Jugando con Germanio.

[pfdc]

El diámetro interior e la resistencia es de 19 mm y no 20 que dije. Tengo disponibles 400 mm de tubo de cuarzo de 14 mm de diámetro. Si no los quieres se los doy al chatarrero.

Por otra parte si el orificio de la resistencia es de 20 y metes un tubo de 10, no pasa nada!!! Tan solo que consumes 10 watios mas para calentar.
Salud!!

[Anilandro]

El sistema de doble hélice para la resistencia me gusta bastante, así que sin perjuicio de otras soluciones como un tubo de cuarzo de mayor diámetro, tubo intermedio de cerámica, cerámica roscada y demás, de momento y de forma rápida lo que me interesa es tener a punto el horno al menos para 500 Cº y poder experimentar con difusión de germanio. Si el tubo de cuarzo se rompe, pues mala suerte, tengo cuatro del mismo tipo y puedo conseguir más de desguace de radiadores de cuarto de baño y de microondas con grill, con lo cual para el siguiente tomaré la precaución del Profesor del tubo de cerámica intermedio.

Ayer hablé de una prueba que realicé con una doble espiral de hilo de cobre, simplemente para ver cómo quedaban distribuidos los 4 metros de hilo y cómo se podían aislar las espiras grandes entre sí con discos de mica. Las imágenes son las siguientes:




...Naturalmente, para poder aislar las espiras grandes con una arandela es necesario "deformar" las pequeñas en un cierto punto para que el hilo de resistencia pase por debajo de la arandela hasta la siguiente espira grande. Esta disposición hace además que todo el conjunto no esté en espiral, si no en círculos paralelos. Esto puede verse en la siguiente imagen, concretamente entre la penúltima y la última espira, ya que los "saltos" entre las demás están aquí en la parte no visible de la espiral grande.




Me pongo en faena e intento "bobinar" sobre una varilla de 3 mm. el hilo de resistencia que inicialmente estaba en espiral, que luego puse recto y bobiné sobre el tubo de cuarzo... y la cosa fracasa porque el hilo se me rompe cada dos por tres. Sin duda son ya muchas dobleces, y probablemente el núcleo sea de sólo 3 mm. ha contribuido a ello...




...Así que o que hago es desmontar otra de las resistencias y tomar el hilo original, cuya espiral tiene en este caso 5 mm. de diámetro interior. La longitud de esta espiral sin ninguna tensión mecánica es de 15 cm, pero sin duda será necesario "estirarla" para evitar que al devanarse sobre el tubo de cuarzo de 12 mm, las espiras internas se toquen.




...Hago varias pruebas y al final encuentro un estiramiento adecuado sobre los 40 cm, en que las espiras internas ya están siempre visiblemente separadas, pero por seguridad añado 10 cm. más, dejándolo en 50... (perdón por la borrosidad de la foto)




Lo siguiente es fabricar las arandelas de mica de 26 mm. externos y 12 mm. internos. En este punto voy a asegurarme, nada de micas flexibles de 0,2 mm, si no que utilizaré una lámina de 0,75 mm del tipo de horno de microondas, y además pondré dos arandelas en cada separación, sumando 1,5 mm, con lo cual creo tener cierta seguridad de que no van a romperse y comunicar las espiras grandes entre sí ...que de cualquier forma, si acabara ocurriendo, el cortocircuito sería solamente de 1/8 parte de la resistencia, con lo cual la "sobrecarga" no sería "mortal", y menos si como pienso, voy a controlar tanto la tensión como la intensidad consumida durante el uso.




Las arandelas las corto con dremel y un disco de diamante para el círculo exterior y con una fresa cilíndrica de diamante para el interior...




...Y la siguiente imagen es ya con la resistencia acabada. Al final han sido 8,5 espiras, aunque éstas no son completas, ya que está la separación para evitar la espira se cierre sobre sí misma, que establezco en unos seguros 5 mm, espacio en que además se podría colocar "taquitos" de alúmina para evitar cualquier imprevisto.




Las tomas de corriente son ahora opuestas, porque es una solución más elegante que pasar el hilo de un lado hacia el otro embutido en tubos de cerámica, y el conjunto mantiene tanto una buena separación entre las espiras pequeñas como las medidas de longitud y grosor que necesitaba en un principio...

Ahora sólo quedará incorporarle el aislante de alúmina, montarlo en el contenedor de inox perforado e ir dándole corriente con el variac y controlar temperaturas y consumo...

Profesor, me sigue interesando el tubo de cuarzo de mayor diámetro. Te envío un MP.


Saludos a todos

[Anilandro]

Sigo con el tema. Esta tarde he montado el mini-horno con la nueva configuración de resistencia. En la siguiente imagen puede verse ésta a punto de cubrirla con el aislante de alúmina. En la resistencia pueden verse los "taquitos" de alúmina que cierran los espacios de separación entre el principio y el final de cada espira, aunque en realidad ambos puntos se mantienen suficientemente separados por la tensión de la propia espiral, sin peligro que lleguen a tocarse...




La resistencia ya envuelta con la alúmina...




...Y en el momento de insertarla en el soporte de inox perforado...




Ahora ya no tengo miedo de que las espiras se toquen al funcionar. Le añado las conexiones eléctricas, lo conecto al variac, le introduzco el termopar y le doy un poco de caña a ver que hace. Con apenas 50 Volts se puede ver el rojo cereza en el interior del tubo de cuarzo, por fuera, el aislante humea bastante, seguramente por ser usado y estar algo sucio. De todas formas, a través del inox perforado se adivina que la alúmina se ha oscurecido bastante. No sé si esto es normal...




Con poco más de 50 Volts rápidamente alcanza una temperatura de 700 Cº, y para ser la primera prueba no quiero apretarlo más. Reduzco la tensión hasta que se estabiliza sobre los 500 Cº. En este momento mido la tensión y es de 39,5 Volts, mientras que la intensidad consumida es de 1,41 Amps. Es decir, con tan solo 55 W. de potencia consumida consigue mantener la temperatura de difusión del germanio...




...Así que de momento bien. Mañana, un poco más...

Saludos a todos

[pfdc]

Interesante museo del transistor germanio. http://semiconductormuseum.com/Museum_Index.htm
No solo en valvulas viven los electrones!!
Salud!!

[Anilandro]

En la prueba de ayer ya comenté que al calentarse por primera vez el aislante estuvo humeando unos 5 minutos, quedando bastante ennegrecido, eso a pesar de que no pasé de 700 Cº (aunque sin duda el hilo de resistencia estaba a mayor temperatura). El caso es que al ver como de negro había quedado el exterior ya imaginé cómo estaría el interior, el que estaba en contacto con el hilo...

...así que he desmontado la resistencia y he tenido la sorpresa de ver que mientras el aislante exterior tiene un aspecto casi carbonizado, el interior está blanco impoluto. Eso puede verse en la imagen siguiente, en que el rectángulo de la izquierda era el que estaba en contacto con la resistencia, y no tiene la menor traza de quemazón, y de igual forma también están intactos los "taquitos" que separan los extremos de las espiras, en cambio el rectángulo de la derecha era el superior, que estaba en contacto con el contenedor perforado de inox, y que parece un churrasco, además de desacerse con facilidad...




...Entiendo que esto pueda ser a causa del contacto con la atmósfera, aunque al ser todo el material muy poroso tampoco entiendo que dentro no hay pasado ni siquiera un poco...

Otro tema y una pregunta para el Profesor es sobre los materiales en sí. En la caja que tan amablemente me enviaste hay varios tipos de materiales, los ladrillos refractarios de baja densidad y la lana de alúmina de diversos tipos, como puede verse en la siguiente imagen...




...pero tras el extraño resultado obtenido, he realizado un par de pruebas mientras el material del centro aguanta perfectamente la llama de un mechero sin cambiar (como se espera de la alúmina, resistente a 1.400 Cº), el de la derecha de consistencia más compacta y que he utilizado esta vez para el mini-horno, parece quemarse de forma visible, se vuelve negro, el interior queda amarillo y luego se deshace justo lo tocas con los dedos. Realmente no parece ser el mismo material. Tampoco sé que es el material de la cinta, que por cierto lleva pequeños hilos metálicos insertados en el trenzado interior...

Saludos

[pfdc]

La cinta es el difamado amianto. Viene muy bien para deshacerla y con los hilos forrar cosas, porque es lo mas manejable. Tranquilos, una cosa es trabajar en una fabrica de productos de amianto y otra tener un poco. Las laminas finas son aislante de hasta 1200 ºC. Se ennegrecen porque llevan un aglutinante y cuando el aglutinante se calienta se carboniza hasta que desaparecer, por eso después de carbonizadas resultan de color claro y tan blandas.
La manta mas gruesa es lana de alúmina.

salud!!

[Anilandro]

Ciertamente interesante este museo del transistor. Un sitio sobrio y con enorme cantidad de información, como a mí me gustan ...y además colaborativo en la manera que parece tan difícil de conseguir en la cultura latina...

...Me he bajado 16 pdf, tengo lectura para días... gracias.

Saludos

[Anilandro]

Más pruebas utilizando esta vez sí manta de alúmina como aislante. Monto la resistencia en un par de minutos y le doy tensión. La temperatura sube bien, como el aislante es nuevo y además hay algunas vueltas de hilo de coser para que estuviera sujeto antes de introducirlo en el cilindro de inox perforado, humea un poco a partir de los 300 Cº, pero se para rápido y nada se ennegrece. Esta vez lo aprieto un poco más, subiendo la temperatura hasta 850 Cº. El tubo de cuarzo está visiblemente rojo, así como también se trasparenta a través del aislante, que no es tan opaco como el anterior.






...Todo bien, luego subo hasta los 1.000 Cº, y sin superar los 60 Vca de alimentación, de hecho debo bajarlo un poco porque sigue subiendo. El rojo es ahora más visible, y se nota convección de aire caliente sobre la envolvente de la resistencia, pero los soportes metálicos apenas están calientes y los extremos del tubo no deben llegar a los 40 Cº...

En fin, en este aspecto voy a dejar el sistema de caldeo como está. Una última foto que he hecho a 1.000 Cº pero con la luz apagada...




Continuará...

Un saludo a todos

[Anilandro]

Esta mañana un nuevo pasito ...1.100 Cº, y con una excitación de 55 Volts...






...Ahora ya no humea en absoluto y a esta temperatura se puede poner la mano a 3-4 cm sobre el protector de inox sin que la convección te queme... En cuanto a la disipación de la resistencia está alrededor de unos moderadísimos 100 W.

Un saludo a todos

[Anilandro]

He comprado un par de galenas a través de Ebay, pero aún no me han llegado, porque quiero probar con cifras como funciona rectificando. La que tengo no lo hace en absoluto, es muy conductora en ambas polaridades en todos los puntos que he probado. También probé varias piritas, pero de la misma forma, nada de nada. Zinquita no tengo y no he encontrado a precio asequible en internet, pero me despierta la curiosidad su característica de resistencia negativa...

Por cierto, hablando de resistencia negativa, me he topado hoy con ella en una preparación de un pequeño fragmento de oblea de germanio que he montado de la forma habitual sobre una base metálica, con una gotita de pintura de plata en el centro y cianocrilato en los lados. A diferencia del germanio metálico puro (o al menos 5N, que compré en internet), el de la oblea debe ser mucho más puro, y en efecto los valores de resistencia son muy altos, pero curiosamente no consigo efecto rectificador, al menos apreciable, ya que se porta de la misma manera con independencia de la polaridad ...en cambio, al subir la tensión, sube la intensidad de forma un tanto inestable, con pequeñas oscilaciones de la aguja del téster que en realidad corresponde a abundante ruido aleatorio de más de 1 Vpp en la pantalla del osciloscopio, sobre los 10 Volts la intensidad es de unos 5 mA, pero de repente, a una tensión entre los 12 y los 15 Volts, la intensidad cae de golpe a 0,1-0,2 mA, y así se mantiene pese a subir la tensión hasta los 20 Volts ...Entonces, si bajo de nuevo de los 7-8 Volts, la conducción se recupera de golpe y se puede repetir el ciclo...




En fin, no es una resistencia negativa normal, si no que parece provocada por una reacción de avalancha inversa, o mejor dicho, de autoextinción, raro, muy raro...

Por otra parte sigo con el horno de tubo de cuarzo. Mañana podré comenzar la "fontanería", con tres llaves, una de vacío, otra de gas inerte y la otra de purga. También dispondré de un sistema de compensación de presión, muy sencillo, un simple globo apenas hinchado que evite que suba mucho la presión del gas al calentarse y mantenga una pequeña presión positiva de helio durante el proceso de dopado...

Saludos a todos