Po prostudování několika spisů o vícevlnném oscilátoru pana Lakovského jsem se pustil do jeho stavby.

Ján s Radem již dříve sestavili podobné zařízení pana d'Arsonvala, z něhož pan Lakhovský vycházel při návrhu svého oscilátoru.

Poradili mi podívat se na součástky z mikrovlnky. Tak jsem při návštěvě sběrného dvora u nás několik mikrovlnek ¹⁾ vzal domů a rozebral. Našel jsem tam spoustu použitelných součástek:

• spínač s časovačem a přerušovačem
• vstupní napájecí obvod s vysokofrekvenčním (VF) filtrem
• vysokonapěťové (VN) vstupní trafo
  • převádějící 230 V ²⁾, 50 Hz ze sítě na několik kV
  • naměřené zesílení je kolem 9 ³⁾, takže maximum v síti 325 V dostane na 2,9 kV
• vysokonapěťový kondenzátor
  • 0,9 μF, 2 100 V
• chladící ventilátor
• magnetron se dvěma silnými prstencovými magnety - lze je využít na zhášení jiskřiště pro rychlejší nabíjení kondenzátorů a prudší jiskry

Probral jsem mé představy o stavbě a vylepšení přístroje i s Copilotem v této diskuzi. Z ní bych vybral tyto body:

• Možnost použít novější generátory vysokého napětí na vstupu do jiskřiště
  • Marxův generátor nabíjí stejnosměrným napětím paralelně zapojené kondenzátory, které jsou pomocí jiskřišť sériově vybíjeny
  • spínaný vysokofrekvenční neonový napájecí zdroj - například 7,5 / 12 kV, 30 mA
  • další zdroje napětí s tranzistory IGBT nebo SiC MOSFET
• Optimalizované jiskřiště ve tvaru dvou do sebe vnořených kuželů
  • odolnost jejich povrchu je zvýšena nanopovrstvením oxidací v roztoku NaOH a horké vody
  • rychlejší širokospektrální pulzy
• Znovuvyužití zpětných reakčních proudů pro lepší nabíjení kondenzátorů

V září jsem dospěl do stavu, kdy jsem měl připraveny obě cívky vysílače a přijímače a generátor, který je napájí. Chybí mi koncové kruhové antény.

Generátor používá mikrovlnný transformátor s výstupem kolem 2 kV nabíjející mikrovlnné kondenzátory přes jiskřiště ze šroubů. Generátor je spínaný pomocí mikrovlnného časovače. Šrouby mám asi 1 mm od sebe.

Problém je v tom, že po zapnutí generátoru sice probíhá modrofialový výboj v jiskřišti, ale transformátor se hodně hřeje a po několika sekundách se začne přehřívat. Když dám šrouby jiskřiště dál od sebe, viditelný výboj neproběhne. Asi by pomohl nějaký omezovač výkonu…

Rozhodl jsem se ale pro vyšší napětí a zakoupit neonový zdroj s výstupem 12 kV a 2 nové kondenzátory do 20 kV, které mikrovlnné součástky nahradí.

Zakoupil jsem 2 vysokonapěťová kondenzátorová pole MMC 18,8 nF / 20 kV (DC) a zabudoval je do přístroje.

Zakoupil jsem elektronický zdroj NeonPro NP-12000-30 pro neonové trubice s vysokofrekvenčním výstupem 12 kV / 30 mA. Problém je, že po zapojení se nic neděje a zdroj nezačne dodávat napětí do jiskřiště. Důvodem je ochrana proti odpojení trubice, která je ve zdroji vestavěná. Po otevření zdroje vidím vše zalité v pryskyřici nebo něčem podobném a změna je tedy prakticky nemožná. Nechávám tedy zdroj být.

Zakoupil jsem místo toho klasický neonový transformátor s vinutými cívkami Brollo Siet s výstupem 10 kV / 50 mA. Chtěl jsem sice 12 kV / 30 mA, ale italská firma Brollo Siet, která prý jako snad jediná v Evropě ještě tyto transformátory vyrábí, protože jinak už se používají ty úspornější elektronické, by ho vyráběla a čekací doba byla několik měsíců.

Vše je sestaveno a chybí jen koncové prstencové antény.

Vyžadovalo to několik postupných ladících kroků:

• Po zapojení neonového transformátoru jiskřiště naskočilo, ale po chvíli stoj vyzkratoval a vyhodil jističe. Příčinou byly přívodní elektrické vodiče natažené pod trafem, které byly na těsno natlačeny na kovové uzemněné tělo trafa a jejich izolace byla dost měkká, takže při průtoku elektrického proudu došlo k proražení izolace do zkratu. Použil jsem lepší vodiče s lepší izolací a jejich odstup od trafa.
• Jiskřiště jsem si vyzkoušel vytažené z přístroje naprázdno, bez připojené primární cívky. Výboj byl tichý a klidný a lišil se v závislosti na vzdálenosti elektrod (šroubových hlav):
  • 4 mm - krátký tenčí modro-fialovo-bílý výboj mezi středy půlkulatých hlav
  • 5 mm - tlustší výboj více do žluta, jinak stejné jako předchozí
  • 10 mm - výboj přešel na horní okraj hlav a vypadal jako širší plamínek svíčky naležato mezi hlavami, uprostřed do žluta, na krajích do modra
• Jiskřiště jsem vrátil do přístroje a zapojil obě cívky. Výboj na jiskřišti se značně změnil na prudký tříštivý a jasný (pozor na oči, obsahuje ultrafialové světlo, tak není dobré se do toho dívat přímo), modro-bílý a byl dost hlučný. Taky vytváří pěkně ozón (při delším provozu to bude chtít větrat).
  • Na jiskřišti by se dalo zapracovat a vést výboj více kanály s větší výbojnou plochou pro ztlumení, třeba mezi kuželovými plochami, a obrnit výbojné povrchy elektrod povrstvením oxidační vrstvou …
• Od primární anténní cívky šly fialové bleskostromy k začátku sekundární cívky a po chvíli zmizely a začal malý jasný výboj mezi závity na začátku primární cívky. Zjistil jsem, že příčinou byla těsná blízkost prvních závitů sekundární cívky ke koncovému primárnímu závitu, kam byla sekundární cívka připojena. Taky některé závity sekundární cívky byly volnější a křížily se s jinými. Celou sekundární cívku vysílače jsem od jednoho konce k druhému postupně utáhl a závity vyrovnal vedle sebe a mezi primární a sekundární cívkou zrušil tak 2 metry sekundárního vinutí, aby tam vznikla mezera. Ubylo asi 15 sekundárních závitů, takže jich zbylo kolem 260. Cívku přijímače jsem nechal v původním stavu s více sekundárními závity, protože jsem tam nepozoroval vysoká napětí a problémy s nechtěnými výboji. Nakonec po zapnutí takto upravené cívky vše jede, jak má.
  • Fialové stromoblesky od primární cívky zmizely, na konci sekundární cívky je její drát vyvedený na vrutošroub a z něj srší malý fialový stromovýboj. Nasazuji na něj úchyt budoucích prstenců antény a zajišťuji křídlovou maticí na konci. Ta v provozu na ostrých koncích září taky fialovým stromovýbojem. To vše se pak přesune do anténních prstenců.

Anténní prstence mi blízká firma na ohýbání trubek nevyrobí, protože po několikaměsíčním uhánění nebyli schopní dodat nějakou nabídku proveditelnosti. Zbývá mi tedy domácí výroba. Nejdříve šablonu kruhů ze dřeva a pak ohnutí trubek podle ní …

A co praktická zkouška?

Zhasnul jsem večer a zapnul stroj. Pohled na jiskřiště jsem zakryl destičkou, aby na mne tak moc nesvítil, a soustředil jsem se na konec vysílací cívky s fialovým stromovýbojem. Do ruky jsem si vzal velkou žárovku bez vlákna a přibližoval její závit ke konci cívky. Žárovka se prozářila jemnými fialovými výboji, podobně jako má plazmová koule, která se dá běžně koupit, ale s tím rozdílem, že při větším přiblížení ke konci cívky se intenzita zvětšila a začaly probíjet miniblesky do bíla a pak to celé probíjelo do ruky přes sklo žárovky a ruka se rozbrněla. Ne nic intenzivního, ale dá se to vydržet Přitom taky jiskřiště ve stroji vrávoralo a někdy i zhaslo. Po opětovném zapnutí stroje zase naběhlo. Vestavěný elektroměr naměřil při 240 V proud kolem 4 A a příkon kolem 250 W.

Vysílač i přijímač má stejnou konstrukci, jen vinutí jsem udělal zrcadlově, tedy vysílač třeba levotočivě a přijímač pravotočivě.

Každý se skládá ze dvou plexisklových trubek, užší vnořené do širší, a dvou plexisklových kruhových vík. Nachystal jsem je podle tohoto pomocného nákresu. Jsou v něm popsané díry vrtané pro různé účely.

Na vnitřní trubce je pak vinutí měděným lakovaným drátem

• primární cívka
  • 5 závitů drátu průměru 3 mm
  • konce drátu jsou vyvedeny dovnitř trubky otvory k víku, kde jsou propojeny s osazenými zdířkami
    • vysílač má napojeny oba konce na 2 zdířky, modrá na konec spojený se zemí a červená na konec spojený se sekundární cívkou
    • přijímač má napojen jen začátek cívky spojený se zemí na zelenou zdířku
• sekundární cívka
  • 275 závitů drátu průměru 0,56 mm
  • začátek drátu je spájen cínem se sousedním koncem primární cívky, který pak jde přes stěnu trubky dovnitř
    • lak je u obou konců v bodě pájení obroušen pryč
  • konec drátu jde malým otvorem dovnitř trubky, kde je spojen se šroubovrutem, uprostřed nosného ramene, který jde ven a nese kruhy antény

Vnitřní cívka je pak opatřena na vnějších koncích nalepeným dveřním těsněním (tlustým 4 mm a širokým 1 cm) a dvěma vruty přichycena do nosného ramene. Potom je vnořena do vnější trubky. Obě trubky jsou spojeny na krajích trojicí 5 mm šroubů.

Zadní víko se zdířkami je přilepeno na vnitřní trubku a přední víko, kterým prochází vrutošroub, je nalepeno na vnější trubku, aby se obě trubky daly po rozešroubování opět vysunout.

Na vrutošroubu z nosného ramene je přední víko, několik podložek (4), aby vznikla mezera, a váleček ze stejné tyče jako nosné rameno, který je do kříže uprostřed provrtaný, aby se tam dal nasadit na vrutošroub ve dvou na sebe kolmých polohách a umožnil tak nastavení antény svisle a vodorovně. Váleček má na obou koncích otvory pro šrouby nesoucí kruh antény.

…