tratar la construcción de un electromultiplicador.

viewtopic.php?f=2&t=10080&start=0

Un saludo

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NotaPublicado: Mié Mar 17, 2010 2:35 pm 
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Las particulas alfa tienen en general poco poder de penetracion en el aire. No mas de unos centimetros. En el aire a temperatura ambiente habra unas 10^20 particulas por cm^3 mas o menos. El poder de penetracion en aire con 10^14 particulas/cm^3 creo que sera 1.000.000 de veces mayor.

Si el razonamiento no esta muy equivocado indica que el helio que se produzca en un fusor no se quedara alli.

En el ITER es el campo magnetico quien ayuda a que el helio no salga. Pero en un fusor ... ¿que lo obligara a quedarse?

P.D. :mrgreen: Siempre me he preguntado, sin hayar respuesta, quien tiene mas merito: "el que sube el Everet por la cara norte o el que lo sube por la cara sur." :mrgreen:

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NotaPublicado: Mié Mar 17, 2010 3:42 pm 
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Se sale del tema, pero ya que habláis de ello lo comento.

Si no he entendido mal, Sergi pretende alcanzar la fusión mediante el bombardeo de protones con un acelerador de partículas en un blanco sólido de litio. Al ser una fusión aneutrónica y su único producto partículas alfa incapaces de atravesar las paredes de la cámara de vacío, necesita un método distinto a un detector de neutrones o radiaciones ionizantes, pues éstos son inútiles.

El trabajo de Homer demuestra que es posible acoplar una ventana transparente a las alfas y tras ella una cámara de niebla. Si funciona con una cámara de niebla debería funcionar también con un geiger o un contador proporcional (para determinar si la energía se corresponde con la esperada). ¿Has pensado en esta opción?

Por otro lado, la configuración misma permite ahorrarse un detector externo y usar la propia cámara de vacío como tal, pues las partículas alfa dejan un exceso de carga negativa en el objetivo y otro de carga positiva en la cámara al impactar contra ella (pueden penetrar en ella dejando su carga positiva o quitarle dos electrones de la superficie y quedar pululando como helio neutro). Si el emisor de protones, el objetivo y la cámara están bien aislados las diferencias de potencial entre ellos deben ser perfectamente medibles y distinguibles entre los casos de fusión o no.

Sea como sea y funcione o no funcione, el trabajo que estás realizando en este hilo es asombroso y para nada en vano.

Un saludo.


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NotaPublicado: Mié Mar 17, 2010 5:33 pm 
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Hola a tod@s

Petruxx...

Ahora te entiendo... Desde que lo comentaste hace ya algún tiempo es un tema que me preocupa. Si las alfas de alta energía se incrustan en la estructura cristalina del inox no las podre detectar, es cierto. La esperanza es que no queden atrapadas, al menos no todas, y queden pululando en el plasma después de perder su energía por sucesivos choques. Contamos con la ventaja de que es una especie que no reaccionará químicamente con los materiales del reactor. De todas formas pensaba hacer algunas pruebas con las alfas provenientes de Americio 243 para corroborar que esto es factible (aunque estas son de menor energía que las que provendrán de las reacciones de fusión).

Jaume...

El trabajo de Homer es mi única esperanza si no puedo resolver los problemas técnicos de la detección mediante un espectrómerto de masas. Lo sigo con especial atención. Pero no es tan sencillo como parece a primera vista. El mismo ya ha comentado los problemas que representan las partículas y radiaciones ionizantes de toda índole generadas por la descarga de plasma en el fusor. Una detección directa dentro de la cámara de reacción no la veo posible, pues las lecturas estarán continuamente falseadas por la lluvia de radiaciones de todo tipo (aunque la arquitectura del reactor no se base en confinamiento de plasma tendremos este problema por la alta energía de las partículas incidentes). Solo veo posible una lectura de las alfas después de superar un filtro magnético que las discrimine del resto de radiaciones y partículas que salen del reactor en todas direcciones. Como una suerte de espectrómetro al vuelo, con la ventaja de que en este caso detectamos alfas de alta energía discretas mediante un geiger.

Ya veremos en que acaba todo esto...

Un saludo.

PD. siempre tiene más merito una ascensión al Everest por la cara norte (ruta Mallory) que por el sur, y si encima es por la variante Messner y sin oxigeno... el merito es volver vivo. :twisted:

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NotaPublicado: Sab Nov 06, 2010 6:42 am 
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...Más experimentos después de acabar la construcción del nuevo electromultiplicador...

Se fundieron los filamentos del ionizador. Aproveché que tenía que desmontar esta parte y modifiqué por enesima vez el ionizador, para reducir el orificio de colimación del haz. Esta vez ha quedado en 1mm de diámetro. Como he podido aumentar la resolución del sensor me puedo permitir el reducir la intensidad del haz. El resultado ha sido una mayor resolución y ha eliminado gran parte del ruido de fondo entre picos.

Unas muestras...

Imagen

Imagen

Ahora se pueden ver perfectamente definidos los picos (H, H2, N, O, HO, H2O, N2, y muy tenuemente O2). Con todas las reservas, parece que se insinúa el pico de He.


La lectura del espectrómetro de masas ya se parece a la de un aparato comercial. :mrgreen:

Imagen

Pensaba que será necesario construir un selector de velocidades, pero al final parece que no va a hacer falta :) .

Seguiré trabajando en el control de la entrada de gases y en averiguar si ese pico es realmente helio.

Saludos

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NotaPublicado: Sab Nov 06, 2010 11:11 am 
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Que bueno Sergi!!
Para ver si es helio puedes comprarte un globito de feria y analizarlo, no? :D

Saludos y no desistas en tu aventura

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Solo yendo en B.I.C.I. se consigue el conocimiento.
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NotaPublicado: Sab Nov 06, 2010 1:43 pm 
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Hola Sergi ...
por fin lo lograste ... eso si es un buen espectro de masa ...
Mi pregunta: Estás usando el cuadrupolo + el nuevo electroimán ?
Cual sería la masa más alta que podrías detectar con tu equipo y con que resolución?

Sugerencia ... deberías ir escribiendo un libro con todos tus resultados, filtrando comentarios no relevantes ... si lo haces, anótame de primero para comprártelo ...

Felicitaciones

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José G. Contreras V.
Laboratorio Incoquim
Caracas, Venezuela
http://laboratorio-incoquim.blogspot.com/


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