Tokamak – Le roventi magie dei MOSFET ad alta potenza

Lo studente di ingegneria elettrica Simon Liu ha scritto una guida per creare il proprio generatore di toroidi al plasma nel comfort di casa o dell’ufficio o, come dice lui, “costruire un Tokamak a casa propria”.

“Abbiamo costruito un bellissimo toroide al plasma viola”, spiega Liu del progetto, creato in collaborazione con il maker conosciuto con lo pseudonimo di “Skylake”, “e tutto ciò che lo riguarda è open source. Tutte le parti possono essere acquistate a buon mercato e crediamo che questo sia il il modo più economico al mondo per costruire il tuo toroide al plasma.”

Il dispositivo che Lui ha contribuito a realizzare è noto come “tokamak”, un sistema di confinamento del campo magnetico originariamente sviluppato per sostenere e controllare le reazioni nucleari nelle centrali elettriche – ma qui utilizzato per trasformare il plasma in un anello attraente, tenuto al sicuro lontano da dita indiscrete all’interno di un barattolo di vetro da 80 mm riempito di gas xeno.

 

tokamak

 

Un’intelligente piastra superiore del PCB fornisce una staffa per l’avvolgimento di una bobina di rame a quattro spire, che si trova sopra una scheda di controllo con un robusto dissipatore di calore in alluminio, responsabile di impedire la rottura di un MOSFET ad alta potenza, con l’aiuto di una ventola per raffreddamento a convezione forzata. Il globo di vetro si trova in cima, incastonato nella bobina e, quando azionato con un accenditore piezoelettrico, ospita l’inquietante anello di plasma fluttuante.

Se ti stai chiedendo se è pericoloso, la risposta la fornisce Liu stesso: “Stai lontano dalla bobina quando il circuito è in funzione, poiché l’elevata temperatura dell’avvolgimento può causare ustioni. Fai molta attenzione perché il circuito si scalderà. Non è consigliabile far funzionare il dispositivo per un lungo periodo. Si consiglia di mantenerlo acceso per non più di due minuti”. Questi consigli sono molto corretti, perché il calore generato da un sistema del genere può raggiungere temperature elevatissime in pochissimo tempo. Non è un giocattolo e, ovviamente, va tenuto fuori dalla portata di bambini o persone poco avvezze con l’elettronica di potenza consiglia. Se gestito in maniera scorretta, “Tokamak” può facilmente bruciare un piano in legno e non va assolutamente riposto in borse o giacche quando è ancora caldo.

Una guida completa allo sviluppo è disponibile nella pagina Instructables di Liu, mentre i file di produzione PCB sono disponibili su GitHub sotto la licenza reciproca Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International.

 

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