физика

Ссылка на тот самый курс: https://www.youtube.com/user/Zefar91

В ответ на пост об одесском учителе-блогере, который преподает физику: мало кто знает, что также есть совершенно крутой популяризатор математики!

Ссылки на тот самый курс 100 уроков математики для школьников:

1. Съемка 2014 года: https://www.youtube.com/watch?v=j2ZZou7AanI&list=PL_Pq3r...

и

2. Съемка 2019-2020 года: здесь лучше качество, но пока еще не все лекции пересняты: https://www.youtube.com/watch?v=iB3iS5mY1h4&list=PLqBfxn...

PS

Помимо того, что Алексей Савватеев делает для популяризации школьной математики, он развивает и более серьезную математику:

- является научным руководителем Кавказского Математического Центра

- разъезжает по всей стране с лекциями для школьников, студентов, взрослых, университетов, бизнесов

- делает переподготовку школьных учителей

- неоднократно входил в шорт-лист финалистов премии "Просветитель" в номинации «Естественные и точные науки» -- в этом же шорт-листе был, к примеру, Станислав Дробышевский

- преподает в Московском Физико-Техническом Институте (вуз стабильно входит в топ-3 сильнейших российских вузов)

- создал и ведет собственный Ютуб-канал про математику, где за год набрал более 100 тысяч подписчиков: https://www.youtube.com/channel/UCWk8OxsylgmZ_VgY7jC9pjQ

А также записал курсы лекций по следующим темам:

1. Математический анализ

2. Геометрия и группы

3. Теория игр

4. Научно-популярный курс Математика для всех

5. Целая куча онлайн-курсов для Курсеры и OpenEdu

Плюс ко всему, написал книгу "Математика для гуманитариев", которую можно как купить в читальном магазине, так и абсолютно бесплатно скачать с его сайта: https://savvateev.xyz/book/

Уникальный человек!

Хомяки приветствуют вас друзья.

Сегодняшний выпуск будет посвящен любопытной электронной свече, пламя которой имеет необычную природу происхождения. Генератор факельного разряда, второе народное название которого "Факельник". Их существует несколько видов, конкретно этот собран на обыкновенном транзисторе. В ходе рассказа узнаем как настроить такую систему и рассмотрим факторы которые могут влиять на работу устройства. Параллельно будем экспериментировать с высокочастотными полями, зажигать экзотические лампочки, передавать энергию без проводов и в общем все как вы любите. Под конец попробуем довести генератор до критического состояния и посмотрим сколько он проработает.

Эта история начинается с одного человека, который написал мне в инстаграме что-то типа:

— Привет, я знаю как настраивать "Факельник"

Как раз в это время я пил пивас на кухне и думаю...

— Да, а чего это я не знаю как настраивать "Факельник", и начал разбираться

В принципе это устройство довольно простое, но из-за того что оно работает на высоких частотах свыше 10 мГц и довольно больших токах, в его основе должны лежать несколько специфические радиодетали.

Схема состоит всего из шести отдельных элементов и хомяк с любопытством спешит их изучить. Слева на право. Резонатор, дроссель по питанию, контурная индуктивность на керамике и контурный серый конденсатор, MOSFET транзистор на радиаторе и коричневый слюдяной конденсатор КСО. Эти кадры как вы понимаете снимались в самом конце, когда всё было настроено и резонансы были подогнаны друг к другу.

Принципиальная схема тут выглядит как те три березы в поле, но в них довольно легко можно потеряться. Более научно этот генератор называется Генератором Колпитца или ёмкостной трехтонкой.

Изначально вся схема существовала в виде навесного монтажа, но показывать такое, как бы не принято, потому обвес транзистора приобретает более красивый вид. Точней не так. Длина всех проводников в обвязке транзистора должна быть как можно короче, чтобы в них различных паразитных наводок было как можно меньше.

Тут стоит супрессор на 18 вольт параллельно подстрочному резистору и несколько обычных резисторов в делителе затвора. Так же на ноге истока параллельно питанию схемы сидят девять керамических конденсаторов по 10 мкФ, в теории должно быть 90 мкФ, а по факту 73 мкФ. MOSFET транзитор должен размещаться на большом радиаторе, так как нагрев в процессе работы будет адский. Дроссель по питанию намотан на ферритовом 25 мм кольце и имеет 20 витков проводом 1 мм. Были попытки намотать дроссель на обычной керамике, но работа схемы при этом выглядела без изменений. Ферритовое кольцо компактней и в теории должно фильтровать ВЧ помехи идущие от "Факельника" к блоку питания.

Справа от транзистора разместился непревзойденный конденсатор КСО. В переводе аббревиатуры называется "конденсатор слюдяной опрессованный", если в конце стоит буква Т то он еще и термостойкий. В детстве я такие артефакты на помойку выкидывал, не подозревая что современные пленочные конденсаторы обладают собственной индуктивностью и диэлектриком который греется на высоких частотах. Кроме того что внутри конденсаторов КСО находится слюдяной диэлектрик, так тут еще и обкладки состоят из настоящего серебра, правда его тут с гулькин нос, но тем не менее.

В общем когда мне понадобились такие высокочастотные конденсаторы, под рукой их конечно не оказалось. Небольшое количество для экспериментов мне прислал Юрий Попов, за что ему огромное спасибо. В дополнении к конденсаторам в почтовой коробке оказались детали к искровой катушке Тесла и многие другие ништяки, включая радиолампы. На цоколе одной из них есть надпись известного американского завода Westinghouse, это прямо коллекционный экспонат. Вообще мне по душе всякие старые радиодетали, потому в очередной визит на местный радиорынок я скупил все конденсаторы КСО которые там были. Как говориться: запас карман не жмет, положу их в сейф и буду нырять в них как Скрудж Макдак в свое золото)

Так как схема у нас резонансная и ее нужно будет иногда подстраивать, добавим в параллель КСО-шке пластинчатый воздушный конденсатор переменной емкости, которая составляет от 10 до 940 пФ.

Самые важные элементы в конструкции генератора. Контурная катушка индуктивности и контурная емкость. Начнем с индуктивности. Моталась она на керамической основе от какого-то советского радиопередатчика. Использовать в этом деле сантехнические трубы не рекомендую, пластик будет нагреваться ВЧ полем и вносить лишние потери в работу схемы. Индуктор имеет диаметр 35 мм, содержит 9 витков и намотан медным проводом диаметром 1.5 мм. Шаг между витками в высокочастотной технике используют для уменьшения паразитной межвитковой емкости внутри катушки индуктивности. При намотке таких вещей применяют посеребренные проводники, чтоб уменьшить скин-эффект возникающий при протекании переменного высокочастотного тока. Это уменьшает нагрев и в следствии улучшает характеристики контура.

Серый конденсатор. В данной схеме он не простой. К15У - это хитрая керамическая емкость которая имеет большую реактивную мощность. Грубо говоря это мощный конденсатор, который легко работает с большими переменными токами высокой частоты. У меня наверное со временем развилась какая-то болезнь, но при виде кучи конденсаторов у одного из торговцев черным деревом на радиорынке, тут же скупил все! Что касается точности, то 100 пФ значит 100 пФ несмотря на указанное 20-ти процентное отклонение.

Использовать конденсаторы КВИ-2 и КВИ-3 в схеме "Факельника" не рекомендую из-за их чрезмерного перегрева в процессе работы. Диэлектрик у них не предназначен для работы с такими высокочастотными токами.

Один знакомый прислал мне пару фоток, где у него КВИ-2 прекрасно выгорали как семечки. Что касается КВИ-3, то тут та же беда. Для сравнения, два конденсатора рассчитанные на одно и то же напряжение. Только у К15У емкость на 70 пФ меньше и при этом он по габаритам в два раза больше. Здесь размер как бы имеет значение) Вообще для этих дел идеально подойдут вакуумные конденсаторы, в них вообще нет диэлектрика. Нет диэлектрика - нет потерь, нет потерь - нет проблем. Только с габаритами тут выходит заминочка.

Следующий и последний элемент схемы факельного генератора это четвертьволновой резонатор. Грубо говоря это длинная линия в которой волны накладываются друг на друга, многократно усиливаются и вырываются в виде высоковольтного факела. В идеале его нужно мотать на керамической основе, но у меня она оказалась коротковатой для укладки нужной длинны провода. Потому в ход пошли сантехнические трубы диаметром 32 мм. Тут намотано 70 витков проводом 1 мм. На этой замечательной ноте рассмотрение отдельных частей схемы генератора можно считать исчерпывающим.

Теперь можно переходить к настройке. Вкратце про схему. Это обычный однотактный усилитель выполненный на одном полевом транзисторе. У него есть цепь смещения затвора, Г-образный фильтр, резонансный контур и делитель напряжения с положительной обратной связью на затвор, который превращает усилитель в автогенератор.

В начале нам необходимо отключить резонансный контур от схемы и выставить напряжения смещения на затворе. Для этого включим блок питания и установим на нем напряжение 20 вольт и ток скажем 3 ампера. Вставляем часовую отвертку в подстро́ечный резистор и начинаем его крутить в разные стороны. Наша задача поднять напряжение на затворе до такого уровня, когда ток покоя данного усилителя будет равен 100 миллиамперам. Напряжение при этом составило 3.6 вольта. Все, цифровой блок питания нам больше не понадобится, жалко если сгорит.

Заменим его импульсным блоком питания от ноутбука с напряжением 19 вольт и заявленным выходным током в 3 ампера. Интересно, но на активную нагрузку в виде нихромовой нити выходной ток равен 4 амперам, а напряжение просаживается до 10 вольт. А вот при работе с "Факельником" и напряжение что нужно, и ток выходит на ампер больше заявленного. Блоки от ноутбуков всегда удивляли своей выносливостью.

Что касается работы генератора, то все измерения в цепи питания рекомендую производить исключительно стрелочными приборами. Это связано с тем, что под воздействием высокочастотных полей все вокруг сходит с ума: вольтметр, амперметр который клещи, амперметр который китайский, разные электронные часы. Сходят с ума осветительные приборы, видеокамеры и люди, многие среди нас давно чокнулись, потому устройство действует не на всех. Шутка!

Вернемся к настройке устройства. Чуть ранее мы настроили ток покоя усилителя, теперь пора присоединить контур вместе с емкостным делителем напряжения и обратной связью.

Для начала индуктивность намотаем как можно больше, скажем 10 витков и по мере настройки будем их отматывать, если нужно. Как определиться с необходимой емкостью конденсатора? Берите 100 нФ и не ошибетесь. Проще отмотать пару витков от катушки индуктивности, чем каждый раз покупать новый конденсатор с другой емкостью. А шаг у них довольно большой, по 50 пик и выше.

Первое время пробовал подбирать емкость переменным конденсатором. Но из-за малого расстояния между пластинами их начинало шить высоким напряжением. А это не есть хорошо, так как он напрямую соединен с затвором транзистора. На многих форумах утверждают что после пробоя затвора высоким напряжением MOSFET моментально отправляется на помойку, но у меня все работает, шьет и работает. В дальнейшем этот конденсатор был вынесен на нижнее плече емкостного делителя напряжения, так безопасней и он как бы не для того был создан.

Отмотав один виток от контурной катушки индуктивности, мы смогли найти резонанс. Это выражено по максимальной амплитуде сигнала на осциллографа, максимальному току потребления на амперметре и по максимальному отклонению стрелки индикатора электрического поля. Напряженность в горячей точке контура будет настолько высока, что если коснутся ее отверткой то можно вытягивать довольно длинные толстые дуги. Конечно же соблюдая при этом все меры безопасности!

Индикаторов для измерения полей в процессе экспериментов использовалось два. Первый, что в классическом исполнении реагирует исключительно на электрическое поле и в зависимости от его напряженности будет отклонятся стрелка на шкале микроамперметра. Схема тут абсолютно не требует дополнительного питания.

Вкратце о работе стрелочного индикатора электрического поля. Сигнал, который наводится в антенне через разделительный конденсатор С1 поступает на диодный детектор построенный по схеме удвоения напряжения. Диоды здесь применены высокочастотные Д405. В результате на их выходе формируется постоянное напряжение, пропорциональное интенсивности сигнала поступающего на антенну. Конденсатор С2 является накопительным. Переменным резистором можно установить необходимую чувствительность устройства в процессе работы.

Второй прибор более современный. Но он уже реагирует на электромагнитные поля и в зависимости от их плотности по возрастанию будут загораться светодиоды, а питается он от батарейки типа крона.

Современная реализация индикатора электромагнитного поля представляет собой прибор, построенный на кучке микросхем. Это устройство не найти в сети всемирной паутины, им поделился один хороший человек, который специализируется в сфере аналоговых металлодетекторов.

Схема устройства довольно проста. На быстродействующем операционнике MC33174 построен усилительный и детектирующий каскад, сигнал с которого поступает на компараторы микросхемы LM339, компараторы открываются по очереди и поступают на микросхему логики "исключающее или", которая хитрым образом зажигает индикацию только по одному светодиоду. Мало потребляющий таймер LMC555 формирует отрицательное напряжение для работы операционника и компаратора. Давайте закажем несколько плат на сайте Pcbway и посмотрим как это устройство работает на практике. Архив со всеми полезностями можно скачать тут.

После того как все спаяно, важно намотать хорошую катушку с индуктивностью в 15 мГн и пропитать ее эпоксидом для жесткости. Размер катушки: внутренний диаметр 34 мм, внешний 42 мм, а высота намотки 8 мм. Предпочтительней делать плоскую намотку, но у меня не нашлось нормальной приспособы для этих дел. Плата спроектирована под корпус Z14. Данный детектор был разработан для определения плотности электромагнитного поля в катушках металлодетекторов.

Вернемся к факельнику. Катушку индуктивности с её ВЧ полем можно смело называть индуктором, так как внутри него можно спокойно нагревать металлы. Не до красна правда, но иголка разогревается достаточно чтобы воспламенить спичку. При длительной работе болт, который крепит керамику к основанию стеклотекстолита прожег в нем черное пятно.

О напряженности поля в индукторе можно судить по неоновой лампочке, которая ярко вспыхивает вблизи горячего конца контура. Часто пользуюсь неоновыми лампочками для определения напряженных мест, напрягает когда схема может пробить если дотронутся куда не нужно.

И так, мы настроили резонанс в контуре, теперь наша задача намотать резонатор с конца которого будет вырываться тот самый факел ради которого мы тут собственно и собрались.

Прежде чем мы перейдем к этой части, давайте посмотрим как в поле индуктора зажигаются высокочастотные спектральные лампы ВСБ-2. Для тех кто впервые про них слышит, это такие ампулы из кварцевого стекла, внутри которых находятся различные химические элементы.

К примеру, натрий будет светить желтым светом, а галлий сиреневым. Каждый химический элемент излучает свой спектр с узкими атомными линиями, которые используются для калибровки различных спектрофотометрических устройств. Думаю на эту тему будет отдельный фильм, там есть что рассказать.

Давайте проведем расчет длинны провода четвертьволнового резонатора. У нас известна рабочая частота 10.84 мГц. Воспользуемся простой формулой для определения длинны волны. Для этого скорость света нужно поделить на частоту, получаем 27.6 метра. Делим результат на 4 и получаем необходимую длину провода для четвертьволнового резонатора.

Дальше берем рулетку, отмеряем нужный кусок провода согласно расчетам и наматываем его на керамическую оправку. В принципе все просто, если бы не одно, но! Так как провод при намотке укладывается виток к витку, у нашего резонатора появляется межвитковая емкость, которая может увести частоту и делать из него катушку, в которой будет происходить черт пойми что.

Разряды в итоге вышли очень маленькие. Домотаем еще провода и посмотрим что поменяется. Разряды стали толще и длинней. Дальше была взята сантехническая труба диаметров 32 мм и на нее намотано примерно метров 10 провода. Отматывая по витку визуально проводим наблюдение за величиной факела. На определенной длине провода схема была согласована и огонек с легкостью вырывался с терминала резонатора. Отсюда вывод: много провода - плохо, мало провода - тоже плохо. Мотаем заведомо больше витков, отматываем и наблюдаем за работой устройства.

На схеме это выглядит как согласование антенны с задающей частотой контура. Один конец резонатора не совсем висит в воздухе, он создает емкость между свободным концом и землей. В общем тут все сложно. Мне в первые довелось работать с такими высокими частотами и все что вы видели ранее, настраивалось исключительно экспериментальным путем.

У кого-то может возникнуть вопрос. Имеет ли значение в какую сторону мотать четвертьволновой резонатор. Отвечаю - нет! Что по часовой, что против часовой, факел был практически одинаковым. Идеальной настройкой системы можно считать тогда, когда вся энергия с контура передается прямиком в резонатор, многократно усиливаясь по амплитуде, что в результате приводит к вырыванию факела с конца терминала. Резонанс тут настолько острый, что простое влияние руки, создающая дополнительную емкость, сносит его на нет. На самом деле частоты в 10 мГц не такие уж и большие, но все настолько тонко и критично.

В процессе работы MOSFET транзистор вместе с массивным радиатором будут сильно нагреваться, а пирометр показывал температуру от 80 до 100 градусов. Контурная катушка индуктивности греется примерно так же. Конденсатору К15У такие высокочастотные токи вообще нипочем, нагревается до 40 градусов. Отсюда вывод: что радиатор вместе с контуром нужно охлаждать, но тут есть одно но, в процессе работы поток воздуха будет сдувать факел. Потому лучше пусть схема три минуты работает и три обдувается.

Некоторые особенности и предостережения при работе с устройством. Все настройки, которые были показаны ранее проводились с напряжением питания схемы не превышающие 20 вольт. Этого достаточно чтобы получить факел размеров в сантиметр - полтора. Из-за большой напряженности поля вокруг резонатора, часто начинал мигать свет на осветительных приборах, там этим делом управляет процессор и ему становится плохо. Один человек говорил, что у него паяльная станция сгорела рядом с таким генератором. У меня же на фотоаппарате поле влияло на объектив и его электронную систему фокусировки.

Отсюда вывод: все измерения при настройке следует проводить дистанционно, не подключая щупы к отдельным частям схемы. Есть риск спалить осциллограф.

Так же старайтесь не касаться проводов питания и любых металлических предметов рядом с работающим генератором, есть риск получить ожог высокочастотным током, который в них наводится. Пока делал эксперименты с передачей энергии без проводов, все пальцы пообжигал. В квартире при этом стоял запах жареной курицы. Приготовление себя довольно интересное занятие, но такие вавки довольно долго заживают.

Передача энергии без проводов. Так как ранее мы намотали два практически идентичных резонатора, то по теории они должны работать в резонансе друг с другом. Это хорошо видно по горячей длинной дуге, которая тянется с нижней части никуда не подключенной катушки. Если тут наводится такая энергия, то ее можно использовать для питания какой-нибудь лампочки.

Подключаем ее к контактам катушки и видим, что ничего не горит. С проводов при этом продолжают тянутся довольно горячие дуги. Сопротивление в виде лампочки параллельно катушке похоже ухудшает ее добротность и потому ничего не выходит.

Если подключить ее последовательно с резонатором, то это кардинально все меняет. Конец лампы подключается на землю. Тут главное правильно подобрать расстояние между катушками, иначе нить накала перегорит. Если к земляному концу лампы коснутся рукой, через отвертку конечно же, чтобы ожоги не получить, то лампа тут же загорается, при этом через несколько секунд от ВЧ токов начинает активно нагреваться палец изнутри. Эффект микроволновки так сказать.

Многие писали в инстаграме, что ко мне домой вот-вот пожалуют радиочастотные службы на чашку чая с судовыми письмами. А ведь интересно, можно ли считать факельник радиопередатчиком? В проверке этого мифа мне помог один радиолюбитель, с которым мы живем практически по соседству, примерно в 5-ти километрах друг от друга. Он прямо фанат своего дела, у него дома куча различного оборудования, антенн и прочего интересного для выхода в радио эфир, его сканирования и прослушивания.

Мы с ним скоординировались и ровно в назначенное время начался эксперимент. Прием осуществлялся на USB приёмник RTL-SDR. Грубо говоря это такая штуковина, которая позволяет оцифровать и передать на компьютер кусок радиодиапазона, который комп обрабатывает и выдает картинку в виде водопада, где видно любые колебания что происходят в эфире. На частоте 11 мГц на протяжении всего испытания не было ни единого шороха. Прибор включали и выключали. На водопаде чистота и это несмотря на то, что в передатчик вкачивается почти 200 Вт мощности, с потерями на нагрев правда, но то такое. Для примера, старенькая игрушечная рация "Моторола" имеет мощность передатчика всего лишь в 0.5 Вт, но при этом пеленг пытался пробиваться с расстояния в 5 км.

Отсюда вывод: факельник способен забить эфир разве что вашим соседям по дому, которые слушали радио или смотрели футбол по телевизору. Потому радиочастотные службы могут спать спокойно. В отличии от моих соседей.

Переходим к самой интересной части программы. Какое же максимальное напряжение можно подавать на схему генератора? На форумах внятного ответа я не нашел, а проверить это имея регулируемый блок питания как два пальца. С увеличением напряжения растет длинна факела и незначительно вырастает ток потребления. Преодолев отметку в 50 вольт начал мигать свет. Помигал и перестал. Дальше двигаться нет смысла, просто наблюдал как долго оно проработает.

Как и полагается, все сгорело. Теперь по крайней мере понятно верхнюю границу мощности устройства, которую преодолевать не стоит. Настоящий джентльмен всегда и с интересом оценит разрушения, вызванные его экспериментом. Главное все делать в очках!

Температура радиатора составила градусов 200. Реактивная тяга с под ног транзистора заровняла текстолит, оставив черные следы. Закоптился так же радиатор, расплавился припой на smd конденсаторах. Ситуация с транзистором не совсем понятна, похоже переход сток-исток не выдержал издевательств, та как именно между этими ногами образовался прогар.

Меняем сгоревшую деталь и возвращаем генератор обратно в строй. Довольно компактное получилось устройство, ему не хватает только защиты от перегрева. Можно поставить на радиатор биметаллический датчик температуры, который будет размыкать цепь питания. Это важно, мосфеты как показала реальная практика сильно боятся перегрева.

Теперь давайте рассмотрим какие терминалы лучше использовать для выхода факельного разряда. Первый и самый тонкий это платиновая проволока, второй вольфрамовый электрод для сварки, третий вольфрам-ториевый электрод и четвертый это быстрорежущее сверло.

И так, платина в первые секунды начинает плавится, несмотря на то, что температура ее плавления почти 1800 градусов. Не подходит. Дальше вольфрам-ториевый электрод, вольфрамовый электрод и быстрорежущее сверло. Сказать что между ними есть какое-то отличие в работе, это ничего не сказать. За исключение вольфрам-ториевого электрода. Когда он прогреется, радиоактивный торий слегка ионизирует атомы воздуха, тем самым облегчая выход разряда из терминала. Температура плавления вольфрама сумасшедшая — 3422 °C, это абсолютный чемпион по тугоплавкости из всех существующих металлов.

Теперь давайте посмотрим как в высокочастотном поле загораются различные газоразрядные лампочки. Лампу дневного света мы уже видели, а ультрафиолетовую нет. Свечение у нее какое-то зелено-голубоватое что ли, на нее лучше долго не смотреть, а то и ослепнуть можно. Лучше возьмем что-либо попроще, это неоновая газоразрядная лампа ТН-30. У нее цвета переливаются из синего в красный, из красного в синий, довольно красиво. Спектральная лампа ЛТ-2 с содержанием талия. Оранжевым светит не талий, а тот же неон в качестве буферного газа. Разноцветные неонки. В общем набросал под факельник всего что было в хозяйстве.

Как по мне, самое красивое в этом всем эксперименте, это наблюдать как светятся различные экзотические лампы в необычной высокочастотной среде. Я не знаю что там происходит с яйцами в штанах, но злоупотреблять здоровьем своих соседей, а уж тем более своим, с такими высокочастотными полями в течении длительного времени не стоит.

Этот выпуск снимался около двух месяцев, а материала было отснято намного больше чем было показано. В дальнейших планах, куча интересных проектов. Ламповый факельник, различные спектральные лампы в ВЧ полях и прочий беспредел. Если все пойдет по плану конечно. Как было сказано в одной советской хронике...

Для справки. Этот выпуск и возможно два следующих появились благодаря людям в инстаграме, которые поделились своим опытом, материалом и знаниями в разных областях науки и техники. Прям как то название в том советском журнале "Наука и техника". Я то на самом деле обычный двоечник, который мало что учил в школе пытаясь понять как работает мир вне страниц книг и рамок школьного дневника.

Архив с гербер-файлами и прочими полезностями

Наш Instagram

Уникальный человек

https://youtube.com/c/pvictor54

В отдел полиции № 9 Екатеринбурга обратилась директор средней школы № 48. Женщина сообщила о том, что во время урока в дистанционной форме произошло постороннее вмешательство в систему, а на аватарке появился половой член.

«Во время урока истории в дистанционной форме ученик 9-го класса сбросил в группу NightRaid\Zoom во «ВКонтакте» ссылку на урок. Через некоторое время по этой ссылке на урок начали заходить посторонние лица, которые включали громкую музыку, матерились. Закончилось тем, что детям показали половой орган», — рассказал ЕАН источник в полиции Екатеринбурга.

Хомяки приветствуют вас друзья!

Сегодняшний пост будет посвящен аппарату для точечной контактной сварки аккумуляторов типа 18650 и прочих. В ходе соберем такое устройство, разберем основные принципы его работы и детально изучим сваренные места под микроскопом. Аккумуляторам сегодня придётся нелегко. Казалось бы сварочный аппарат, который в буквальном смысле состоит из одного трансформатора и контроллера, что тут может пойти не так?!

Представьте себе, что одним прекрасным утром у вас сдох шуруповёрт. Крутить шурупы отверткой не царское дело, потому нужно решать проблему. Виновниками этого происшествия стали никелевые аккумуляторы, которые преждевременно отправились в Вальхаллу пить вино и сражаться на мечах. На смену им пришли компактные, высокотоковые литий-ионные аккумуляторы, которые по характеристикам в разы превосходят своих предшественников.

По технологии такие банки соединяются точечной контактной сваркой, которая приваривает токопроводящую ленту к телу аккумулятора. Использовать паяльник тут не рекомендуют из-за возможного перегрева внутренностей батареи, что может привести к преждевременному выходу ее из строя. Устанавливаем на сборку так называемую BMS плату с балансиром и собираем шуруповёрт. Теперь он работает как новенький.

На идею создания сварочного аппарата меня подтолкнул Витя. Человек который ремонтирует в буквальном смысле всё. Для перепаковки аккумуляторных батарей в различных устройствах он как раз применяет аппарат для точечной кантатной сварки. Соединение тут получается настолько прочным, что лента в буквальном смысле отрывается с потрохами. Меня впечатлил данный аппарат, и нужно было разобраться что и как в нем работает.

На самом деле тут все оказалось довольно просто. Сердцем устройства выступает трансформатор от микроволновки с перемотанной вторичной обмоткой, и контроллер который обеспечивает подключение первичной обмотки МОТ-а к питающему напряжению сети на необходимое время для формирования сварочного импульса. Так же нам понадобиться блок питания для контроллера, пару медных кабельных наконечников, сетевой провод сечением в 1.5 кв. мм. и корпус, в котором разместиться все электроника. У меня давно валялся 700 Вт МОТ с отрезанной вторичной обмоткой, как раз появился повод куда-то его пристроить.

Извлекаем магнитные шунты и аккуратно зачищаем отверстия куда будет вставляться толстый провод. Особое внимание уделяем краям, они довольно острые и легко могут повредить изоляцию кабеля.

Что касательно самого кабеля, тот тут лучше не экономить и взять вот этого товарища. РКГМ сечением 25 кв. мм. Производство Россия "Рыбинсккабель". Это хитрый многожильный провод с изоляцией из кремний-органической резины повышенной твердости, в оплетке из стекловолокна пропитанного эмалью или теплостойким лаком. Он очень тонкий и гибкий. Изоляция провода абсолютно равнодушна к повышенным температурам, пламя зажигалки едва способно вызвать хоть какое-то тление. Длинна термостойкого змея 2.2 метра.

Внутренние отверстия магнитопровода смажем вазелином. Ту же процедуру проводим с кабелем. Несмотря на то, что кабель достаточно тонкий по сравнению со своими более дешевыми собратьями, в трансформатор нужно попытаться вместить 4-5 витка. Но вот незадача. 700 Вт МОТ позволяет вместить в себя только 3 витка. Не беда! На помощь приходит система рычагов и отвёрток. В общем, включив смекалку и мотаем 4 витка в такой небольшой трансформатор.

Кабельные наконечники. Хорошие, медные, на 25 квадратов. По технологии их нужно обжать специальным гидравлическим прессом. Пайка тут не рассматривается из-за возможного нагрева провода в процессе дальнейших экспериментов. Обжим провода тут проходит в 6- гранной матрице, которая равномерно обжимает медную гильзу со всех сторон, создавая качественное соединение. После опрессовки на наконечнике могут образоваться небольшие ушки, их необходимо удалить с помощью напильника. В результате у нас получаться красивые обжатые наконечники на концах провода.

Теперь их необходимо соединить к медным шинам на ручке для контактной сварки. Болт тут диаметром 8 мм и длинной 20 мм. Обязательно устанавливаем шайбу Гровера, она обеспечит надежный прижим, если соединительный узел ослабиться в процессе работы.

Самую простую ручку для контактной сварки можно заказать на алиэкспресс. Но мне приглянулся более продвинутый вариант созданный одним народным умельцем. Зовут его Генадий Збукер. Он сам собирает сварочные аппараты, дополняет их ручками которые сам проектирует и печатает на 3D принтере. Называется такая конструкция держатель электродов точечной сварки "ZBU 5.1" с кнопкой и пружинами. 3D модели ранних версий, таких ручек, можно найти на сайте Thingiverse, автор позаботился чтобы при желании каждый мог собственноручно сделать подобный держатель для электродов. Это заслуживает уважения! Так же у него на сайте можно заказать расходные материалы (не реклама, а рекомендация).

Что касаемо ручки для контактной сварки. Выполнена она довольно качественно. Печать корпуса тут осуществляется ABS пластиком. Особенность версии "5.1" в том, что на борту есть два вентилятора, которые способны охлаждать медные шины в процессе непрерывной работы. Питаются они от 5 вольт через разъем micro USB. Ток потребления не более 300 мА.

Из практики скажу, что нагреть ручку за время всех экспериментов мне так и не удалось. Электроды тут подпружиненные и имеют кнопку "концевик", которая при определенном усилии прижима срабатывает и дает команду на сварку. Это сжатие обеспечивает хороший электрический контакт со сварными поверхностями, гарантирует повторяемость качества сварных точек, устраняет образование искр и прожогов аккумуляторов. Именно из-за нагрева и одновременному сжатию заготовок такой способ сварки называли «электрической ковкой». При желании конструкцию электродов на ручке можно изменить для двухсторонней сварки.

Электроды выполнены из жаропрочной хромовой бронзы БрХЦр. Поскольку электроды при сварке быстро изнашиваются, к ним предъявляются требования по стойкости сохранения формы при нагреве до 600 градусов и ударных усилиях сжатия до 5 кг на квадратный миллиметр. В процессе работы такие электроды особо не прилипают и не обгорают. Импульс тока сварки аккумуляторов должен быть очень коротким, иначе есть шанс прожечь дыру в корпусе, что приведет к выходу его из строя.

Задача по управлению длительности импульса лежит на довольно простом контроллере, который был взят с одного сайта. Устройство собрано на базе Arduino NANO, с применением жидкокристаллического дисплея для вывода полезной информации. Управление по меню осуществляется с помощью энкодера. Элементарно и просто подумал я, и начал собирать устройство из имеющихся в хозяйстве модулей.

Функционал контроллера довольно простой. Он выдает два последовательных импульса с паузой между ними. Первый импульс называется "присадочным", а второй "основным". Он приваривает метал друг к другу. Все переменные времени импульса регулируются с помощью энкодера, включая паузу между ними. Управление силовым трансформатором осуществляется c помощью довольно мощного симистора на 40 А. Он устанавливается по входу первичной обмотки. Маркировка BTA41-600.

Для удобства пользования контроллером, все его модули можно разместить на одной плате. Это позволит не путаться в куче проводов идущих от ардуины. Травим плату и смотрим как все функционирует. Лампочка мигает, значит схема собрана правильно. Вид самодельных плат на сегодняшний день постепенно уходит в закат, потому что их производство выгодней заказывать в Китае. Цена правда от размеров во многом зависит, но это уже другой вопрос.

Размещаем модули контроллера для контактной сварки согласно своим указанным местам. Вы уже наверное обратили внимание, что контакты на плате позолоченные. Интересно было посмотреть как они себя покажут в процессе пайки. Особенность позолоченных контактов заключается в том, что они не подвержены различным видам окисления на поверхности металла, что позволяет хранить платы довольно длительное время. Это актуально для больших производств. Также припой растекается по таким контактам как масло по сковороде.

После сборки устройства на плату ардуины нужно загрузить скетч. Делаем это через программу FL Prog буквально в несколько кликов. Программа за пару секунд заливается в мозг и на экране высвечивается все нужные настройки для дальнейшей сварки.

Теперь сделаем красивую панель управления. Для этого нужно разметить все необходимые окна и будущие отверстия на пластиковой панели. Окна аккуратно вырезаем бормашиной, а отверстия сверлим тем шуруповёртом, который мы отремонтировали в начале.

Размещаем внутри корпуса МОТ, импульсный блок питания на 12 вольт и запихиваем внутрь сетевой провод. Длинна его полтора метра. Распределяем все необходим провода по своим разъемам, и в принципе все. С электроникой разобрались.

В результате всех манипуляций у нас получился довольно красивый контроллер для точечной сварки. Силовые провода выводятся через отверстия в верхней крышке корпуса. Тут же разместился разъем для подключения кнопки "концевика". Все эстетично и просто. Вроде как показалось мне. Все подписчики канала знают, что ничего просто так не бывает. Что-то, да должно пойти не так. И это один из тех случаев! Пора проверить аппарат в деле.

Для сварки возьмем старый аккумулятор и никелевую ленту толщиной 0.15 мм. Установим время сварки 20 мс для каждого импульса. Это соответствует одному периоду переменного напряжения из сети. Если там 50 Гц, то это одна пятидесятая. В результате испытаний оказалось, что на самых коротких выдержках времени, ленту не то чтобы варит, а прожигает насквозь. Теперь это не аккумулятор, а сплошная вентиляция...

На других банках сварка проходила несколько иначе, прожиг был меньше, но зато лента между электродами разогревалась до красна. Это было довольно любопытно. При том на одних аккумуляторах лента приваривалась так, что ее практически не оторвать, а на других при том же времени сварки эффекта не было вообще. Лента в прямом смысле отлипала от корпуса, оставляя только две вмятины на металле. Разобраться в проблеме помог цифровой осциллограф, который способен записать сигнал для его дальнейшего изучения.

Причиной прожига аккумуляторов стало время работы силового трансформатора, которое не соответствует установленным значениям. Проблема тут явно программная, так как скечт разработчика неоднократно загружался на другую ардуинку, но результата это не дало.

Сейчас по нашим установленным параметрам сигнал на оптопаре должен быть 10 и 60 мс. А по факту это время в несколько раз затянуто, 80 и 125 мс. Естественно этого времени хватает чтобы перегреть никелевую пластину между электродами и в некоторых аккумуляторах прожечь дно.

Если среди вас есть программисты, у меня просьба, посмотрите код и найдите там ошибку. Это хороший с точки зрения простоты и повторения проект, но он оказался с котом в мешке.

Мы пытались разобраться в дебрях данного кода, но максимум на что хватило знаний так это на визуализацию картинки при загрузке программы. В общем далекий я в этих дела, да и ладно!

Нужно выходить из ситуации. 

В Китае есть готовые контроллеры для точечной сварки, заказываю и жду. Это одна из самых продвинутых версий плат. Модель NY-DO2X. Кроме того что она дает двойной импульс с паузой, так еще тут есть возможность регулировать мощность. Симистор тут установлен BTA100 рассчитанный на ток в 100 ампер. Рабочее напряжение 1200 В.

Размечаем и выпиливаем отверстия под новую панель управления. На этом этапе не торопимся чтобы не отрезать чего нибудь криво. На плате видим несколько разъемов. На первый слева подается переменное напряжение номиналом в 9 вольт. На второй подключается кнопка от держателя электродов или внешняя педаль. Второй вариант хороший, если у вас ручка без кнопки, или же вам просто нравится работать с педалями. Трансформатор для питания платы можно выковырять из какого-нибудь старого блока питания от домашнего телефона. Тока в 300 мА хватит с головой.

В общем пробуем варить ленту к аккумулятору. Нажимаем на ручку, идет импульс и что у нас тут. Проварка толком не произошла и лента прилипла к электродам. Такое чувство как будто у трансформатора на 700 Вт не хватает мощности для проварки ленты на коротких выдержках. Не вопрос, одеваюсь и еду на радиорынок за более мощными микроволновочным МОТ-ами.

Слева направо трансформаторы: 700 Вт, 800 Вт и 900 Вт. Чем больше магнитопровод, тем больше мощность. Тут видно на сколько 900 Вт вариант больше своего предшественника. Размеры: длинна 106 мм, высота 89 мм, ширина 66 мм.

Более продвинутые сварочники можно делать на софМОТах от отечественных микроволновок, но во-первых для них нужен огромный корпус, во-вторых это вес, в-третьих рука на такой редкий артефакт не у каждого поднимется. Не будем злить бога, и пустим под нож трансформатор привезенный с радиорынка. Спиливать вторичную обмотку удобней всего ножовкой по металлу. Медь довольно мягкая, потому режется довольно быстро.

Выбиваем провод из сердечника железным стержнем. В общей сложности данная операция занимает 20 минут. Медные косы не выбрасываем, а сдаем на металл и покупаем пиво. Обязательно извлекаем магнитные шунты, которые установлены для мягкой работы магнетрона и зачищаем края отверстий в магнитопроводе как это было показано ранее. В такой большой трансформатор без труда помещается 4 витка. При желании можно вместить и 5-тый, но я не стал переводить вазелин) Последовательно с мощным симистором припаиваем первичную обмотку только что перемотанного МОТ-а. Не жалеем припоя и делаем все как для себя.

Схема соединения просто элементарна. Справится даже ребенок. Пора испытать этот "второй" сварочный аппарат собранный в течении одного фильма. В одном из следующих выпусков  будет вообще тройное фиаско политое сверху толстым слоем шоколада, там я еще на 600 баксов влетел, взяв поюзать чужую инфракрасную камеру. В общем канал это дорогое удовольствие. Впитывайте чужой опыт и чужие ошибки. В отличие от меня, вам за них платить не нужно.

Все бесплатно.

Краткое руководство по использованию китайского контроллера. Зажимаем и держим красную кнопку примерно 4 секунды. Устройство при этом зайдет в режим калибровки сетевого напряжения. Его нужно выставить согласно реальным показаниям мультиметра вставленного в розетку. Зачем нужна эта функция, непонятно, но установленные цифры будут меняться пропорционально напряжению в сети.

Что означают лампочки над цифрами? Первый светодиод говорит о наличии питания. Второй светодиод горит когда нажата кнопка на ручке. Третий загорается только в момент наличия импульса. В общем первые три красные светодиода чисто информационные. Четвертая зеленая лампочка - это счетчик наработки, суммирует каждое нажатие на педаль или "концевик" внутри сварочной кучки. Сбрасывается счетчик двойным нажатием на красную кнопку. Дальше оранжевый светодиод. Первый устанавливает длительность "первого импульса". Выбирается он в периодах. Установим один что будет ровняться 20 мс. Второй светодиод задает мощность импульса. Поставим скажем 35 процентов. Минимум 30 максимум 99.9%. Зеленый светодиод между оранжевыми определяет паузу между импульсами. Так же в периодах. Поставим 2. Последние два оранжевые светодиода так же определяют длительность и мощность, но уже "второго импульса". Поставим 2 периода и мощность выкрутим на 100 процентов. Собственно все, теперь можно потыкать в какую-нибудь ленту и посмотреть как происходит сварка, изучить точки, подобрать режимы на контроллере и прочее.

Краткие характеристики получившегося аппарата для точечной сварки. Вес готового устройства вышел 5.7 кг. Переменное напряжение на вторичной обмотке МОТ-а составило 3.8 вольта. Максимальный ток зафиксированный при сварке показал 450 ампер. С этим связан один интересный эффект во время работы аппарата. Магнитное поле у проводов выходит настолько большим, что их разбрасывает друг от друга сантиметров на 20. Магнитопровод при этом довольно сильно притягивает любой рядом лежащий металл, потому тут не рекомендую использовать железный корпус для устройства, при сварке он будет издавать неприятные звуки.

Если накоротко закоротить вторичную обмотку, то даже 700 Вт МОТ способен нагрузить сеть до значений свыше 4 кВт. На сколько больше мне не известно, так как ваттметр уходит в защиту при достижении такой нагрузки. Ток вторичной обмотки при этом зашкаливает за 600 А, свыше предела измерения мультиметра. На входе первичной обмотки максимальный ток зафиксирован 21 ампер, при этом напряжение в сети проседает с 230 до 217 вольт.

При непрерывной работе сердечник у МОТ-а будет нагреваться, за 4 минуты его температура достигнет примерно 52 градуса. И это на холостом ходу без нагрузки. На практике при повышении температуры трансформатор начинает сильней варить, это может привести к прожигу аккумулятора. В этом случае справедливо обдувать трансформатор с помощью вентиляторов.

Переходим исключительно к сварке. Для начала посмотрим как должен выглядеть сигнал на осциллографе. Настройки: первый импульс один период 30 процентов, 2 периода отдыхаем, второй импульс два периода, мощность на всю катушку. Делаем сварную точку и записываем сигнал. Видим каким обрезанным выглядит период мощностью в 30 процентов. После него идет металл два периода отдыха, а затем идет мощный импульс с длительностью два периода и мощностью в сто процентов.

Контроллер благодаря отслеживанию перехода фазы через ноль, открывает симистор на 100 процентах практически в нуле роста амплитуды напряжения. При этом видно что напряжение и ток идут с небольшой задержкой относительно друг друга. При 50 процентах контролер открывает симистор только на половине полупериодов сетевого напряжения. Этот метод аналогичен с Широтно-импульсной модуляцией. Такой режим используется в регуляторах освещенности – диммерах. Яркость свечения лампы накаливания будет напрямую зависеть от площади обрезанной синусоидой. В нашем случае это нужно для всяких деликатных сварок.

Теперь наша задача довольно проста. Нужно приварить ленту для точечной сварки к аккумулятору. Но тут возникает пару вопросов. Какую ленту будем варить и к какому аккумулятору? Помните момент когда у нас сварочник с 700 Вт трансформатором отказывался приваривать никелевую ленту? Идентичная ситуация происходит с новым 900 Вт МОТ-ом.

В начале долго не мог понять в чем причина, но тут оказалось два важных момента.

Решение проблемы - сменить никелевую ленту на стальную. Она сверху тоже вроде как никелированная, но дальше будем ее называть просто стальной. Сварка на тех же установках что и раньше, приварила стальную ленту просто на ура. Отодрать ее кусачками без разрушений не выходит. Собранный аппарат полностью удовлетворил поставленные задачи.

Теперь разберем основные требования при точечной сварке. Длительность и мощность импульсов нужно подбирать таким образом, чтобы свариваемые места имели как можно меньше перегрев. Он проявляется в цветах побежалости вокруг точек сварки. Это не очень хорошо, так как в этих местах частично выгорает металл, что может привести к ослаблению прочностных характеристик соединения. Идеальная сварка выглядит так. Тут нет перегрева, точки белые, лента отрывается от тела аккумулятора с кусками. Именно такого результат мы должны добиться.

Подводные камни. Их очень много, в первую очередь тут нужно понимать физику протекания тока в металле. Металл в месте соприкосновения с электродами представляет току наибольшее сопротивление и потому место будет сильно нагреваться. Наша задача разогреть металл до такой степени, чтобы создалось так называемое сварочное ядро. Нагрев в этом процессе должен происходить не под самими электродами, а между листами металла. Сварные ядра при этом необходимо делать как можно быстрей, очень мощным и коротким импульсом. Если греть место сварки медленно, тепло будет разбегаться по аккумулятору кто куда, без достижения нужного результата.

Электроды, это вообще отдельный мир. Представьте вы долго варили сборку из аккумуляторов 18650 и в один момент решили их заточить. Концы вышли острые, красивые. Но при первых же сварных точках у нас выйдет пропаленный аккумулятор, так как электроды с большой вероятностью погрузятся в корпус банки. Некоторые такие аккумуляторы стоят целое состояние, и повредить один из них это недопустимо.

Что же происходит на самом деле? Дело в том, чем острей электрод, тем меньше его площадь контакта с металлом, в результате при одном и том же токе место у нас будет разогреваться быстрей. Сварное ядро образуется настолько быстро, что это приводит к расплавлению всего металла под электродом.

Еще один очень важный момент, электроды при сварке нужно держать строго перпендикулярно аккумулятору. Они не должны входить под углом. На контакте может образоваться небольшой скос, который рано или поздно приведет к прогару из-за неравномерного протеканию тока через электроды. На этом же примере становиться понятно зачем необходим первый присадочный импульс на малой мощности.

На что влияет расстояние между электродами? В теории чем дальше они разнесены друг от друга, тем лучше. Меньше потерь будет на верхней шунтирующей заготовке. Но как показала практика тут можно играть с настройками, и какое бы расстояние не было, можно добиться хорошего качества сварных точек. Тут большую роль играет с какой шириной ленты вы работаете.

В общем настройки длительности и мощности импульсов решают все. У меня получалось приваривать 0.2 мм. ленту с такими прочностными характеристиками, что она отрывалась вместе с фрагментами корпуса аккумулятора. Все батареи в фильме были разряжены если что.

Рекомендации при выборе настроек сварки. В этом деле много факторов влияющих на конечный результат. К примеру: вы подобрали режим, который хорошо работает с одной и той же лентой и аккумуляторами. Но, если что-то одно поменяете, настройки тоже возможно придется менять. А теперь представьте что у вас кучка разношерстных аккумуляторов, как будете варить? Мощность и время сварки нужно настраивать от меньшего к большему. Поставили точку, лента оторвалась, ничего страшного, поднимаем мощность и смотрим. Теперь лента отрывается с потрохами. То что нужно. Ну что, вы все поняли?

Думаю стоит еще раз перечислить все факторы, которые могут на влиять на конечный результат точечной сварки.

Электропроводка в квартире. Специально для фильма был сделан удлинитель с сечением провода в 2.5 квадрата. Даже смотря на это, слабенький 700 Вт МОТ умудрялся просаживать сеть под нагрузкой.

Основные сварочные характеристики зависят от мощности трансформатора, от сечения силового провода, его длинны, количества витков, качества соединительных узлов с контактной ручной.

Важную роль играет материала электродов, расстояние между ними, заточка и сила прижима. Много определяет материал ленты для контактной сварки, его толщина, ширина и форма. Тип аккумулятора и толщина его стенок. Даже температуру МОТа стоит брать во внимание.

Исходя из всего вышеперечисленного, в каждом индивидуальном случае подбираются настройки для первого и второго импульса на контроллере для получения наилучших сварных ядер с наименьшими цветами побежалости.

Собранный аппарат для контактной сварки получился довольно компактным и универсальным. Он собирался только ради того, чтобы сварить аккумуляторы для шуруповёрта и паяльника с Китая, которому нужно питание 24 вольта. Часто при ремонтах не хватает портативного инструмента. Конструктор в виде ячеек под аккумуляторы 18650 мы печатали на 3D принтере, они упрощают задачу при формирования сборок с разными напряжениями и ёмкостями, позволяя складывать элементы в любой последовательности. Сборки соединяются между собой специальными пазами. Теперь самостоятельно перепаковать свой старый самокат не составит никакого труда.

Для справки. Съемка этого выпуска заняла чуть больше 2-х месяцев. Когда брался за изучение данной темы, даже подумать не мог что тут окажется так много нюансов. По стоимости бюджет фильма перевалил за предполагаемые границы, так как покупать запчастей пришлось практически на 2 сварочных аппарата. В общей сложности было израсходовано 3 метра никелевой ленты и испорчено 2 хороших аккумулятора. Пущено в расход два десятка плохих.

Ну все, видео озвучил, теперь можно идти бухать и готовится к следующему выпуску.

Как сказал Мастер Йода:
Тебя послушать - так сложно все. Слышишь, что сказал я?
― Ты должен чувствовать силу, она между тобой, мной и камнем, везде...
― Да...нооо нет

Архив с гербер-файлами и прочими полезностями

Наш Instagram

Хомяки приветствуют вас друзья!

Сегодняшний пост будет посвящен высокому напряжению. Наша задача собрать так называемую лестницу Иакова, по электродам которой снизу-вверх будут бегать разряды. Посмотрим из чего состоит такое устройство, как его правильно настроить чтобы ничего не спалить, а также узнаем способ как можно обесточить собственную квартиру.

Эта история началась с простого знакомства на радио рынке. Витя, местный мастер на все руки показал свою лестницу Иакова, которая состоит из двух строчных трансформаторов от телевизоров и питается от сети 220 вольт. Дуга тут настолько мощная, что порой висит в воздухе даже не думая обрываться. Вернувшись домой мои руки сразу полезли шерстить коробки в которых находится старое, никому ненужное барахло.

Это строчники от отечественных черно-белых телевизоров. Модель ТВС-110ЛА. Объекты достались из увлекательного детства, когда в один прекрасный момент все начали выбрасывать свои зомбоящики на помойки. Наша задача разобрать две такие конструкции и достать из них высоковольтные обмотки.

Если распилить одну из них, то можно увидеть из чего состоят такие артефакты. Внутри герметичного пластикового контейнера находится обмотка из тонкого провода. Ряды её переложены электроизоляционной бумагой, которая пропитана парафином. Им тут залит весь внутренний объем.

На одной из ферритовых половинок намотаем первичную обмотку. Состоит она из пятидесяти витков многожильного провода типа литцендрат толщиной 1 мм. У него каждая жила покрыта изолирующим лаком. Перематываем все скотчем, вставляем в половинки феррита высоковольтные обмотки и собственно все. Так выглядит сердце наших высоковольтных разрядов. Оно конечно не идеально, так как в дальнейшем при длительной работе, железная скоба которая стягивает феррит будет нагреваться.

В конструкции, высоковольтные обмотки смотрят на встречу друг другу, а их тонкие "земляные" провода соединены вместе. Высоковольтные концы тут наращены высоковольтным проводом, чтобы оттуда не выбрался "Зевс" и не пробил в плату управления или еще куда. Это был мануал как правильно собирать высоковольтный трансформатор для лестницы Иакова.

Теперь рассмотрим как делать не нужно. Не нужно мотать двадцать витков, что есть крайне мало на алюминиевую планку стягивающую каркас. Алюминий вроде как не магнитный материал, но на высоких частотах с ним что-то не так. В результате такого подхода при первом же включении у меня сгорел предохранитель в плате управления. Естественно он сдох потому что прогорели два мосфета которые раскачивали высоковольтный трансформатор. Транзисторы деликатные ребята, им что не так, сразу в брак...

При второй попытке зажечь дугу, была намотана первичная обмотка проводом 0.3 мм, количество витков порядка семидесяти. Чем больше и тоньше - тем меньше нагрузка на ключи. Такой вариант имеет право на жизнь, но единственный минус такого исполнения это небольшая мощность. На электродах дуга растягивается максимум на три сантиметра после чего обрывается. Это довольно легкий режим для генератора, после пяти минут непрерывной работы все элементы схемы включая радиаторы на транзисторах оставались холодными.

С высоковольтным трансформатором разобрались. Едем дальше.

Сейчас нам нужно сделать рогатку, по которой разряды будут бегать снизу-вверх вызывая тот самый "ВАУ" эффект. Электроды в лестнице Иакова должны быть жесткими, в противном случае рогатка будет болтаться как дерево на ветру. В качестве электродов можно использовать 5 мм алюминиевый швеллер из ближайшего строительного магазина. Одного погонного метра хватит с избытком. Отпиливает ножовкой по металлу два одинаковых куска по сорок сантиметров. В определенных местах делаем несколько надпилов под углом 45 градусов. В результате процедур выгибаем метал в нужную нам форму.

Электроды устанавливаем на керамическую основу. Она когда-то была мощным заводским предохранителем на сотню ампер. Верхние концы разводим на расстояние примерно восьми сантиметров. Этот промежуток должен быть достаточным чтобы рвать дугу у вершины (подбирается индивидуально). Крепление проводов к рогатке должно быть надежным, если они отвалятся на полной мощности установки, то с большой вероятностью прошьют высоковольтные обмотки. Оно вам надо?

Теперь кто-то может задать вопрос, зачем питать схему от сети 220, если можно собрать простой ZVS автогенератор, которому нужно всего 12 вольт. Да в принципе можно! Только жрёт какой генератор порядка 10 ампер и для нормально работы требует напряжение порядка 30-40 вольт. Один только блок питания займет места больше чем весь мой балкон в хрущёвке. И это уже молчу про адский перегрев ферритового сердечника после нескольких минут работы.

Генератор работающий от сети 220 позволяет разместить на одной плате все, от сетевого фильтра до силовых ключей. Все компоненты тут не являются дефицитными и легко помещаются в одной руке.

Давайте взглянем на принципиальную схему устройства. По входу питания тут предусмотрено несколько защит: предохранитель, варистор который ограничивает возможные высоковольтные выбросы в сеть и термистор ограничивающий ток заряда довольно мощного конденсатора, он нужен чтобs предохранитель не выгорал при включении схемы в розетку. Генератор тут построен на базе микросхемы драйвера IR2153, который управляет силовыми транзисторами.

Изначально планировалось использовать в схеме высоковольтные пленочные конденсаторы. Но затем выбор пал на безындукционные конденсаторы марки MKPH емкостью в 0.33 микрофарада. Их используют в индукционных плитах. Силовые ключи рассчитаны на напряжение 600 вольт и ток порядка 20 ампер. Маркировка 20N60.

Сейчас наша задача соединить все детали согласно схемы. Несколько часов работы в программе трассировщике и на выходе мы получаем довольно мощный компактный генератор. Плату к нему можно вытравить самому, либо обратится с этой задачей к специалистам.

Для сборки этого генератора схема не нужна, так как тут указано где и какой элемент должен находится. Устанавливаем транзисторы на радиатор. На плате предусмотрены посадочные места под разные конденсаторы. Термистор в процессе работы греется, его нужно размещать как можно выше.

В общем припаиваем все на свои места и работу по сборке генератора можно считать исчерпывающей. Обратим внимание на отсутствующий резистор возле микросхемы IR2153. Место него нужно установить построечный резистор на 50 кОм. Это нужно для дальнейшей настройки резонанса.

Включать генератор напрямую в розетку недопустимо! Рекомендую использовать балласт в виде лампочки включенный последовательно со схемой. Если в процессе настройки пробьет ключи, а на линии появится короткое замыкание, лампочка ярко вспыхнет и не даст выбить пробки в квартире. Типа безопасность и все такое.

Прежде чем запускать схему на всю катушку, ее нужно настроить. Вначале нужно запитать драйвер IR2153 и убедится что на ключи поступают управляющие сигналы. С внешнего блока питания подаем на него 15 вольт. Подключаем щупы цифрового осциллографа к затворам силовых транзисторов. Амплитуда управляющих импульсов будет равна напряжению питания микросхемы драйвера. У нее внутри стоит стабилитрон по питанию на 15 вольт, потому данная амплитуда это край.

Микросхема IR2153 управляет ключами довольно хитро. Между открытием первого и второго транзистора существует пауза в 1.2 мкс, называется она "Dead Time". Дело в то том, что ключи должны работать на нагрузку по очереди. Если через оба ключа одновременно пойдет ток, они довольно эффектно взорвутся, так как окажут короткое замыкание для сети. Такие дела...

Предохранитель в схеме подбирается исходя из максимальной потребляемой мощности генератора. Поставим на 3 ампера. Не думаю что мощность превысит 600 Вт. Тут рекомендую использовать панельки формата "вынул - вставил".

Включим на мультиметре режим измерения напряжения и посмотрим что у нас происходит на большом электролитическом конденсаторе. Поднимаем напряжение на лабораторном автотрансформаторе, и видим что конденсатор прекрасно заряжается. При этом ничего не должно греться, дымить, шипеть и прочее. Перекинем щуп мультиметра на нижний вывод 5 Вт резистора и посмотрим появляется ли необходимое напряжение для питания драйвера.

Как видно, необходимые 15 вольт присутствуют. Это означит что генератор собран правильно и теперь его можно смело запускать.

Регулировка частоты тут осуществляется подстрочным резистором. Диапазон регулировки частот начинается от 20 килогерц и заканчивается примерно на 220 килогерцах. Довольно широкий диапазон для наших целей.

Подключаем высоковольтный трансформатор, не стесняйтесь хорошо зажимать провода. 

Важный момент, во время работы подобных устройств высоковольтные провода не должны висеть в воздухе и не дай бог как то прикасаться к элементам платы генератора. Рекомендую для этих целей использовать простой разрядник. Так вы защитите высоковольтный трансформатор от внутреннего пробоя, глобальных катаклизмов, армагеддона и прочего.

Теперь переходим к настройке резонанса. Для оценки уровня сигнала на высоковольтных проводах, покладём рядом с разрядником щуп от осциллографа. Он не должен касаться электродов, иначе спалите чего-нибудь. ЛАТР-ом поднимаем входное напряжение и видим как растет амплитуда сигнала на высоковольтных проводах. Замечательно.

Сейчас изменяя сопротивление подстроечного резистора мы изменяет частоту работы генератора. Резонанс можно считать достигнутым тогда, когда амплитуда напряжения на высоковольтной части будет максимальна. Тут нужно учесть важный момент. Если вы настроите резонанс на одном разряднике, а затем вместо него поставите другой, работать в итоге ничего не будет.

Рекомендую делать настройку при наименьшем напряжении на входе генератора. Удивительно, но схема при этом нормально работает. В общем добиваемся наибольших разрядов, поднимаем напряжение и отключаем балласт в виде лампочки. Разряд пошел. Если у вас нет под рукой осциллографа для оценки уровня сигнала, то о резонансе системы можно судить по лампочке.

Спираль при этом будет светить ярче всего из-за увеличения потребления тока генератором. На этой прекрасной ноте настройку устройства можно считать исчерпывающей. Теперь постепенно поднимаем напряжение и смотрим как ползет дуга по концам рогатки.

Некоторые характеристики лестницы Иакова. Максимальная потребляемая мощность установки составляет почти 400 Вт. Резонанс генератора с моим конкретным высоковольтным трансформатором и разрядником составил 71 кГц. У вас значения будут другие. При минимальном входном напряжении на схеме, высоковольтные провода имеют такую напряженность, чтобы светится прямо через изоляцию провода. Пальцы при этом сильно воняют озоном. Мелкие вылетающие разряды с провода легко способны оставлять ожоги на коже. В общем интересно...

Всё собрано и настроено. Пора поместить потроха в какой-нибудь красивый корпус. Для этого был использован прозрачный контейнер для еды от предыдущего фильма про Камеру Вильсона. Напомню, что он тогда не подошел по причине чувствительного к царапинам пластика. Там это недопустимо, а тут на это можно класть. Включаем лестницу Иакова через  100 Вт балласт и видим что дуга еле доползает до средины рогатки. Отключаем балласт и видим что мощность дуги увеличилась, и она с легкостью доползает до самого верха.

Иногда в процессе работы установки приходится наблюдать момент, когда дуга на концах электродов не хочет обрываться. Это выглядит красиво, но нужно иметь в виду, что в таком режиме схема работает на максимальной мощности. Чтобы такого не было, можно сильней развести электроды друг от друга.

В общем не смотря на довольно простую настройку данного девайса, дальше произошло то, чего никто не мог ожидать. Включив установку напрямую в розетку, в схеме пыхнул предохранитель, и одновременно с ним пропал свет в квартире... Самое интересное, это произошло ночью. Ничего не видно... Подойдя с фонариком к счетчику электроэнергии, первое что бросилось в глаза это отсутствие каких либо цифр на индикаторе и не сработавшие сверху автоматические выключатели. "Вот это прикол" подумал я, и бросил взгляд в нижнюю часть электрощита. На лицо явно произошел какой-то прогар... Повезло так повезло.

Звоню в службу поддержки, говорю беда, в квартире пропал свет. Чё делать? Они говорят не паникуй, передаем заявку на обработку. Через 2 часа в домофон позвонили парни в костюмах супергероев и говорят рассказывай, доставай показывай!

Оценив ситуацию они незамедлительно начали устранять неисправность.

Электрики поковырялись в электрощитовой и на скорую руку восстановили электроснабжение в квартире. Времени на это ушло минут 20. Заглянув туда и оценив их работу, я ох...ел. Превосходный шедевр из рубрики "Я его слепила из того что было"... На утро пришлось долбить стену и прокладывать к щитку нормальный медный провод в 6 квадратов. Такое приключение еще не скоро забудется.

Ну а что же произошло на самом деле. Давайте разберемся. При включении лестницы Иакова в розетку, номинальная мощность схемы превысила предельные возможности полевых транзисторов. Их пробивает, в цепи возникает короткое замыкание. Ток, идущий через предохранитель становится больше допустимого и волосок внутри перегорает. Перегорает он не мгновенно как многие думают, а с некоторой задержкой, так как внутри еще тянется мощная дуга. Этой микросекунды хватило, чтоб сжечь старую алюминиевую проводку в квартире.

А почему же раньше ничего не сгорало спросите вы?! Все просто, развязывающий трансформатор, который мы все это время использовали имеет номинальную мощность в 350 Вт. Кроме основной задачи развязать схему от сети 220, он выполняет функцию балласта, прямо как те лампочки, что были упомянуты ранее. Он все это время не давал превысить максимально допустимую мощность лестницы Иакова, защищая ключи от взрыва. В дальнейшем рекомендую смещать частоту генератора с резонанса, или использовать балласты от ламп ДРЛ, иначе будет трах-бабах.

Ремонтируем схему. Тут и драйвер сгорел, и стабилитрон на верхнем ключе, и сами ключи. Чтобы не расстраиваться каждый раз когда что то идет не по плану, рекомендую завести баночку и коллекционировать спаленные радио детали. Моя уже заполнена до краев, пора брать трехлитровую банку.

После продолжительной работы лестницы Иакова был выявлен один довольно существенный недостаток в разводке платы генератора. Площади радиаторов на транзисторах недостаточно для отвода выделяемого тепла. Пришлось нарастить их по высоте. Нагрев при этом составил 90 градусов. Можно поставить небольшой вентилятор для обдува. Назовем это расплатой за компактность.

Для справки. Съемка этого выпуска заняла порядка двух месяцев. Я старался изложить материал последовательно, в начале настройка схемы, а затем ее запуск на полную мощь. В противном случае вы спалите десяток довольно дорогих ключей, предохранителей и возможно обесточите квартиру. Еще и щупы мультиметра могут взорваться.

Как гласит Японская мудрость:
Не бойся, что не знаешь — бойся, что не учишься.

Архив с гербер-файлами и прочими полезностями

Наш Instagram

Жена устроилась в школу скорочтения и в связи с пандемией ведёт уроки онлайн.

Пишет мне сейчас, что сегодня урок вела у одного ребенка, вместо трёх.

Одна девочка спряталась и её весь урок мама искала, а мальчик ткнул себе палкой в глаз и потому присутствовать не смог.

В предыдущей части мы узнали как собрать гамма-спектрометр . Научились правильно выбирать кристалл йодистого натрия и многие другие тонкости в этом спектрометрическом ремесле.

Первая часть

Дальше нам нужно построить свинцовый домик. Его задача изолировать спектрометр от внешнего природного фона.

Нам понадобится:

1. Вентиляционная оцинкованная труба диаметром 120 мм с заглушкой на одном из концов.

2. Латунная гильза калибром 76-мм для танковых пушек времен второй мировой войны. Год выпуска 1941. В идеале нам нужна медь, но, латунь имеет в своем составе минимум 60 процентов меди, все остальное это цинк и возможные примеси.

3. Две крепкие массивные ручки для транспортировки свинцового домика. Вес у него будет не маленький.

Сам свинец нам подкинул один хороший знакомый, такие мелкие грузики используют для балансировки колёс на шиномонтаже. Единственный минус такого продукта, липкие наклейки на одной из сторон. Потому одеваем штаны и выбираемся на природу, нужно выпалить все лишнее и растопить благородный металл. Чем хороши подобные вылазки на природу, тут можно неплохо бухнуть, собственно чем мы и занимались в течении всего процесса.

В это время у нас готовится супец из свинца. Тут нужно вовремя снимать пену и прочий шлак, который находится сверху. Чем чище изначальные слитки, тем меньше мусора придется вылавливать. Нагреваем металл с небольшим запасом, и начинаем его поэтапную заливку в вентиляционную трубу. Нижний слой должен быть высотой примерно в 3 сантиметра. Важно заниматься подобными вещами в сухую солнечную погоду, намеки дождя недопустимы, иначе свинец запросто может плюнуть вам в лицо. Усвоили!

Сейчас в трубу необходимо установить и отцентровать с помощью шурупов, танковую 76 миллиметровую гильзу, и продолжить заливку стенок изделия горячим свинцом. После нескольких довольно скучных и повторяющихся процедур свинец у нас закончился. Общий вес изделия получился 23 килограмма. Покидая всеми любимые пикники не забываем пись-пись на костер. Транспортировав болванку домой, с помощью ножовки по металлу отрезаем все лишнее.

Итак, давайте вспомним картину фоновых импульсов, которую мы видели в процессе работы гамма спектрометра. Теперь смотрим что изменится.

Из практики. Слой однородного свинца толщиной 2 сантиметра уменьшает гамма-фон ровно в 10 раз, и это хорошо видно в программе Becquerel Monitor. Для кристалла йодида натрия размером 30*40 мм, количество импульсов вне домика будет ровняться 60-ти, а в домике всего 6-ти.

Наверняка многие зададутся вопросом, зачем столько мороки со свинцом!?

Это пример обычного фона, снятого с и без защиты. На спектре кажется, что тут импульсов не в десяток, а в сотню раз больше.Что касаемо бытовых дозиметров. Радиоскан 701 показывает фоновое значение 11 микрорентген, 2 сантиметра свинца понижает это значение до 7-ми.

Это есть норма, на производстве этих Радиосканов показывали целый бункер из свинцовых кирпичей, мне бы такой...

Гамма-спектрометр собран и настроен. Фотоумножитель запитан высоким напряжением, а на выходе операционного усилителя видим импульсы. Примерно 99 процентов из них должны укладывается по амплитуде в один вольт. Изредка будут проскакивать импульсы большой амплитуды, это космические частицы высоких энергий, которые долетают к нашему детектору. Все осциллограммы которые мы наблюдали в блоке детектирования показаны на этой схеме. Тут и распиновка ФЭУ 85-го, и единорог, в общем все как вы любите.

Продуктом всей ранее проделанной работы является сигнал, который необходимо обработать на компьютере. C помощью специальной программы разложить его на амплитудный спектр, по которому можно судить о том или ином радиоактивном изотопе в исследуемом образце.

Пришло время подключать гамма спектрометр к компу. Вставляем разъем в микрофонный вход. Некоторые для этих целей используют внешние звуковые карты типа Orico, но нужно учесть что у него разъем отличается распайкой.

Программная часть. В начале начал, нам необходимо зайти в меню звука. В настройках микрофона находим раздел улучшения. В нём нужно отключить все звуковые эффекты, которые могут мешать в дальнейшей работе. Так же тут можно послушать звук, который приходит на микрофонный вход. Убедимся что все работает.

Сейчас нам понадобится свинцовый домик. Для надежности на дне гильзы разместим медную пластину. Для чего нужно, и как проявляется рентгеновская флюоресценция свинца на спектре, мы рассмотрим чуть позже. А сейчас нам нужно раздобыть радиоактивный источник.

Самое простое что можно использовать, это старые выключатели или часы со светомассой постоянного действия на основе радия-226. Хранение такого говна дома является не совсем законным, потому данный экземпляр будет нести чисто демонстрационный характер, после чего я его съем. Шутка. Кладем этот адский образец неокрепших умов того времени на дно нашего домика, и опускаем туда гамма-спектрометр.

Сейчас наша задача правильно настроить программу, в которой будем заниматься обработкой спектров. Называется она Becquerel Monitor.

На этом моменте хочу высказать особую благодарность Евгению Соловьеву, который помог в настройке софта и простым языком объяснил многие процессы, происходящие в этом непростом ремесле. Он мастер йода блин! Многие фрагменты этого выпуска были подчёркнуты из его богатого опыта, и были переданы мне, юному падавану. Теперь он это я, я это вы, а вы это он!

Итак, для начала нажмем в программе кнопку старт, и запустим сбор спектра. От радиевых часов на входе звуковой карты будет довольно много импульсов, значит аппаратная часть работает. Собирать спектр сейчас бессмысленно, так как ничего не настроено. Остановим процесс кнопкой стоп.

В разделе меню инструментов, нам необходимо зайти в раздел "изменение конфигурации устройства". Тут создадим имя нашему гамма спектрометру "ФЕУ-85А, натрий йод 30 на 40". Справа видим раздел "основные". Тут нас интересуют два параметра. Первое это время измерения, по умолчанию тут стоит 3600 секунд, то есть один час, добавляем ноль и увеличиваем время до 10 часов. Количество каналов вместо трех тысяч устанавливаем 4-ре. Шаг канала не трогаем и оставляем как есть. В разделе "основные" на этом все, сохраняем установленные параметры.

Переходим в "настройки устройства", этот раздел можно считать основным. Аудио устройство у меня Realtek High Definition, оно встроено в материнскую плату. Частота дискретизации, чем больше, тем лучше. Ставим 192 тыс. герц. Разрядность выбираем 24 бита. Уровень сигнала - cтавим галочку "Автонастройка", и ползунком слева уменьшаем уровень сигнала примерно до 13 процентов, у вас значение может быть другим. Полярность устройства не трогаем. Нижний предельный порог подбирается индивидуально, у меня это значение выходит 0.7, верхний предельный порог оставляем как есть, 100. Порог по форме импульса, оптимальное значение 60 процентов.

Теперь, внизу видим отдельное окно "настройка образцовой формы импульса". В начале тут выставим значение НПП, оно должно быть выше уровня шума, подбирается индивидуально, у меня это 1. ВПП оставляем как есть, 100. Нажимаем кнопку старт, и программа начнет запись образцовых импульсов.

Обратим внимание на их форму, они довольно узкие и острые. Попробуем растянуть импульс на ширину окна. Для этого нам нужно изменить параметр ширины выборки, установим значение 32, и положение пика, поставим 16. Нажав кнопку записи можно заметить как изменился рисунок, импульс растянулся на все окно.

Теперь, что будет если параметр НПП будет ниже уровня шума? В принципе ничего хорошего, сигнал станет похож на какую-то кракозябру. Увеличим параметр НПП до 0.5 и посмотрим что изменится. Форма импульса стала красивей, но всё равно видим некоторые искажения на вершине. Не годится. Приемлемый результат был при значении в единицу. Соберем примерно 2 тысячи образцовых импульсов и сохраним их в программу. Отлично. Обновим конфигурацию устройства.

Старое полотно не годится для зарисовки очередного шедевра, его следует очистить. Запустим сбор нового спектра, и посмотрим что тут видно.

Светомасса постоянного действия в часах довольно активная, она дает выше двухсот импульсов в секунду. Уже примерно через 2 минуты на спектре можно наблюдать отдельные энергетические пики, которые соответствуют СПД радия, но энергии на шкале распределены не верно, посмотрим какое значение покажет нам последний пик. Ага 780 кэв, это много, Этот бугор должен соответствовать исключительно энергии 609 кэв. Вот незадача...

Чтоб исправить данную ситуацию, нам необходимо открыть окно "калибровки энергий". В нем видим три коэффициента, А, Б и С. Уменьшим значение коэффициента Б до такой степени, пока пик с энергией в 609 кэв не будет соответствовать такой же энергии в программе. Растянем спектр чтобы более детально рассмотреть, что и куда у нас смещается.

Сейчас это грубая настройка, она необходима для того, чтобы примерно понять на сколько отличается значение двух важных параметров. При хорошей настройке, канал по цифре должен приближенно соответствовать энергии. Если он будет больше, спектр будет собираться дольше, если меньше, энергетические пики будут не такими детализированными. В общем играясь с уровнем входного сигнала можно двигать спектр в большую или меньшую сторону по отношению к каналу. Всё это подстраивается индивидуально для каждого гамма-спектрометра. У меня данная настройка заняла примерно пол часа.

Включим логарифмический масштаб и растянем картинку. Тут можно видеть область максимальных энергий, которые способна обработать программа. Они соответствуют примерно 3-м с лишним мегаэлетронвольт. Космические кванты собственной персоной!

Точная калибровка спектра. Её принято проводить по источникам, которые имеют одиночные энергетические пики, в классике применяют цезий-137. Но, предлагаю вариант интересней, использовать вместе с цезием еще и калий-40. У нас выйдет картина, по которой можно довольно точно откалибровать наш спектр по трём пикам. Как это сделать? В окне под коэффициентами видим кнопку "многоточечной калибровки". Сейчас нам предлагают выбрать канал. Пойдем от меньшего к большему. Первый пик это рентгеновская флюоресценция бария в исследуемом образце с цезием-137, второй пик соответствует самому радиоактивному изотопу цезия-137. Третий бугор это калий-40. Где взять такие источники расскажу чуть позже. А пока в списке сверху необходимо подкорректировать значения с энергиями.

Для рентгеновской флюоресценции бария это 32 кэв, для цезия 137 - 662 кэв, для калия 40 - 1461 кэв. Нажимаем кнопку выполнить калибровку, и весь спектр автоматически выравнивается согласно энергиям. Коэффициенты А, Б и С сами определили для себя необходимые значения. Теперь нужно сохранить параметры в конфигурацию устройства. Всё, программа настроена и откалибрована.

Что мы имеем в итоге!? Данное распределение представляет собой спектр амплитуд импульсов, получающийся при исследовании моноэнергетических излучений. Именно по параметрам таких пиков восстанавливается характеристика излучения. В конце амплитудного спектра импульсов присутствует пик, соответствующий полному поглощению частицы с определенной энергией детектором.

В идеале пик полного поглощения должен быть бесконечно узким, однако даже в случае идеального сцинтиллятора он будет иметь определенную полуширину, связанную с флуктуациями в детекторе.

Отношение ширины пика к его амплитуде называется энергетическим разрешением сцинтиллятора. Чем меньше эта величина, тем выше разрешающая способность сцинтилляционного детектора, в данном случае это 8 процентов. В основном разрешение принято измерять по пику цезия-137, но, пик висмута-210 в основе радия, который лежит в районе на 609 кэв тоже для это прекрасно подойдет.

Анализ полученных результатов. На сбор приемлемого спектра слабоактивных радиоизотопных образцов, иногда требуется целые сутки. Вот мы и подождали, у нас собралась непонятная гребёнка. Что оно такое и с чем её едят?

Разберём пример на основе радия-226. Каждый радиоактивный изотоп в своей жизни преодолевает полураспад с превращением в другой химический элемент с другим атомным весом. Каждый распад сопровождается выбросом альфа, бета или гамма частиц.

Вот цепочка полураспада радия-226. В процессе он превращается в радон, радон превращается в свинец-214, свинец в барий, и так до тех пор, пока в последней цепочке этого полураспада не образуется какой ни будь стабильный элемент, в данном случае свинец-206. Отсюда понятно, что мы имеем дело не только с радием-226 в часах, еще с целой кучей радиоактивных изотопов, которые рассматривать нужно по отдельности.

Тут нам может помочь ресурс NuDat. Вся эта мазня на рисунке - продвинутая таблица Менделеева. Среди всех возможных изотопов находим радий-226. Нажимаем на его. После загрузки программой необходимого элемента, внизу у нас появится небольшой список, нас интересует пункт "decay radiation".

Он откроет список возможных энергий при распаде. Внизу нас интересует раздел с гамма и рентгеновским излучением. Тут видим, что с большей долей вероятности, 3.64 процента у нас при распаде, выделится энергия соответствующая 186 килоэлектронвольтам. На спектре этот пик находится вот тут, и соответствует той самой нужной энергии 186 кэв. Отлично.

Рассмотрим радиоактивный изотоп цезий-137. Период его полураспада составляет 30 лет. Сам по себе цезий-137 является бета источником, претерпевая бета распад он превращается в изомер бария-137м, который живет всего 2 с половиной минуты и распадаясь плюется гамма квантом с энергией 662 килоэлектронвольт, завершая цепочку распадов и превращаясь в стабильный изотоп бария-137.

Но, на спектре еще видно три каких-то пика. Первый, что на 32 кэв, это рентгеновская флюоресценция бария, когда частица при распаде попадает в барий, в нем происходит рождение своего кванта с энергией в 32 кэв. То же касается и второго бугра, это рентгеновская флюоресценция свинца в свинцовом домике. Большой черный бугор, это эффект Комптона. Происходит он в результате того, что не все гамма кванты полностью поглощаются сцинтиллятором. Большая их часть теряет свою энергию по пути в результате столкновения с электронами веществ, и только после этого поглощаются сцинтиллятором. В общем Комптон на примере цезия, это наши 662 кэв растерявшие энергию по пути.

Уверен что сейчас у многих из вас возник вопрос, где достать легальные радиоактивные источники для исследований!? Всё очень просто. К примеру цезий-137, это обыкновенные белые грибы, употребляемые мною в пищу. Часть из них собраны в Малинском районе, часть привезено из Радынки, села Полесского района что находится в 30 километрах от Чернобыля.

Чтоб зафиксировать хоть какое то превышение по фону, грибы нужно полностью высушить и измельчить в кофемолке. В результате замера такого пакетика, Радиоскан 701 показал фон в 13 микрорентген, а сам спектр от неё, пришлось собирать в течении 10-ти часов.

Подобных источников вокруг нас достаточно много, если знать что искать. Это к примеру вольфрамовые электроды с двух процентным добавлением тория-232. Купить их можно в любом магазине торгующем сварочным оборудованием. Для удобства измерения образец поместим в небольшой пластиковый контейнер. Радиоскан с закрытой крышкой гамма фильтра, показывает порядка 30 микрорентген.

Уран-238 находиться в любом урановом стекле в виде растворенных там солей. Такие пуговицы были куплены в местном детском мире, найти подобную красоту можно с помощью ультрафиолетового фонарика.

Часы с радиевой светомассой постоянного действия. Этот образец был найден с помощью дозиметра на барахолке, продавец даже не подозревал про существование таких артефактов. Держать такое дома не советую, иначе вам понадобится адвокат.

Америций-241. Можно выковырять из пожарного дымоизвещателя, в котором он является частью ионизационной камеры. Такой источник показывает гамма фон порядка 87 микрорентген. Так и запишем на бумажке, 86 мкР.

Калий-40. Это обыкновенная калиевая селитра, которую продают в цветочных магазинах, и применяют в качестве удобрения. Показания равны 13-ти микрорентген. Почти все выше

перечисленные образцы доступны в свободной продаже, и различаются своим разнообразием спектров которые можно изучать и анализировать на практике. Радиоактивность тут "крайне мала", и, чтобы разглядеть хоть какой-то результат того же цезия, потребуется куча времени.

Гамма-спектрометрия это по большей части путешествие в мир загадок, тут придётся разбираться в карявках на экране монитора в надежде узнать что за изотопы излучают те или иные энергии.

Дабы упростить себе задачу, можно сделать библиотеку спектров самых распространенных изотопов, как это показано на этом примере. Сейчас видим линейный масштаб, тут энергия пропорциональна по всей шкале. Включив логарифмический масштаб, мы увидим спектр которой пропорционален определенному логарифму отношения величин, в нем легко разглядеть высокоэнергетическую гамму, которая обычно прилетает в сцинтиллятор с меньшей вероятностью. На этой прекрасной ноте, мы плавно переходим от самой нудной, к самой интересной части. Эксперименты, наблюдения, интриги и расследования...

Температура. Для повышения точности производимых спектрометром измерений, нужно учитывать некоторые моменты. Кристалл йодида натрия при изменении температуры окружающей среды сдвигает спектр. Особенно это хорошо видно утром и вечером, когда температура в помещении отличается на пару градусов. Следовательно, чем больше будет этот разброс за время измерения, тем больше будет дрейф, тем больше размажется спектр по шкале, тем больше процентов будет итоговое разрешение, что есть не хорошо!

Положение спектрометра в свинцовом домике. Желательно проводить все измерения в одном и том же положении, для этого рекомендую сделать метки. Пермаллой хоть и защищает ФЭУ от разных магнитных полей, но это не всегда дает желаемый результат. Спектр так же может съехать в ту или иную сторону.

Много измерений на начальных стадиях проводились через соединение длинного, экранированного провода. Если укоротить его до одного метра, и хорошо заэкранировать спектрометр, то при условии поддержания стабильной температуры в помещении, на спектре можно будет наблюдать улучшение разрешения по цезию, лучшее что получал это 7 процентов, но источник тут слабоактивный. Не уверен что показания корректные. Придерживаясь простых рекомендация, можно из кучки электронных компонентов сделать профессиональный сцинтилляционный измерительный прибор, который позволяет определять изотопный состав радиоактивных материалов.

Теперь, кто-то может спросить, так зачем все таки нужна медь между спектрометром и свинцом!? Проведем простой эксперимент. Измеряем фон в домике с и без свинца. На спектре можно наблюдать повышенную рентгеновскую флюоресценцию свинца в районе 80 кэв, если наложить одну картинку на другую, то разница очень хорошо заметна. Медь помогает подавить этот паразитный эффект.

Много времени заняло понимание отличительных признаков сцинтилляторов. Кристалл как говорится он и в Африке кристалл. Но, йодид натрия активированный таллием это нечто не простое.

Немного о желтом кристалле. Все измерения проводились при одинаковом напряжении на ФЭУ в 600 Вольт. Грубо говоря просто менялся кристалл без всяких регулировок. Наблюдая за картиной, даже невооруженным взглядом было видно, что все импульсы какие то маленькие по амплитуде, если верить в ранее высказанную теорию продавца про пожелтевший только у стенок кристалл, то там вероятней всего происходит следующее.

Тот фотон света который родился в недрах прозрачности, поглощается на где-то недрах желтости, в результате к фотоэлектронному умножителю долетает мало фотонов. Какое-никакое умножение происходит, но на выходе мы получаем пригодный только для счета сигнал.

В счетном режиме действительно регистрируется большее количество распадов природного фона. В программе видим аж 90 частиц в секунду.

Разрешение по пику цезия-137 тут 14 процентов, в этом случае можно действительно разглядеть силуэт цезия на спектре. С радием всё не так просто, эти моно бугры и дезориентировали меня 2 года назад, заставив прекратить работу в данном направлении. Подозрения были на неисправную схему преобразователя и фотоэлектронный умножитель. В итоге пришлось покупать еще один ФЭУ, еще один кристалл, тратить ресурсы и время на понимания того, что произошло.

А произошло следующее, меня попросту обманули. Естественно мне захотелось вернуть деньги, или хотя бы поменять желтый сцинтиллятор на нормальный, я набрал продавца и рассказал ему всю историю, на что он мне ответил:

— Прозрачность (желтизна и белизна) очень субъективная оценка, некоторые люди говорят что все ок, всё работает. Кто-то говорит ну не получится спектрометр, возьму на счётные режим.

Для понимания что такое счётный режим. Существует сцинтилляционный радиометр СРП-88. Принцип его работы состоит в том, чтобы любой импульс пришедший с ФЭУ, усилить до определенного уровня, скажем до 5-ти вольт, и подать на его счетную часть схемы. Такому радиометру грубо горя плевать на амплитуду выходного сигнала с фотоэлектронного умножителя. Его основная задача считать! Отсюда вывод, для счета пойдет даже кристалл с помойки. Тут больше возникает вопрос сколько квантов света потеряются на пути к ФЭУ.

Продолжение разговора:

— Понимаете, человек, когда берёт 85, 86, 87 года кристалл, понятное дело что он не будет соответствовать тем характеристикам, которые есть в новом кристалле 2000- х годов;

— То есть все они с желтизной!?

— Ну вот они в такой степени прозрачности, можно так сказать;

— Да ладно! Вот кристалл 1976 года, он не разу не желтит и с ним проводились все работы во время подготовки этого выпуска. Вы говорите что желтые кристаллы у вас покупают для спектрометрических задач!?

— Покупают ...

— Я первый, кто говорит что жёлтый кристалл не годится для этих дел!?

— Да, первый человек ...

Я обратился в группу спектрометристов с вопросом: "Попадались ли кому хорошие кристаллы данного продавца?". На что все дружно ответили: "НЕТ!"

— Я бы на вашем месте не отчаивался...

— Я и не отчаиваюсь, всё нормально, откуда еще набраться опыта, кроме как не в попытках разобраться что к чему.

Для справки. Съемки этого выпуска заняли рекордные три года. Не все хомяки смогли увидеть конечный результат исследований в этом направлении. Отдельно хочу поблагодарить Евгения Соловьева, Дмитрия Новикова, Сергея Матюшенко, Василия Чечюлинского и многих других, кто тем или иным способом помогал в подготовке этого проекта. Тут много технической информации. Если в процессе где-то допущены ошибки, милости прошу в комментарии!

Я не спектрометрист, а всего лишь хрен с дороги.

Как сказал Мастер Йода:
Тебя послушать - так сложно все. Слышишь, что сказал я?
― Учитель, двигать камни - это одно. А тут - совсем другое дело!
― Нет! Не другое! Другое в голове лишь.

Хомяки приветствуют вас друзья.

Сегодняшний пост будет посвящен сцинтилляционной гамма-спектрометрии и изучению невидимого мира на языке гамма-квантов. Многие окружающие нас в повседневной жизни вещи могут содержать радиоактивные изотопы, они могут быть как природного, так и техногенного происхождения. Распадаясь они излучают альфа, бета или гамма излучение. Нас интересует последний товарищ из списка подозреваемых. Сегодня мы его поймаем, преобразуем, и по энергетическим следам вычислим коварный изотоп. В ходе рассмотрим как собрать гамма-спектрометр и как его настроить. Узнаем как правильно выбирать кристалл йодистого натрия и многие другие тонкости в этом спектрометрическом ремесле.

Представьте ситуацию: Идёте вы такие по продуктовому рынку, и тут в вашем кармане срабатывает дозиметр и оповещает о превышении радиационного фона. Вопрос: как узнать каким радиоактивным изотопом заражены помидоры бабы Раи? Всё просто, для этого необходимо поместить объект в специальный свинцовый домик и исследовать его с помощью гамма-спектрометра. Через несколько часов по характерным энергетическим пикам мы узнаём, что помидорки заражены радиоактивным изотопом цезия-137, и его дочерним продуктом распада барием-137. Вероятно у бабы Раи дома ядерный реактор! Краткое руководство пользователя довольно исчерпывающее, потому давайте посмотрим с чего все начинается, и как это все работает.

Предыстория. В далеком 2017-ом году, на сайте РадиоКОТ мне попалась интересная статья про гамма-спектрометрию. Автором ее является Максим. Как выяснится в дальнейшем, это создатель приборов серии Атом. Статья довольно простая, тут подробно написано что необходимо для сборки данного устройства, нарисованы схемы. Есть пояснения некоторых нюансов по настройке, и работе с самодельным гамма-спектрометром. Как два пальца подумал я, и уже через неделю на моем столе лежали все необходимые комплектующие для работы над проектом.

Самым экзотическим элементом всей конструкции является кристалл йодида натрия. Поиски данного артефакта в основном приводили к Евгению Нагурному, продавцу, который почти на всех форумах продает подобные штуковины. Мы с ним созвонились, я ему рассказал что собираюсь делать гамма спектрометр. Он со своей стороны посоветовал найти для этого проекта фотоэлектронный умножитель ФЭУ-85А, технический вазелин в качестве оптической смазки и рекомендовал купить у него сцинтилляционный кристалл йодида натрия размером 30*70 мм. Он больше чем в статье, а значит прибор должен выйти чувствительней. Вот такой красавец мне приехал. Единственное что вызывало сомнение, это странный желтоватый оттенок. Написал продавцу про цвет, на что он ответил если кристалл чистый, прозрачный, и просматривается до дна, значит он отличного качества. "Это хорошо!"

Все компоненты на руках, работа мутится, колеса крутятся. Так как в оригинальной статье дана только схема, разводить плату нужно самому. Пару вечеров, и на бумаге начали вырисовываться первые эскизы. Тут и посадочные места под свои радио элементы, и размеры такие, чтоб всё устройство поместилось в картонную трубу для удобства использования. Методом фоторезиста переносим дорожки на фольгированный стеклотекстолит. Вытравливаем плату, и напаиваем на нее микросхемы, резисторы, конденсаторы и прочие компоненты, размещение которых предусмотрено заранее. Тут добавлен усилитель звуковой частоты для определения щелчков гамма-квантов, попадающих в кристалл сцинтиллятора. Также добавлен dc-dc преобразователь, который позволяет питать все устройство от обычного 5-ти вольтового повербанка.

Архив с гербер-файлами и прочими полезностями

Схема собрана и настроена. На экране осциллографа отчетливо видны импульсы разной амплитуды, которые в свою очередь свидетельствуют о работоспособности гамма-спектрометра. Всё бы хорошо, но при подключении устройства к компьютеру, программа анализирующая поступающие на вход звуковой карты сигнал, показывает какие-то непонятные бугры, которые не имеют ничего общего со спектрами заранее известных контрольных источников. Дальнейшие несколько месяцев попыток разобраться в причине возникновения проблемы, ни к чему хорошему так и не привели. На этом этапе я забил большой толстый болт, и перешел к работам над другими проектами...

Через какое-то время один незнакомец спросил меня:

—  Как успехи!?

—  Говорю: никак;

—  Он такой: да, ну тогда держи гербер-файлы правильной платы преобразователя.

Этим незнакомцем оказался Дима Новиков, радиолюбитель и спектрометрист со стажем. Он пробудил второе дыхание в этом направлении, и работа закипела по новой. Дальнейшая задача стояла обратиться к китайцам, и заказать у них печатные платы.

Примерно через полторы недели ко мне приехал аккуратный вакуумированный пакет, в котором находились 10 плат. Зачем так много спросите вы!? Запас карман не жмёт! Теперь можно производить монтаж радиоэлементов. В начале напаиваем феном массивные детали, а затем мелкие с помощью паяльника. Вся процедура монтажа занимает не больше 30 минут, после чего на свет появляется регулируемый преобразователь отрицательного высокого напряжения, которым мы будем питать фотоэлектронный умножитель. Но, чувствую мы как то разогнались, и уверен многим сейчас не понятно что к чему. Попытаюсь объяснить на пальцах.

Гамма-спектрометр ровным счетом состоит из пяти деталей, все они сейчас представлены на ваших экранах. Слева находится бакелитовая панелька с делителем напряжения для фотоэлектронного умножителя. Дальше высоковольтный блок питания, который мы только что собрали. По средине видим кристалл сцинтиллятора, он представляет из себя вещество, в котором происходит преобразование невидимого гамма излучения в видимый свет. Он попадает в фотоэлектронный умножитель и усиливается, давая на выходе информацию, которую нам в дальнейшем предстоит обработать. Самая правая железка это пермаллой, но нужен для защиты ФЭУ от внешних электромагнитных воздействий.

В рамках данного проекта применялись исключительно кристаллы йодида натрия активированные таллием NaJ(TI). Данный образец в красивой советской обертке обошелся примерно в 70 баксов. Удовольствие скажем не из дешевых. Данные сцинтилляторы самые распространенные, у них высокая эффективность поглощения гамма и рентгеновского излучения, высокий световыход, хорошее энергетическое разрешение и достаточно короткое время высвечивания. Этот кристалл в прямом смысле светится в рентгеновских лучах красивым синим светом, длинна волны которого лежит в районе 415 нм.

Вообще, для более грубой демонстрации этого явления можно взять обыкновенную кухонную соль, и засветить ее рентгеном. В результате она тоже будет сцинтилировать в видимом диапазоне света, но использовать ее для гамма-спектрометрии не выйдет, так как она имеет зонную структуру, и за один процесс распада будет выделятся очень мало фотонов. Чистый йодид натрия тоже невозможно использовать для этих целей, потому кристалл активируют таллием. Он изменяет структуру соединения, создавая дополнительные энергетические уровни, поэтому готовый материал отличается высокой эффективностью люминесценции.

В идеале, излучаемое сцинтиллятором количество фотонов должно быть пропорционально поглощённой энергии, это позволит получать энергетические спектры излучения. Грубо говоря, чем больше энергия гамма-кванта прилетевшего в кристалл, тем больше вспышка света, тем больше фотонов попадет в фото электронный умножитель. Все просто.

Теперь давайте рассмотрим, на что нужно обращать внимание при выборе кристалла йодида натрия активированного таллием. Первое и самое важное - цвет! Кристалл должен быть идеально прозрачным, в нем не должно быть желтизны, помутнений или каких либо трещин. На этом кадре хорошо видны основные отличия. Так же внимательно следует осмотреть оптическое окно, кудой будет выходить свет, на нем не должно быть пятен и следов отслоения кристалла от стекла, подобные дефекты можно разглядеть только при хорошем освещении. Так как йодид натрия является очень гигроскопичным, следует обратить внимание на герметичность алюминиевого контейнера, предотвращающего контакт с влагой в окружающей среде.

Большинство образцов которые можно найти в продаже, выпущены еще в далеком советском союзе. Данный образец размером 30*70 мм родился на свет в октябре 1985 года. При покупке вам могут акцентировать внимание на паспорте, в котором указан световой выход. Документ этот очень важный, на него обратим особое внимание. Внизу черным по белому написано, что детекторы сохраняют свою работоспособность в течение 12 месяцев со дня отправки заводом изготовителем. В общем этот паспорт просрочен минимум на 30 лет, потому пойду пущу его по прямому назначению)

Визуальную оценку никто не отменял! Внимательно смотрим на цвет, и с подозрением относимся к желтизне. По одной из теорий, такой цвет говорит о нарушении технологии производства, в следствии чего плохо просушенный светоотражающий порошок, который находится между алюминиевым контейнером и кристаллом, каким-то образом вступил в реакцию с йодидом натрия.

К чему это в итоге приводит!? Желтизна препятствует хорошему прохождению света, что приводит к значительному ухудшению итогового разрешения, и больше 14% от такого образца ожидать не следует. Для примера, зеленым показан спектр прозрачного 8% кристалла, тут отчетливо видны все отдельные энергетические пики, в то время как желтый кристалл (чёрный спектр) слил всю картину в одну сплошную кашу. Желтый кристалл подобен катаракте, он вроде мир видит, но детали разглядеть не может. Такие образцы годятся только для счетных приборов, где важно только наличие импульсов. В этих случаях такие желтки несомненно будут работать.

Особенность сцинтилляторов. Если засветить ультрафиолетом (с виду прозрачный до дна, но желтый по оттенку кристалл), он сразу помутнеет, и с виду станет похож на молоко. А ведь основное правило хорошего сцинтиллятора, это полностью поглотить ионизирующее излучение, и полностью пропустить вспышку собственного сцинтилляционного света. Для примера показан хороший кристалл, он прозрачный как при дневном свете, так и в ультрафиолете, при этом нет никаких помутнений.

Еще один интересный параметр — послесвечение. Хорошие кристаллы обладают довольно долгим послесвечением после воздействия ультрафиолета, на этом кадре это хорошо видно. Любопытно, но желтый кристалл этим параметром не обладает вовсе. Ради интереса даже пытался сделать фото с 30 секундной выдержкой обоих образцов сразу после засвета. Тут всё очень хорошо продемонстрировано.

Подобным образом ведет себя и треснутый сцинтиллятор. Он остается абсолютно прозрачным, и сквозь него разглядываются все трещинки. Послесвечение тут не так ярко выражено, но на фото с длинной выдержкой его так же хорошо видно. Многие говорят, что кристалл после внешнего воздействия света необходимо выдержать несколько суток в темноте, чтобы он успокоился. Из практики, уже через пол часа после зверских издевательств с применением ультрафиолетового фонаря, спектры до и после облучения практически никак не отличались. Это хорошо видно если наложить один спектр на другой. Тут даже количество фоновых импульсов в свинцовом домике осталось неизменным.

Что касается размеров, чем больше кристалл, тем больше его площадь, тем больше гамма-квантов из окружающего пространства будет в него попадать. Размер сцинтиллятора 30*40 мм подразумевает сам размер кристалла, а герметичный контейнер со светоотражающим порошком имеет несколько большие габариты, которые выходят на 6 мм больше от указанного размера по высоте и ширине. Если вынуть содержимое герметичного контейнера, йодид натрия окажется соленым на вкус и будет оставлять после себя йодные пятна на раковине. После чего он побелеет, поговнеет и придёт в непригодность.

И так, гамма-излучение попадает в сцинтиллятор и взаимодействует с ним, порождая вспышки света в теле кристалла. Дальнейшая наша задача их поймать и преобразовать в электрический сигнал. Для этого применяют фотоэлектронные умножители. Фотоны света, попадающие на фотокатод ФЭУ, выбивают из него фотоэлектроны, те в свою очередь фокусируются на первый динод, и выбивают из него вторичные электроны, те фокусируются и направляются на следующий динод каждый раз при этом умножаясь. Для фокусировки и ускорения электронов, на анод и диноды подаётся высокое напряжение. В конечном результате этих манипуляций на аноде ФЭУ регистрируется импульсы тока, которые напрямую зависят от поглощенной энергии гамма-излучения.

Число электронов прилетевших к аноду, напрямую зависит от количества динодов, расположенных внутри фотоэлектронного умножителя. Так же его спектральная чувствительность должна быть согласована с длиной излучения самого сцинтиллятора.

К примеру у ФЭУ-85А область максимальной спектральной чувствительности лежит в диапазоне от 380-420 нм, что согласуется с кристаллом йодида натрия с его длиной волны в 415 нм. Так же важно учитывать амплитудное разрешение, тут указано 10%. Число каскадов усиления, то есть динодов 11. В рамках данной работы сравнивались два 85-х ФЭУ, с буквой А и без. В чем разница? Одни говорят что у ФЭУ с буквой А меньше темновой ток анода, что дает меньше шумов. Другие же утверждают что это отбраковка с завода.

На практике при сравнении обоих образцов разницы никакой не было, как по шумам, так и по разрешению. Единственное что ФЭУ-85А работает при более низком напряжении в 540 вольт вместо 600. В итоге остановился на букве А, чем меньше напряжение, тем меньше будет шумов на спектре.

Это ФЭУ-31, его спектральная чувствительность нам подходит, но динодов тут всего 8, а амплитудное разрешение 11%. Образец явно хуже по характеристикам. Что касаемо самих паспортов, для ФЭУ-85А он гарантирует сохранение технических характеристик в течении 12 лет со дня производства. В общем эта бумажка просрочена на 20 лет. Верить ей не стоит, все нужно проверять в работе.

Что касаемо выбора ФЭУ при покупке с рук. В первую очередь нужно визуально осмотреть стеклянный баллон на отсутствие трещин. Если таковы имеются, то вероятно товарищ мертв. Об этом так же будет свидетельствовать сурьмяно-цезиевый фотокатод, который обесцветится вступив в реакцию с кислородом. Собственно всё, остальные параметры можно узнать только при проверке на установке.

Чтобы запустить фотоэлектронный умножитель, на него нужно подать высокое напряжение, соединив диноды через делитель в виде резисторов, согласно схеме проекта. На этой плате так же находится трансимпедансный усилитель, он преобразует входной ток в пропорциональное выходное напряжение, которое подается на прямую в звуковую карту компьютера.

Теперь переходим исключительно к сборке и настройке гамма-спектрометра. Фотоэлектронный умножитель удобней всего соединять через панельку, это уменьшает риск повредить стеклянный баллон. Одна такая лампа стоит примерно 40 баксов. Будет обидно если что-то пойдет не так.

Дальше мягкой тканью протираем стеклянное окно сцинтиллятора, и натягиваем на корпус резину подходящего диаметра. Она будет центровать ФЭУ относительно окна. На вопрос где её достать, это кусок резины от велосипедной камеры.

Для обеспечения хорошего оптического контакта, между ФЭУ и сцинтиллятором находится специальная жидкость. Какая именно? Силиконовая смазка, самая густая которую получилось найти. Вы можете спросить, почему я не стал использовать технический вазелин который рекомендовал продавец кристалла? Всё просто, он не подходит в связи с поглощением ультрафиолета, он так же будет поглощать свет сцинтиллятора, и станет не оптической смазкой, а преградой, ухудшающей выходные параметры. Аптечный очищенный вазелин имеет ту же проблему.

Потому рекомендую от себя силиконовую смазку, она на протяжении всех экспериментов отработала на ура. Наливать её много не нужно, иначе она вытечет и запачкает вам чего-нибудь. Нужно немного придавить и прокрутить элементы относительно друг друга, чтоб выдавить излишки силикона.

Замечательно, у нас выходит такая красивая сборка. Для защиты ФЭУ обмотаем его несколько раз тонким вспененным полиэтиленом, и наденем сверху трубку из пермаллоя — магнито мягкого материала, защищающего внутренности лампы от различных внешних электромагнитных воздействий. Как магнитное поле может влиять на электронно-лучевые трубки мы показывали в одном из предыдущих постов. Достать пермаллой можно покопавшись на барахолке, от старого осциллографа, вокруг него находится то, что мы ищем. Только есть проблема, форма тут не подходит. Необходимо поработать молотком. Нужно выровнять края, и сформировать цилиндр. Металл во время деформации образует зоны напряженности, которые необходимо отпустить с помощью нагрева материала до примерно малинового цвета.

При нагреве можно наблюдать так называемую точку кюри, характеризующую изменение фазового перехода второго рода. Говоря проще, металл после определенной температуры перестает магнитится магнитом, довольно интересно! В общем, пермаллой ищите где, хотите.

Он нужен, без него всё равно что пойти в туалет без бумаги.

Теперь блок питания отрицательного высокого напряжения. Тут все детали легкодоступные, за исключением драйвера ключа IR2121, который нашелся только в массивном DIP корпусе, и высоковольтного трансформатора, который нужно мотать самому. Уверен, на этом этапе половина людей в зале встанет и начнет покидать кинотеатр, но погодите, тут всё просто.

На раскладке ближайшего рынка где все по 10 рублей, находим китайскую электро-зажигалку, внутри нее находится превосходный секционный трансформатор. Задача размотать его вторичную обмотку, и намотать новую проводом 0.2 мм. Витков примерно 200-250. Первичную катушку на феррите не трогаем. После намотки пропитываем готовый трансформатор воском или эпоксидом. Процесс занимает минут 20, когда знаешь что делать.

Мне же понадобилось пару месяцев на решение этого вопроса. Были перепробованы десятки различных типов высоковольтных трансформаторов, включая варианты от люминесцентных ламп подсветок мониторов, и заканчивая строчными трансформаторами от старых телевизоров типа ТВС. Но от всего этого наблюдалось слишком много шумов.

Самым простым и надежным оказался самодельный вариант. От него тоже наблюдался небольшой шум, но он был минимальным.

Доработка. В схему добавлен снаббер, фильтр, который подавляет паразитные индуктивные выбросы и колебания при переходных процессах. Вкратце это последовательная цепочка из резистора и конденсатора, которая подбирается индивидуально в каждой схеме. Установка такого фильтра позволяет уменьшить пульсации блока питания по высоковольтной части.

Если без снаббера пульсации при 600 вольтах достигали 1 вольта, то фильтр уменьшает их до полу вольта. Результат в 2 раза на лицо.

В статье рекомендуется при первом включением преобразователя, выкрутить подстроечный резистор в минимальное положение, это важно, пренебрежение этого пункта повышает риск выхода из строя силовой части схемы. Регулировка напряжения в схеме осуществляется с помощью ШИМ контроллера TL494. Меняя сопротивление резистора, можно наблюдать как изменяется скважность управляющих импульсов. Максимальное напряжение которое можно получить от такого преобразователя примерно 3 кВ. Сам больше 2-х не поднимал, не было необходимости.

Стабильность. Схема превосходно держит выставленное напряжение независимо от входного питания в диапазоне от 8 до 14 вольт. То же касается стабильности при климатических испытаниях. Важно, что бы напряжение не менялось при изменениях окружающей температуры, иначе это приведет к ухудшению разрежения итоговых энергетических спектров. Данная схема нагревалась с помощью фена. При 57 градусах, даже почернел жидкокристаллический индикатор на термометре, но напряжение на блоке питания стоит практически неподвижно. Уровень!

При правильной настройке, при 600 вольтах, потребление схемы будет составлять всего 33 мА. Сборки аккумуляторов 18650 с током 3 ампера, хватит для непрерывной работы устройства в течении 90 часов.

На самом деле схема достаточно простая, и при правильной сборке будет работать с первого раза. Для облегчения настройки, тут указаны все осциллограммы, которые показывались ранее в фильме.

Итак, блок питания готов. Осталось подпаять сигнальный провод к выходу операционного усилителя. Он обязательно должен быть экранированным. Это может быть либо аудио кабель, либо советский вариант с посеребренной оплеткой.

В результате у нас должна получится вот такая сборка, состоящая из платы преобразователя напряжения, и платы делителя с операционным усилителем, на которой находится бакелитовая панелька.

Электронная часть готова и ждет воссоединения с блоком детектирования. Поможем этому свершиться и размещаем панель на заднице ФЭУ. Так же не забываем тонким проводком соединить пермаллой к общему выводу схемы. Важный момент, плата умножителя не должна содержать остатков флюса и прочих продуктов жизнедеятельности электронщиков. Может что-нибудь пробить. Для надежности, блок детектирования стягивается резинками. Усердствовать не нужно, иначе можно продавить оптическое окно сцинтиллятора, повредить ФЭУ или еще чего. На этом собственно всё. Гамма спектрометр готов к работе.

Фотоэлектронный умножитель очень чувствительный, и его может в прямом смысле зашкалить. В общем остановился на картонном тубусе. Стильно, модно, молодежно.

Выставим напряжение преобразователя в районе 600 вольт, и смотрим какой сигнал у нас приходит с выхода операционного усилителя. На осциллографе будем наблюдать импульсы с разной амплитудой. Это всё фоновое излучение. Природная радиация в виде гамма-квантов попавших в кристалл сцинтиллятора.

Импульсы тока идущие с анода ФЭУ довольно короткие, потому операционный усилитель их принудительно растягивает до примерно 200 микросекунд, так звуковой карте их будет проще обработать.

Если поднести к сцинтиллятору выключатель со светомассой постоянного действия на основе радия-226, то импульсов станет очень много. Цифровые осциллографы дело хорошее, но в некоторых режимах работы они настолько тупые, что порой хочется биться головой об стену.

На советском варианте импульсы видны в реальном времени, они просто превосходны...

Радиофобы, вы еще не вжались в кресло от вида обычного радиационного фона? Природная радиация существует везде, от нее не спрятаться, она ионизируют и разрушают ваши клетки ДНК. Страшно? Мне тоже! Надо с этим как-то бороться. Будем строить свинцовый домик. Его задача изолировать спектрометр от внешнего природного фона.

Вторая часть

================================================================

Архив с гербер-файлами и прочими полезностями

Полное видео проекта на YouTube

На Новый год подарили ребёнку (мальчик) конструктор на тему электроники, ребёнку 5 лет

Сказать, что ему понравилось- ничего не сказать. Быстро освоил все схемы из инструкции и стал выдумывать новые. Играли с ним постоянно. Считаю, для мальчика вещь очень полезная

Так вот, недолго думая, предложили родителям в садике купить такой конструктор для детей в группу. Все поддержали и вот. В общей сумме немного более 3000 рублей и 3 разных набора конструктора по электронике у нас в руках. Наборы есть разные, думаю, легко найдёте, в зависимости от содержимого.

В наборе имеются разные микросхемы, лампочки, переключатели, диоды и ( что очень интересно и здорово) радио приёмник!

Инструкции для сбора есть в наглядном виде (рисунка), что будет удобно воспитателям, и в виде схем

Не рекламы ради, а развития детей для.

Уверен, это пойдёт им на пользу! Ибо как пишут на том же Пикабу : «Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством.»

Звонок на урок. Физика.
Препод решил показать нам опыт. Цель опыта была следующая: показать, что лампочка загорится после того как он уберет источник тока.
Физик собрал цепь: источник тока, катушка, сопротивление м лампочка, которая параллельно подсоединена к катушке.
На перемене я был в классе и наблюдал, как он шаманит над этой цепью. В результате лампочка действительно загорелась.
Но вот попытка повторить сие действо на уроке не окончилась триумфом.
Препод нам пытается объяснить что должно быть и почему так и никак иначе и параллельно вникает, что не так с цепью, почему она не работает. На что класс говорит:"Давайте так, мы Вам на слово проверим, что лампочка должна гореть. " А физик нам отвечает:" Не, тут надо разобраться. А то если все начнут верить в физику, то она превратится в религию."

http://news.nplus1.ru/Zmi6

Описание из ролика:
"Урок физики в Ришельевском лицее"

Тут ещё видеоуроки по электронике:
https://www.youtube.com/playlist?list=PL1Us50cZo25m2FDcpykgj...

Как падает пружина

Тут не так сложно с объяснениями, но для школьников сложновато с расчётами (расчёты и решения основаны на высшей математике). Проще всего объяснить можно так: нижняя часть пружины начнёт падать только тогда, когда до неё дойдёт информация, что верхний конец никто не держит, поскольку отсутствует сила упругости (в покое уравновешены сила упругости и тяжести, поэтому нижний конец не падает на землю в состоянии, когда пружину держат). Пока есть сила упругости, нижний конец не падает. Как только сила упругости исчезает (пружина сжалась) — нижняя часть падает вместе со всем остальным.

Эффект открытого сифона

Неньютоновская жидкость — при течении вязкость зависит от градиента скорости, жидкость неоднородная и состоит из крупных молекул, которые образуют сложные пространственные структуры. На ролике её сначала закручивают (придают скорость), как в обычном сифоне, сперва вверх, потом вниз (основано на разнице уровней жидкости в сосудах). Струя держится за счёт сил когезии — сцепления друг с другом частей одного тела «жидкости», обусловленное силами молекулярного взаимодействия.

Ферромагнитная жидкость

Жидкость, сильно поляризующаяся под действием магнитного поля (видно, что человек держит в руках магниты). Она представляет собой ферромагнитные частицы нанометровых размеров в основной жидкости (может быть вода). Жидкость не сохраняет остаточной намагниченности, и когда человек убирает магнит, она принимает обычную форму.

Взрыв моста

Полагаю, что мост взорвали старый. Чтобы он правильно упал, его нужно подорвать в разных местах и разрушить на мелкие фрагменты (проще разбирать) последовательно направленными взрывами.

Эффект маятника

Свободные колебания являются затухающими, поэтому амплитуда маятника уменьшается, и он не достигает своей первоначальной точки. Закон сохранения энергии никто не отменял.

Магниты против яблока

Вероятно, здесь участвуют неодимовые магниты. Яблоко просто из-за своей шарообразной формы выскользнуло, то есть они его не раздавили, а откинули в сторону.

Электросварка

За счет электрической дуги (большой силы тока), выделяется тепло, достаточное для плавления металла электрода. Этот расплавленный металл капает с электрода на поверхность другого металла, который тоже из-за высокой температуры плавится. Закон Джоуля-Ленца (Q=I^2Rt), сопротивление металла с ростом температуры также увеличивается, причём чем ближе к точке плавления, тем больше (в разы). Соответственно, растёт количество теплоты, а значит, и температура.

В основе снежинки лежит шестиугольник правильной формы. Но по мере роста снежинке сложнее сохранить форму, поэтому появляются отростки.

Так взрывается петарда

При поджигании начинки петарды — пороха — происходит быстрое его сгорание, тем самым образуется большое количество газов и создаётся избыточное давление, которое и разрывает оболочку петарды. Так и происходит взрыв.

Вечный двигатель

Впрочем, не вполне корректный заголовок, хотя механизм и похож. Человек крутит привод, если он его перестанет крутить — пружина упадёт на стол и прекратит своё движение. Вечный же, скорее, подразумевает работу без участия внешних сил.

Огненный торнадо

Это не совсем торнадо в полном понимании, скорее просто закручивающиеся языки пламени. Видимо, горят пары легковоспламеняющейся жидкости. И за счёт движения нагретого и холодного воздуха возникает непрерывный подсос воздуха по аналогии с кузнечными мехами, образуются центростремительные потоки, которые и закручивают пламя в спираль.

Эффект домино

Каждая падающая кость домино выводит стоящую за ней кость из положения равновесия: смещает её центр масс, поэтому она начинает падать.

Перегорание лампочки

При горении лампочки вольфрамовая спираль нагревается до огромной температуры, до белого каления. Меняется её сопротивление, металл испаряется, спираль под действием силы тяжести провисает, и туда стекает часть расплавленной спирали. В результате всего этого та часть спирали, что находится в точках крепления, истончается сильнее и в момент загорания лампочки перегорает, потому что она тоньше и не выдерживает ток (накаляется быстрее).

Акустическая левитация

Акустическая левитация — устойчивое положение тела, имеющего массу в стоячей акустической волне. Стоячая волна ультразвука удерживает капли (тут есть разные зоны, устойчивые и неустойчивые).

Принцип работы швейной машинки

Детально показана работа механизма швейной машинки. Две нити: одна в игле и подаётся сверху, вторая — в катушке снизу и подаётся оттуда же. Челночный механизм захватывает верхнюю нить, вытаскивает её из иглы, тем самым делая петлю, которая обвивает нижнюю нить; механизм, продвигая ткань вперёд, меняет место входа иглы и образует строчку.

Принцип работы дверного замка

Попадая в такой тип замка (английский), ключ выставляет все цилиндры в положение, когда все они находятся на одной высоте и не мешают провернуть механизм.

Как отряхивается кот

Так отряхивается не только кот, но и все животные. Благодаря вращению они создают центробежную силу, за счёт которой капли воды покидают поверхность их шерсти.

Ионный двигатель на катушке Тесла

Обычный трансформатор Теслы. Разряд ионизирует газ в воздухе. Скорее всего, это стримеры, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые электроны.

Сухая вода (Фторкетон ФК-5-1-12) и спичка

Ну тут скорее химия, чем физика, но всё же. Вещество запатентовано 3M, одно из применений — в системах пожаротушения. Около 70% эффекта — это уменьшение температуры, а 30% — замедление пламени. При этом не снижается концентрация кислорода.

Бумеранг

В данном случае бумеранг (как правило, обладает аэродинамической формой, за счёт которой повышается дальность броска, и сам бумеранг возвращается к месту запуска) летит по круговой траектории. Плоскость бросания и форма позволяют ему описывать окружность вокруг метателя.

Бутылка воды после двух часов в морозилке

Это дистиллированная вода, в ней нет соли и примесей, соответственно, нет центров кристаллизации (поэтому она и не замёрзла). Когда бутылку встряхивают, образуются пузырьки воздуха, которые становятся центрами кристаллизации. А при температуре −25 С вода лавинообразно замерзает.

оригинал : http://log-in.ru/articles/s-chego-nuzhno-nachinat-uroki-fizi...

Ссылка на торрент с идеями и уроками АRDUINO

уроки на английском и русском(промт) языках

разделен на 3 части..

magnet:?xt=urn:btih:471B4B42541AAA901076C475BD2D1389B9B3D258&dn=ard&tr=udp%3a%2f%2ftracker.openbittorrent.com%3a80%2fannounce&tr=udp%3a%2f%2ftracker.opentrackr.org%3a1337%2fannounce

яндекс диск

https://yadi.sk/d/EOFO6URWsiaDQ

Если у кого-то мощный компьютер на винде или wine и есть желание помогать иногда в конструировании подборок статей - жду вашей помощи.

Увлекаетесь Электроникой? тогда этот пост для вас.. это вторая часть , всего будет 10 частей охватывающих все сферы. Формат CHM

ссылка https://yadi.sk/d/mFj4IzLnrEbkA

начало http://pikabu.ru/story/500_idey_po_yelektronike_s_ispolzovan...

Уникальный человек

https://youtube.com/c/pvictor54

Как рассказала мать 9-классника школы №38, на платформе Skysmart, где идёт обучение, на выполнение заданий даётся время с 8 до 16. Дальше за доступ нужно платить

«Сказали, успевайте с 8 до 16 — и ничего платить не нужно. При этом уроки проходят с 9 до 14.15, то есть у детей остаётся час-два, чтобы домашку сделать. С утра нереально — сборы в школу. С 1 декабря все вышли с дистанционки. Просто нет слов. Дети посещают кружки и допзанятия, дабы повысить знания, приходишь домой, а тут такое. Почему мы должны платить ещё и за домашнюю работу? Это что за бред? Там работы на 2 часа, думали, успеем с утра, но нет же. Там огромное задание»

С аналогичной проблемой столкнулись и те, кому приходят задания на Учи.ру

«Моему ребёнку в первом классе задают на Учи.ру. История такая же: до 12 бесплатно. И это офигенно, с учётом уроков, заканчивающихся в 11.35»

ссылка

Ученье - свет, а за свет надо платить (сарказм) =)

UPD речь идёт про задания предназначенные для решения на уроке https://tass.ru/obschestvo/10156035

В первом классе школы задали нам написать то ли сочинение, то ли какой-то это тест был и был такой вопрос: "Что бы вы пожелали, если бы могло исполниться одно ваше желание".

Скорее всего какая-то проверка на развитие, а не простой урок, тем более что результаты потом родители дома обсуждали.

Учителя нам сначала дали некоторые мысли в какую сторону смотреть, как-то пытаясь заранее задать тематику и расположить к благим помыслам.

Потом на перемене мы с одноклассниками стали делиться кто какое желание загадал. И естественно после учительской подготовки все как один: один загадал чтобы все были богатыми, другой загадал чтобы в мире никто не болел, было самое большое однотипное желание чтобы не было войн и т.д. Я же учительским намекам не внял и загадал себе приставку денди. Зачем загадывать неосуществимое? Назвал свой ответ. Одноклассники заморщились, типа эгоист и фу таким быть. Дома потом родители тоже про это мне вопрос задали.

Сейчас у меня есть приставка денди, купил когда под тридцать лет мне уже было. Просто чтобы была. Ну что, мальчики и девочки, сбылись ваши желания?

В отдел полиции № 9 Екатеринбурга обратилась директор средней школы № 48. Женщина сообщила о том, что во время урока в дистанционной форме произошло постороннее вмешательство в систему, а на аватарке появился половой член.

«Во время урока истории в дистанционной форме ученик 9-го класса сбросил в группу NightRaid\Zoom во «ВКонтакте» ссылку на урок. Через некоторое время по этой ссылке на урок начали заходить посторонние лица, которые включали громкую музыку, матерились. Закончилось тем, что детям показали половой орган», — рассказал ЕАН источник в полиции Екатеринбурга.

Жил-был маленький Гаусс. Ходил он ещё в начальную школу. А учителей уже тогда не хватало, поэтому малышня из начальных классов вполне могла сидеть на одном уроке в одном классе с ребятами из средних. Учитель математики, который был явно не в восторге от таких двойных уроков, самым маленьким дал задание : подсчитать сумму всех чисел от одного до ста. И они на грифельных досках пошли старательно считать. А преподаватель занялся ребятами из среднего класса. К концу урока стал проверять, что же у кого получилось. Результата правильного не было ни у кого. Только у Гаусса не было вычислений и в ответе стояла правильная цифра 5050.

- Кто тебе подсказал, признавайся!

- Никто, это я сам.

Учитель не поверил. Тогда маленький мальчик пояснил ход своих рассуждений. Он сложил 1+100=101. Затем 2+99=101. И так 50 раз. Тогда 101*50=5050. Остальные ученики в жару творческого порыва просто складывали последовательно 1+2+3+4 и так далее. И в их вычисления неизбежно закрадывалась ошибка.

Смотреть нетривиально на поставленные задачи и включать голову могут не все. Лишь некоторые. И вот они как раз и двигают прогресс.

Сегодня стала свидетелем интересной ситуации, младший ребёнок учится на дистанционке, ну и сказать, что это удобный способ обучения, это сильно соврать.
Вылетал из программы за время урока английского по моему подсчёту пять раз, естественно мне об этом говорил, потом вроде связь стабилизировалась, но ребёнка учитель не слышал.
О проблеме сразу сообщили классному руководителю, во избежание проблем, а проблема таки случилась, училка(иначе и не скажешь, позже поймёте почему) не долго думая придумала себе, что мой ребёнок и ещё несколько «косят» от ответа и влепила каждому по паре в электронный журнал.
Ребёнок в шоке(отличник круглый, даже четвёрок нету), а тут бац и пара ни за что, да плюс исправить нельзя, так и будет теперь болтаться, как бельмо на глазу,обидно однако.
По окончанию занятий беру номер телефона училки английского у классного руководителя и звоню ей, тут сразу оговорюсь, я не конфликтовать звонила, я вообще спорить по природе своей не умею, сразу встаю в ступор и теряю дар речи, хотелось просто выяснять на каком основании не заслуженная пара, короче просто поговорить.
С первой минуты даму «понесло»(пмс? maybe) она вещала со скоростью света, что весь класс халявщики и лоботрясы и что оценки она поставила заслуженные, я пыталась в её словесную диарею вставить свои аргументы, что мол лично видела технические проблемы на уроке и что ребёнок банально вылетал из программы, но она эти мои робкие попытки к диалогу, просто проигнорировала.
И тут у меня возникла идея, я заговорила с ней на английском, сказу оговорюсь мой английский очень слабенький, буквально на уровне простейшего общения, она вдруг подвисла, я повторила свои несколько вопросов, один из которых  являлся просьбой говорить на английском, она что-то залепетала(на русском) в стиле «я не обязана вам отвечать на английском» и мать его сбросила меня! Люди добрые, учитель английского не может ответить на языке который преподаёт, на простейшие вопросы!
Я ей перезваниваю и продолжаю задавить вопросы на английском, от волнения у меня аж все навыки английского активировались и она снова меня сбрасывает! Я аж смехом залилась и «вот это» учит детей?? Человек не способный связать двух фраз на английском языке.
Позвонила классной руководительнице, объяснила ситуацию, она слегка помявшись сказала, «ну что вы хотите, она только после института» ну и что мол ради Бога никуда не жалуйтесь, типа вопрос с оценкой решится в скорейшем времени, но мол саму двойку убрать технически нельзя, но можно перекрыть её хорошей оценкой.
Поблагодарила за внимание и первый раз за много лет обучение детей в школе поняла, надо поднимать клич среди родителей и подняла, выяснилось , что пары «за якобы не желание отвечать, а по факту вылеты из программы» схлопотало не 2-3 человека, а много детей и тут вдруг один папаша спросил у меня её номер, ну и так к слову, человек знает язык хорошо, а далее ситуация повторилась, он набрал ей и с первого слова английская речь, у училки стопроцентна тупка и снова сброс звонившего. К выводу пришли все, языка она не знает даже на примитивном уровне. Общим решением родителей стало, что в понедельник идём к директору школы, решать вопрос о замене преподавателя, ну и настаивать на проверке профпригодности этой учительницы.

PS: Удалёнка-зло. Расскажите, кто-то с чем то подобным сталкивался? Ну и попадались ли кому-то «такие» «одарённые» преподаватели.

Шёл сегодня на работу и увидел книгу, присмотрелся, подошёл - учебник ОБЖ нашёл.

Книга 1999 года издания.

Эх, вспонил свой седьмой класс, именно по такому мы и учились.
По присутствующей печати понял, что данный экземпляр принадлежит одной из наших школ, ну или принадлежал когда-то.

Вспомнилось как ходили с нашим ОБЖшником в лесок на мох смотреть.
- Вот мох, видите? - Мы все дружно киваем, - а это и не мох, всё, вы заблудились!
Еще как противогазы девчонки надевали... Эх, было время)

Узлы! Самая непонятная, но и самая веселая тема, мы их вязали в спорт зале, там даже была возможность залезть по веревке-лестнице как на этой картинке:

Были и другие узлы на нашем уроке, все что указаны в учебнике и немного от самого учителя:

Нам разъясняли действия при пожаре, землетрясении, спасении утопающих и как правильно действовать в различных сложившихся ситуациях.
Даже показали какой-то фильм про катастрофы на водном транспорте. На него мы шли с большим интересом, даже шумные балбесы (вроде меня) молча сидели и внимательно смотрели видик.

Минуты учёбы на этих занятиях летели со скоростью бешенного таракана и конечно же уходить никто не хотел, задавая всё новые и новые вопросы учителю.
Как-то раз за нами даже "математичка" пришла, крича и пуская лазерные лучи из глаз, ведь мы срывали её урок... А после еще и узнали, что она директору написала жалобу в тот день на нашего любимого учителя.
Потом, правда, у неё роман завязался с нашим ОБЖшником, всё таки военный, хоть и бывшый) но это совсем другая история.

А вот нижний левый узел я сейчас использую на работе, мы таким образом обвязываем кабель, чтобы или вытягивать его из канала в случае повреждения/замены или выбирать запасы для укладки на консоли.

Как же было интересно на уроках ОБЖ, нравилось всё, ведь там мы принимали активное участие в процессе обучения. Учитель рассказывал как вести себя если ты заблудился или потерялся.

Медицина тоже была интересной - наложение жгутов из подручных материалов, перевязка ран... Ожоги, переломы, шины из веток...
Да, чего только не было не изучали!

Ну и на последок незначительные заметки владельцев (ручкой!):

Всем хорошего времяпровождения друзья!
За ошибки можете бить, ведь Пикабу образовательный, а на ошибках надо учиться!)
Пишите о своих наверняка интересных историях с уроков ОБЖ, будет интересно почитать.
Спасибо.

Давно ничего не писал на тему преподавания. Отчасти оттого, что всех учеников перевел на дистанционные занятия и поводов к интересным темам как-то поубавилось. При личных встречах, конечно, больше поводов к раскрытию характеров и ситуациям, о которых будет интересно почитать.

Так или иначе, в настоящее время все старые ученики успешно были переведены на дистанционку и взяты новые уже изначально под такой вид занятий.

Об одном таком ученике и пойдет речь.

Начали мы занятия в июле с целью восполнить пробелы за прошлые классы (5 и 6). Уже на первых занятиях я понял, что с мальчиком что-то не то. Но списал это на летние каникулы, когда детям в принципе не до занятий и они в гробу видели занятия летом. Что меня насторожило? Так вот, проходим мы какую-то тему из прошлых классов и я вижу, что судя по тому, как он пробует произвести действия, он о ней даже и не слышал. Ну это ничего страшного, в этом и есть суть работы - найти места, в которых ученик "плавает" и заново их объяснить. Вроде бы тема была "действия с дробями ". Объясняю ему принцип, по которому нужно складывать дроби с разными знаменателями, как складывать и вычитать целые числа с дробными. С грехом пополам он выполняет задания с моими подсказками. Задаю эти же номера на домашнее задание и через пару дней он присылает в вотсап какую-то дичь, словно не было у нас темы дробей.

Ну опять же, ничего страшного, мы еще один урок уделим этой теме, с максимально простыми заданиями, не смешивая разные типы вычислений.  Провели занятие, в конце которого я понимаю, что у мальчика очень плохо то ли с памятью, то ли вниманием. Так как то, что я говорил минуту назад он уже не помнит и, соответственно,  не может применить это в решении.

Но от нас и не требуется делать из него отличника.  Вижу, что примерно на тройку эту тему он тянет.  А если мы будем дробям уделять пять занятий, то далеко мы так не продвинемся, и будет мало смысла в таких занятиях. Нам желательно к седьмому классу подойти не с идеальным знанием дробей и отсутствием понятия обо всем остальном, а с какими-то базовыми знаниями по всему классу.

Следующей темой было решение элементарных задач с помощью пропорций.

Об этом методе он тоже понятия не имел.

Казалось бы, алгоритм решения таких задач до безобразия прост:

Два килограмма яблок стоят 200 рублей, сколько стоят 7 килограммов яблок?

Составляем таблицу,  где в первой колонке будут килограммы, во второй - рубли.

Причем, в одной строчке должны быть числа, относящиеся друг к другу:

Кг.  Руб.

2  200

7  Х.

Абсолютно все задачи на пропорции так решаются. В принципе, даже думать не нужно и вникать в суть.  На этом и был наш упор. Научить делать это на автомате, всегда однотипно, чтобы не запутать ученика сложными рассуждениями, которые ему явно не даются. То есть всё,  что нужно запомнить, это написать величины, о которых в задаче идет речь и под ними указать числа, к ним относящиеся.

Когда табличка составлена, мы должны перенести ее в вид пропорции просто поставив черточки дробей между числами в каждой колонке и знак равно между получившимся дробями, вот так:

Потом или мысленно рисуем крестик, соединяя числа, стоящие по диагонали друг от друга (2 И Х, 7 и 200), либо прямо карандашом соединяет их прямо на листе.

Потом числа, соединенные линией перемножаем и снова приравниваем:

2×Х=7×200.

Отсюда уже находим

Х=7×200:2.

И так абсолютно любая задача из курса 6 класса.

Да, там еще есть задачи на обратную пропорциональность, но я сознательно не стал сразу давать разные варианты, чтобы мы отработали алгоритм на примере однотипных задач, где рассуждения не требуются вообще.

Так вот, уделив разбору конкретно таких задач два урока по 60 минут, объяснив всё то же самое по раз 10, в разных формулировках, с разными подходами, я надеялся, что расставить четыре числа в табличку и найти из нее неизвестное у него все-таки получится.

Но нет, даже на стадии таблички он упорно продолжал ставить числа абсолютно рандомно.

Этот пример я привел в качестве иллюстрации степени сложности разбираемых задач. Понимаю, многим математика дается тяжело, она для них непонятна, не интересна и прочее. Но любой человек в принципе способен составить таблицу из четырех чисел по конкретному алгоритму.

Но этого ученика это не касается.

Я уже подумал, что он просто издевается, и специально делает неправильно, потому как уж очень много, преступно много мы уделили внимания такой теме и всё безрезультатно.

Но потом мама ученика сообщила, что началась учеба в седьмом классе, а там алгебра и геометрия, и времени "повторять" прошлые темы уже нет и нужно идти по школьной программе.

А какая алгебра? Какая геометрия с ее стройными теоремами и доказательствами, когда мы не можем четыре числа заполнить в табличку?

Я поинтересовался у мамы, как ее сын относится к занятиям. Нравится ли ему, всё ли понятно я объясняю. Потому как бывает такое, что не налаживается связь и отношения с преподавателем и уже не до обучения.

Но мама сказала, что сын очень доволен,  ему нравится гораздо больше, чем школьные занятия, что ему гораздо понятнее. Он прямо-таки любит делать дз, которое я ему оставляю.

И выдохнув, я продолжил вести занятия, рассчитывая на то, что сейчас начнется школа, ребенок настроится на нужный лад, забудет о каникулах и будет полноценно слушать и заниматься.

По алгебре первой у нас была тема "приведение подобных слагаемых ". Ну, то есть примерно так:

5a-3+4b-2a+b+7.

Нужно числа в выражении сгруппировать и посчитать сгруппированные между собой.

Группировать по принципу одинаковых букв или их отсутствия.

То есть, числа с одинаковыми буквами после них ставим рядом, и числа без букв тоже рядом, получим:

5а-2a+4b+b-3+7.

И теперь одинаковые буквы можем складывать. 5а-2а=3а; 4b+b=5b; -3+7=4.

Конечно, мы подробно остановились на всех тонкостях, что 5а это 5×а, что b=1b=1×b и тд.

Но после двух уроков мальчик продолжал упорно складывать 5а и 4b между собой, получая то 5аb, то 4аb, то 9а, то 9b, то еще какую-то ахинею.

После было решение задач с помощью уравнений.

У тебя в правом кармане в три раза больше конфет, чем в левом. А всего конфет 12. Сколько конфет в каждом кармане?

Итак, что неизвестно в этой задаче? Количество в правом и количество в левом. Вот поэтому любую из этих величин обозначим "Х", а вторую уже будем выражать через нее.

Например, в левом количество конфет обозначим "Х" шт.

Тогда как понять, сколько же в правом? Читаем условие еще раз: "В правом в три раза больше, чем в левом". Что означает 'в 3 раза больше" с точки зрения математики? Конечно, умножение на 3.

Тогда правый карман получается путем умножения количества в левом кармане на 3.

Имеем: В правом кармане 3×Х.

А что значит фраза "всего 12" с точки зрения математики?

Это значит, что мы суммируем другие величины и приравниваем к 12.

А какие у нас величины получились? Х и 3Х.

Тогда имеем: Х+3Х=12.

Отсюда 4Х=12, Х=3. А что такое Х? Это же левый карман. А правый это 3Х, поэтому 3×Х=3×3=9.

Это объяснение- одно из десятков, и еще далеко не самое подробное.

Но подобным задачам мы уделили четыре урока. И он продолжал составлять уравнения на примере этой задачи по типу:

3Х=12; 3Х:Х=12; 3Х×Х=12 и иногда совершенно случайно попадал в верное уравнение, но дальше не мог его решить, хотя решение подобных простейших уравнений мы тоже рассматривали несколько уроков.

Я специально не давал усложненные задачи, чтобы он разобрался зотя бы с этими, но всё было тщетно.

Ни одной решенной задачи из дз.

После того, как мы на протяжении 45 минут строили треугольник по двум сторонам и углу между ними, я понял, что занятия мы продолжать не будем.

Не буду подробно описывать эту задачу, но я за 15 минут научил это делать свою шестилетнюю дочку. И она без подсказок с ходу отвечала, что у трегольника три стороны и никак не может быть иначе. А этот ученик сначала сказал, что четыре, потом - что две. И это уже после того, как я в начале четко произнес "три" и перед ним было начерчено около десятка треугольников.

Я ни в коем случае не хочу оскорбить людей, которым математика не дается, но здесь явно не тот случай.

У меня был ученик с диагнозом, близким к шизофрении (я не помню точно термин), он вообще не умел концентрипрвать свое внимание дольше нескольких минут, и мальчик на уроке в прямом смысле пускал сопли на тетрадь, залипал без движения с отсутствующим взглядом на минут 5, но я научил его умножать и делить в столбик и пользоваться счётами.

На полном серьезе отвечаю, что с ним было проще и он лучше запоминал информацию и давал более адекватные ответы. Но с ним меня его опекуны сразу поставили в известность о его ситуации.

А с этим дистанционным учеником родители не сообщили о каких-либо отклонениях. А самому сказать родителям, что я подозреваю у их ребенка СДВГ или умственное отставание - это не моя компетенция и будет очень некорректно и грубо.

Поэтому я отказался вести дальнейшие занятия, поскольку почувствовал,  что у нас не будет абсолютно никакого результата. А продолжать брать деньги с родителей, не чувствуя прогресса считаю неправильным.

Поэтому в мягкой форме посоветовал найти другого специалиста, подход которого и взгляд на обучение будет отличаться от моего, так как я вижу, что мои усилия не приносят результата.

Как сказать, что, возможно, ребенку требуется помощь другого плана, чтобы не оскорбить при этом родителей - я не знал. Возможно, с математикой у него не складывается, но он будет гениальным писателем или историком, певцом, спортсменом? Возможно. Поэтому я и не стал намекать родителям, что у их ребенка проблемы серьезнее, как мне кажется. Если действительно проблемы, то родители должны это заметить без вмешательства учителей и их мнения, о котором не спрашивали. Если нет проблем, а просто математика- это не его, то искренне желаю ему удачи в других сферах.

Но настроение от всего этого просто  ужасное.

Подрабатываю репетитором.

Начался новый учебный год, поэтому вопрос образования стоит сейчас остро. Вот подборка книг, которые помогут при освоении физики. Большую часть из них я уже советовал, но почему бы не напомнить.

1. Учебники.

1.1 Г. Я. Мякишев - учебники для общеобразовательных учреждений базового и профильного уровня, 10-11 класс.

При проведении занятий я во многих случаях опираюсь именно на Мякишева, потому что его книги написаны хорошо, информация представлена полноценно и доступно, примеров приведено достатошное количество. Короче, что и говорить - книги практически идеальные!

Упертым или более продвинутым ребятам рекомендую обратить внимание именно на учебники профильного уровня, которых целых 5 штук - Механика, Молекулярная физика и Термодинамика, Электродинамика, Колебания и волны, Оптика и Квантовая физика. Сдающим ЕГЭ - обязательно прочесть все!

Остальным рекомендую его учебник базового уровня для 10 и 11 класса.

1.2 А. В. Перышкин - учебники для общеобразовательных учреждений базового уровня, 7 - 9 класс.
Знаете, есть вот вино, которое чем старше - тем лучше. Вот с Перышкиным точно так же. Все его новые переиздания - жуткое дело, которое в руки лучше не брать. А вот книги, выпущенные в прошлом столетии, написаны великолепно. Короче, чем старше книгу Перышкина найдете - тем лучше.

Эти учебники подходят для начального уровня, и для продвинутых товарищей их будет маловато. Но в качестве трамплина в мир физики они идеальны.

1.3 Г. С. Ландсберг - элементарный учебник физики в трех томах.

Удивительно, но сам я узнал про эту книгу уже в институте.
Знаете, если Перышкин - бутерброд с чаем, Мякишев - первое, второе и компот, то Ландсберг - это обед, когда ты с голодухи забежал в кафешку, назаказал себе тонну еды и сидишь, не можешь в себя все впихнуть. И все такое еще, блин, вкусное!

Если уйти от метафор, то в учебниках Ландсберга содержится огромное количество дополнительной информации об устройстве нашего мира и это чрезвычайно полезно и интересно для тех, кто хочет не только кучу баллов на ЕГЭ набрать, но еще и что-то рубить в физике.

Собственно, в этом же и заключается главный минус книг Ландсберга - учебники по 600 страниц могут отпугивать учеников.

Резюме: для начального уровня - Перышкин, для ЕГЭ и института - Мякишев, для мощной подготовки - Ландсберг. В идеале, конечно, прочитать все эти учебники.

2. Задачники

2.1 А. И. Черноуцан - Физика. Задачи с ответами и решениями.
Имхо - идеальный задачник, потому что все задачи в нем нетривиальны, приведено множество задач с решениями, и есть множество задач исключительно с ответами. Идеально. Показали, как ломать голову, и предложили поломать самому. Плюс ко всему в задачнике представлены задачи из всех разделов физики. Решать, бояться, не отвлекаться - рекомендую всем!

2.2 Б. Ю. Коган - Задачи по физике. Пособие для учителей.

Коган от Черноуцана отличается двумя вещами. Во-первых, здесь нет задач для самостоятельного решения, все задачи решены. Однако никто не мешает не смотреть решение задачи в конце и решать самому. Во-вторых, этот задачник значительно меньше. Во всем остальном же - точно такая же прекрасная книга.

Бонусом здесь содержатся необычные методы и подходы к решению задач, которые школьникам обычно не рассказывают. Рекомендую, 10/10 и почему нельзя переехать жить в задачник по физике?!

2.3. Л. А. Кирик - Задачи по физике.

Легендарный задачник. Один из его огромных плюсов - разделение задач на уровни. Не можешь решать высокий уровень? Спустись до среднего. Не можешь решать средний уровень? Спустись до легкого. Не можешь решать легкий? Ну, эээ, как бы... Следующий вопрос!

Задачник в том числе неплохо подойдет олимпиадникам - часть задач специально под это заточены.

Огромный плюс для учителя и огромный минус для ученика - решения к большинству задач вы вряд ли найдете даже в Интернете. Вот так вот.

Помимо этого задачника рекомендую Самостоятельные и контрольные работы для 7-11 классов тоже от Кирика. На них отлично отрабатывается решение именно базовых задач.

Собираетесь сдавать ЕГЭ и не обращаете внимание на олимпиады? А вот зря! Даже если вам не суждено стать великим олимпиадником, решение олимпиадных задач очень сильно разминает мозг. Нелинейность задач чрезвычайно полезна. Вы уверены, что умеете пользоваться ЗСЭ? Проверьте себя с помощью этой книги.

Ну, а для олимпиадников эта книга строго прописана.

Резюме: разбирайте методы решения задач по Черноуцану и Когану, тренируйтесь на Кирике, шлифуйте Бакуновым и Бираговым.

Конечно, есть еще тонны полезных и интересных книг, но лично для меня основу составляют именно эти книги. Про остальные - в другой раз. Ссылка на архив.

Если остались вопросы - alexjuriev3142@gmail.com

P.S. Нужна такая подборка по математике?..

Первого сентября наша дочь пошла в 10 класс. Событие, конечно, радостное. Даже несмотря на всю эту вакханалию с пандемией, о которой здесь уже столько писали, что повторяться не буду.

Так получилось, что расписание мы увидели только 1 сентября. И офигели.

Класс у нас разделен на 2 группы - социально-экономическую и химико-биологическую. Так вот у социально-экономической нет физики и химии. Нет совсем. И не будет.

Сначала мы подумали, что это связано с ковидом, будь он неладен. Но потом посмотрели "виртуальное родительское собрание" и пообщались с учителями. Действительно, такая программа, и придумало ее не руководство школы, от которого, как мы поняли, можно ожидать чего угодно, а министерство образования.

Министерство образования считает, что "гуманитариям" физика и химия не нужна. Незачем гуманитариям знать, как летают самолеты и ракеты, как работает электрический ток, и почему яблоко темнеет в месте укуса ©. Конечно, что-то они узнали в предыдущие годы, но некоторые темы не затрагивали вообще, и уже не затронут. Географии, по крайней мере в 1 семестре, тоже нет. А между тем она и раньше преподавалась на таком уровне, что многие дети считают Москву отдельной страной (ну тут спорное, конечно, утверждение), а на южном полюсе, в отличие от северного, вечное лето. Не удивлюсь, если в классе не все в курсе, что Земля круглая.

Зато оставили астрономию. Видимо, это сделано для того, чтобы будущий гуманитарий мечтал под звездами более осмысленно. Не задумываясь, однако, о теории относительности, ионизирующих излучениях, термоядерных реакциях и прочей ерунде, отвлекающей от созерцания ночного неба.

Биология 1 час в неделю, и на том спасибо - дети все-таки узнают, из чего они состоят, хотя бы ознакомительно.

Мы теперь задаемся вопросом - что будет, если в вузе, пусть и гуманитарном, на первых курсах будет химия и физика? Как ее учить на базе 9 классов? И вообще, как будут выставляться оценки по этим предметам в аттестат и примут ли вообще в институт с таким аттестатом? И если физику введут в качестве обязательного ЕГЭ?

Казалось, на введении и постоянном усовершенствовании ЕГЭ и ОГЭ минобразования остановило свой горшочек, но нет - он продолжает варить до сих пор, а волшебную фразу в суете забыли.

Из группы GeekPriyut

Всё гениальное - просто!

Преподаю математику. Коллега поделилась прекрасным лайфхаком во время карантина. Если нужно принять устный зачёт, то всё, что нужно - это камера и микрофон. Ты видишь ученика, задаёшь ему вопрос, а он отвечает тебе на вопросы........ с закрытыми глазами!!!! Та дааам. Как же я до этого не додумалась! И да, в ушах нет наушников.

Жена устроилась в школу скорочтения и в связи с пандемией ведёт уроки онлайн.

Пишет мне сейчас, что сегодня урок вела у одного ребенка, вместо трёх.

Одна девочка спряталась и её весь урок мама искала, а мальчик ткнул себе палкой в глаз и потому присутствовать не смог.

Итак. 7-й класс. Физика.
Прекрасный педагог, Алла Васильевна.
Хорошо подает материал. Я схватываю все на лету.
Отличником я никогда не был, но по физике не было даже текущих четверок.
Все контрольные - как семечки.
На родителькие собрания АВ приходит к нам в класс специально, чтобы похвалить меня.
Называет меня маленьким Энштейном...
Море хвалебных од и деферамбов...
Конец года и вопрос от АВ к моей маме:
АВ - А Ваш сын на лето куда-то уезжает или в городе остается?
М - Никуда не уезжает, в городе будет
( 90-е годы, денег нет от слова "совсем")

АВ - я могла бы с ним позаниматься по усиленной программе... ( бесплатно, на энтузиазме)
М - конечно. Моему сыну очень нравится Ваш предмет...


Лето... Жара... Долгожданные каникулы у всех школьников...
А я 3 раза в неделю, по вторникам, четвергам и СУББОТАМ ( ЛЕТОМ, *ПО СУУБОТАМ*, КАРЛ), на 3 часа с 10 до 13 ( т.е. на пол дня) хожу В ШКОЛУ заниматься любимой физикой... По усиленной программе...

В августе я придумал себе поездку " на море" и последние две недели ( всего 2 недели из 3-х месяцев) отдохнул...

Надо ли говорить, что начиная с 8-го класса я ненавидел физику лютой ненавистью?

Материал в голову не лез.
Ни в 8-м, ни в 9-м, ни в 11-м.
Кое-как на "старых заслугах" и списываниях выехал и чудом получил свою натянутую 4-ку в аттестате...

А ведь она желала мне только добра)...

В 90-х я, как и многие, ходил в обычную сельскую общеобразовательную школу. Понимание физики было посредственным до 8-го класса, ну с учётом того, что физика началась с 7-го класса. А потом у нас появился учитель физики. Хотя не так, правильно будет УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ!
Наш Морж, как мы его называли, ввиду похожести: усы как у моржа. П в кубе - Порываев Петр Павлович, был невысокого роста, носил очки с толстенными лупами, его голос чем-то похож на голос Ливанова (Шерлок Холмс), только более низкий и сильно прокуренный.
Первый же урок по его предмету начался с диктанта по формулам, с проверкой "оставшихся знаний после бездарно проведенного лета": диктант длился 3 минуты, 20 формул, завалили его все. Пересдавали диктант до НГ.
Система ведения уроков была следующей:
Раз в 5-6 уроков проводилась лекция по главе (или нескольким в зависимости от объема) учебника физики,
На следующем уроке мы старательно воспроизводили письменный вариант лекции в тетради для контрольных, за что получали 3 карандашом в журнал. Пока мы воспроизводили лекцию, физик нас нравоучал: "тех лопоухих, которые не решают задачи из Степановой, Гольдфарба, и задачника для ЦТ, только и ждут при поступлении в вузе, чтобы пинка дать", "Чернов, ну где твои задачи за позапрошлую тему?! Ну что мамомучишь?!"
Далее, отвечали на вопросы в конце каждого параграфа. Физик зачитывал вопрос, кто знал - тянул руку и отвечал. Отличникам запрещалось отвечать на лёгкие вопросы, о сложности вопроса физик предупреждал после его прочтения. Особенно любил, когда отвечали на вопросы со звёздочкой. По итогам вопросов тройка за лекцию переделывалась в более высокую оценку, либо оставалась прежней: четко запоминал кто и на какие вопросы ответил. Отличникам чаще задавал индивидуальные вопросы.
Далее, физик рассматривал сложную задачу с подробным рассмотрением ее решения. И раздавал задачи (по несколько десятков) с задачников: Рымкевич для троешников, Степанова для хорошистов, Гольдфарб и задачник для поступающих для отличников. Задачи, решённые отличниками из Рымкевича, не принимались к зачёту - слишком лёгкие.
Хорошистов и отличников постоянно стыдил в этаком соревновательном духе: "Генка, ну что ты мне только две задачи принес из Гольдфарба, и три из Степановой. Вон, Юрка уже два десятка из Гольдфарба нарешал, причем две со звёздочкой".

Не знаю, что на нас влияло: его пристыжение нас, харизма, фразочки. Но результат: мы его ученики занимали первые места в районных олимпиадах, входили в десятку на олимпиадах в по региону. Один из его учеников, на пару лет младше меня, вошёл в тройку призеров по России, автоматом поступил в инст. Баумана и закончил его на год раньше. За что институт прислал нашему физику благодарственное писмо: за отлично подготовленного к вузу ученика.

Недавно узнал, что Порываев Петр Павлович пишет лирику на пенсии. Наша русичка говорит, что неплохие стихи. Съездить надо в село Урман Иглинского района респ.Башкортостан, навестить!

Долго думал ,но решился написать историю которая произошла когда я учился в 11 классе. После 9 класса поступил в лицей,на тот момент самое престижное учебное заведение в нашем районном центре. Поступил не по блату,а по мозгам,второе место. По правде сказать из 200 человек претендентов первые 3 места достались моему однокласнику по старой школе,мне и пареньку из села,который сидел за нашим столом. Но история не об этом,а о пельменях) Физику нам преподавал молодой учитель Александр(фамилию запамятовал),прекрасный педагог и хороший человек. Так вот,на последнем уроке в пятницу рассказывает он нам очередную тему,ну а мы,как обычно,слушаем в пол-уха. И тут он говорит ,что нам нужно еще одну тему пройти и задачу решить. Мы естественно начинаем говорить ,что нифига мы не успеем,и предложили спор: если он успевает нам рассказать тему и задачу то мы ему должны ведро пельменей. Как раз в это время было было прикольно спорить на ведро пельменей,или на ведро борща) Физик соглашается на спор и успевает всё  объяснить. Понятно что мы попали на ведро пельменей. И тут мы начали действовать,благо мать одного из одноклассников была хозяйкой пельменной. Скинулись на 3 протвеня пельменей,и в следующую пятницу после урока физики (не выпуская физика из класса),стали накрывать на парты импровизированый пельменный стол.Классный руководитель нам помогала накрывать стол,так как была в курсе нашего спора(Спасибо ей большое). В результате всем досталось по 2 порции пельменей,а физик был вынужден съесть салатницу пельменей(5 порций),под конец он просил помочь ему доесть,но мы были непреклонны: выиграл-значить ешь! Бедняга еле встал из-за стола. Об этом споре узнал и директор лицея,и долго смеялся,а потом сказал,что мы молодцы,так как держим своё слово. Весь год мы улыбались вспоминая об этом споре,а учитель физики больше никогда не спорил с нами. Думаю ведро борща он бы не осилил)

P.S.  Через 3 года учителя физики Александра покусали бродячие собаки,когда он возвращался домой. К сожалению в больнице он скончался,не приходя в сознание. Но в моей памяти он остался самым классным учителем!

Павел Андреевич Виктор — украинский учитель. Заслуженный учитель Украины. Кандидат физико-математических наук.

На его youtube-канал подписано почти 270 тыс. человек.

64-летний учитель физики из Одессы Павел Виктор по использованию современных технологий опережает многих молодых коллег. Уже пять лет он снимает свои уроки для учеников 7-11-х классов и выкладывает их на YouTube.

Виктор вспоминает, что все началось со скайп-конференций, которые ему пришлось проводить для заболевших учеников в лицее, где он преподает. Затем учитель решил расширить аудиторию своих уроков.

Первые уроки Виктор снимал на обычную веб-камеру. Но даже они пользовались большим успехом. А неожиданная популярность Виктора подтолкнула руководство лицея к покупке оборудования для видеотрансляций, а самого учителя – к его изучению и настройке. Постепенно он начал получать от видеоуроков огромное удовольствие.

Денег за свою работу Виктор принципиально не берет: все его уроки находятся в свободном доступе, а на его канале вообще нет рекламы. Павел Виктор говорит, что это было его сознательное решение, и он лично хочет, чтобы так было всегда.

"Мне постоянно поступают предложения, но я от них отказываюсь, – подчеркивает он. – Мне кажется, что две вещи в этой жизни должны быть бесплатными – лечение и обучение".

На пенсию Павел Виктор пока также уходить не собирается: говорит, что хочет работать учителем и записывать свои уроки до тех пор, пока будет позволять здоровье. А шутя добавляет, что строит своей любимой физике "цифровой храм".

"Цифровой храм" физики https://www.youtube.com/user/pvictor54

Источник: https://www.currenttime.tv/a/29552752.html

Когда-то давно я работала в охране труда в наших радиотелесетях - тех самых что вышки ставят и телевидение нам показывают. В моей практике было три истории.

1. Стояла на горе вышка и никого не трогала. Основное оборудование находится на определенной высоте и никому не мешает. У каждой вышки есть определенная зона "отчуждения", где жилых объектов быть не должно. Время шло, городские власти пораздавали разрешения на точечную застройку и вышка оказалась облеплена высотками. Начались жалобы в городскую администрацию "уберите вышку, нам излучает!!!". В итоге к нам пришел Роспотребнадзор с внеплановой проверкой со словами "без обид, мы знаем что они дебилы, но жалобу отработать надо". Перетрясли медкомиссии каждого работника и отстали.

2. На окраине города, посреди леса стоят спутниковые антенны. Санитарная зона там аж полтора километра, как говорили старожилы - ни одной червивой сливы в округе. Лет 10 назад вплотную к их забору подошел коттеджный поселок. Вопли тоже начались "нам излучает", Роспотребнадзор ограничился звонком. Производственный контроль мы кстати проводили, значения были "под потолок", но в пределах нормы.

3. В одном райцентре на окраине точно так же стояла телерадиовышка, никому не мешала. За полвека город до нее добрался и теперь она стоит посреди микрорайона. Жалобы "уберите, нам излучает" продолжают поступать, но местные власти их игнорируют.

Вот что у людей в головах...

Если где-то в терминах ошиблась - поправьте. Я не технарь, а скромный ТБ-шник.

Почти юмор. Насколько ясно надо понимать тему, чтоб такое выдать :)

Знакомьтесь, Борис Александрович Воронцов-Вельяминов (14 февраля 1904 г. - 27 января 1994 г) — советский астроном, член-корреспондент Академии педагогических наук СССР.

Жизнь Б.А. была необычна, она охватила целую эпоху. Его детство прошло в небольшом южном городке Екатеринославле (сейчас Днепропетровск).

В гражданскую войну город переходил из рук в руки, его занимали то белые войска, то красные. Белые как-то чуть не расстреляли Бориса, приняв его любительский телескоп на балконе за пулемет. Увлекшись астрономией, будущий ученый переписывался с Камиллом Фламмарионом — известным популяризатором астрономии — и даже, как он сам рассказывал, обменялся письмами с Резерфордом.

Свой путь в науку Борис Александрович начинал как астроном-любитель, организовав кружок любителей астрономии (коллектив наблюдателей переменных звезд, или «Колнаб»). Окончив Московский университет (мехмат), начал работать как профессионал, причем его интересовали самые различные направления астрономии: он занимался кометами, газовыми туманностями, звездами, особенно переменными. Но, пожалуй, важнее всего то, что Б.А. стал одним из основателей внегалактической астрономии — нового направления в науке, которое изменило наше представление о Вселенной. Сейчас значительная часть, если не большинство, работ по астрофизике прямо или косвенно связана с внегалактическими исследованиями.

Исследование взаимодействия галактик было, пожалуй, самым главным направлением его работы в последние два десятилетия. Дело началось с того, что ГАИШ в конце 50-х получил Паломарский атлас звездного неба. Каждая карта — это фотографическое изображение участка неба размером 6×6 градусов с очень хорошим разрешением. На этих картах можно различить изображения десятков тысяч галактик, но все они такие мелкие, что за редкими исключениями не превышают размера двух миллиметров. Поэтому, чтобы рассмотреть их структуру, Воронцов- Вельяминов специально использовал оптический прибор. Он миллиметр за миллиметром просматривал гигантские фото Паломарского атласа, отмечая все попадающиеся в поле зрения микроскопа галактики. Это работа продолжалась многие годы.

— Микроскопия в макроскопических масштабах!

— При этом надо иметь в виду, что каждый участок неба представлен в атласе в двух разных диапазонах спектра, условно говоря, есть красные и голубые карты. И обе надо было просматривать. Это важно, потому что можно небольшой дефект фотографии принять за какой-то необычный объект. Поэтому надо использовать другую карту того же самого участка неба и проверить, есть ли там этот объект.

В итоге Б.А. составил описание формы, структуры и оценку размеров и звездных величин более 30 тысяч галактик, основная масса которых была ранее неизвестна, опубликовал вместе с соавторами пять томов морфологического каталога галактик. Помимо этого, под его руководством был изготовлен Атлас и каталог взаимодействующих галактик.

Рабочий стол Воронцова-Вельяминова в 49 комнате. На нем проводилась работа по составлению Атласа и каталога взаимодействующих галактик

(1959-1967 гг.).

Борис Александрович не просто обнаружил отдельные любопытные галактики, но открыл новые типы вполне нормальных галактик, о которых ничего не было известно, и описал их. Но особенно его привлекали искаженные формы галактик. Чаще всего это наблюдается, когда две или несколько галактик находятся рядом. Именно он ввел термин «взаимодействующие галактики», который потом стал общеупотребительным.

Понравилась статья?

Больше интересных и познавательных статей о микроскопах и микроскопических исследований вы можете найти здесь: https://vk.com/topic-142033808_40907602

5 апреля 2020 года не стало астрофизика и популяризатора науки Олега Верходанова. Этот талантливый и остроумный человек мог простыми словами описать самые заветные тайны мироздания.

Давайте вместе посмотрим подборку его лекций, которые просто влюбляют в космологию.

Сегодня увидел пост о смерти Олега Верходанова, и слёзы навернулись на глаза. Я его знал только из многочисленных видео в ютубчике, где он рассказывал о вселенной, о космологии и о том, какие методы используют ученые, чтобы понять больше о мироздании.

По его рассказам и подаче материала, у меня сложилось о нём мнение, как о человеке, который живёт наукой, всецело посвящая себя ей.

Хочу показать вам некоторые из его лекций и интервью, которые мне сильно зашли.

В каком-то интервью кто-то хотел спросить про реликтовое излучение, на что Олег перебил его:

-О, реликтовое излучение, я о нём часами могу говорить! Моя любимая тема!

P.S.

Прощай Олег Васильевич, я не знал тебя лично, но ты навсегда оставил на моем мировосприятии неизгладимый отпечаток. Спасибо тебе большое. Покойся с миром

... или целая вселенная под ногами. История, главный герой которой - обычная лужа на старой дороге где-то в глубине весеннего леса. Сумерки и свежесть, как раз такая погода, о которой думаешь, представляя вечер ранней весной. Хочется затянуть молнию куртки, но не слишком высоко, чтобы не потерять это ощущение едва заметной прохлады. Цепляешься взглядом. В мутной воде лежит какое-то сухое соцветие. Мертвое, пока ты его не задеваешь. Это тот ключ, который заводит механизм и пазл из воды, грязи, флоры и отражения неба наконец складывается, прожигает дыру в космос. Нужно только правильно настроить фотоаппарат

instagram.com/vadimsadovski

Галактика Боде или М81 (в центре), ниже и левее - Галактика Сигара или М82 и несколько других галактик.

Моё хобби всё больше напоминает игру "Найди предел фотоаппарата и объектива за 20 т.р.". Ещё год назад я и подумать не мог о том, чтобы снимать такие объекты на сверхбюджетную технику. Но даже эти снимки - это ещё не всё. Ближайший месяц грядущей самоизоляции я планирую потратить на астрофотографию в условиях, близких к идеальным - далеко за городом, в деревне, без мощных источников света. К тому же, в самом разгаре "Сезон Галактик" - именно так астрофотографы называют весну, когда ярчайшие галактики (вплоть до галактик Сверхскопления Девы) позволяют запечатлеть себя во всей красе, и всё это - не покидая пределов своего двора.

На фото - галактика Боде или М81, галактика Сигара или М82, ниже и правее М81 - галактика NGC 3077 из перечня Нового Основного Каталога (New General Catalog, отсюда и аббревиатура NGC), выше и правее М81 - галактика NGC 2976.

Снято 21 марта 2020 года в Рязанской области (синяя зона засветки).

Фотоаппарат Canon 1100D, объектив Canon EF-S 55-250 мм (здесь 250 мм).

Суммарная выдержка 2,5 часа (75 снимков по 120 сек каждый).

Компенсация вращения Земли с помощью астротрекера Sky-Watcher Star Adventurer.

Для тех, кто хочет рассмотреть эту парочку поближе и найти пару косяков на фото - ссылка на диск с фотографией, а для желающих увидеть больше - мой инстаграм.
Не болейте!

Наша Вселенная может существовать внутри черной дыры. Это может звучать странно, но на самом деле это может быть лучшим объяснением того, как началась Вселенная, и что мы наблюдаем сегодня. Эта теория разрабатывалась последние несколько десятилетий небольшой группой физиков.

Несмотря на общий успех концепции, существуют известные нерешенные вопросы со стандартной Теорией Большого Взрыва, которая предполагает, что Вселенная начиналась как бесконечно малая точка, содержащая бесконечно высокую концентрацию вещества, увеличившуюся в размере до того, что мы наблюдаем сегодня. Теория инфляции, сверхбыстрого расширения пространства, предложенного в последние десятилетия, заполняет многие важные детали, например, почему небольшие сгустки в концентрации вещества в ранней Вселенной объединяются в большие небесные тела, такие как галактики и скопления галактик.

Но эти теории оставляют нерешенными основные вопросы. Например: с чего начался большой взрыв? Что вызвало окончание инфляции? Каков источник таинственной темной энергии, которая, очевидно, заставляет вселенную ускорять свое расширение?

Идея о том, что наша Вселенная полностью заключена в черную дыру, дает ответы на эти и многие другие вопросы. Это устраняет понятие физически невозможных особенностей в нашей вселенной. И она опирается на две основные теории в физике.

Первая - это общая теория относительности, современная теория гравитации. Она описывает Вселенную в самых больших масштабах. Любое событие во Вселенной происходит как точка в пространстве и времени или пространстве-времени. Массивный объект, такой как Солнце, искажает или «искривляет» пространство-время, как тяжелый шар для боулинга, продавливающий натянутую эластичную ткань. Гравитационное «углубление» от Солнца изменяет движение Земли и других планет, вращающихся вокруг нее. Солнечное притяжение планет ощущается нами как сила гравитации.

Вторая - квантовая механика, которая описывает Вселенную в самых маленьких масштабах, таких как уровень атома. Однако квантовая механика и общая теория относительности в настоящее время являются отдельными теориями; физики стремились объединить их в единую теорию «квантовой гравитации» для адекватного описания важных явлений, включая поведение субатомных частиц в черных дырах.

Адаптация общей теории относительности 1960-х годов, названная теорией гравитации Эйнштейна-Картана-Сиама-Киббла, учитывает эффекты квантовой механики. Это не только обеспечивает шаг к квантовой гравитации, но и приводит к альтернативной картине Вселенной. Это изменение общей теории относительности включает в себя важное квантовое свойство, известное как спин. Частицы, такие как атомы и электроны, обладают вращением или внутренним угловым моментом, аналогичным вращающемуся на льду фигуристу.

По этой аналогии спины в частицах взаимодействуют с пространством-временем и наделяют его свойством, называемым «скручиванием». Чтобы понять это скручивание, представьте пространство-время не как двумерное полотно, а как гибкий одномерный стержень. Сгибание стержня соответствует искривлению пространства-времени, а вращение стержня соответствует пространственно-временному кручению. Если стержень тонкий, его можно согнуть, но трудно понять, вращается он или нет.

Но кручение пространства-времени будет значительным, не говоря уже о заметном, в ранней Вселенной или в черных дырах. В этих экстремальных условиях торсионное пространство-время проявится как сила отталкивания, которая противодействует силе притяжения, возникающей в результате искривления пространства-времени. Как и в стандартной версии общей теории относительности, очень массивные звезды в конечном итоге коллапсируют в черные дыры: области пространства, из которых ничто не может вырваться, даже свет.

Вот как должно было происходить кручение в начальные мгновения нашей Вселенной. Первоначально гравитационное притяжение из искривленного пространства преодолевало отталкивающие силы кручения, служа для концентрации вещества в более мелких областях пространства. Но в конечном итоге скручивание станет очень сильным и не позволит материи сжаться в точку бесконечной плотности; материя достигла бы состояния чрезвычайно большой, но конечной плотности. Поскольку энергия может быть преобразована в массу, чрезвычайно высокая гравитационная энергия в этом чрезвычайно плотном состоянии вызовет интенсивное воспроизводство частиц, значительно увеличивая массу внутри черной дыры.

Увеличение числа частиц со спином приведет к более высоким уровням кручения пространства-времени. Отталкивающее скручивание остановило бы коллапс и создало бы «большой отскок», похожий на сжатый пляжный мяч, который вылетает наружу. Быстрая отдача после такого большого скачка могла быть тем, что привело к нашей расширяющейся Вселенной. Результат этой отдачи соответствует наблюдениям за формой, геометрией и распределением массы Вселенной.

В свою очередь, торсионный механизм предлагает удивительный сценарий: каждая черная дыра создаст новую детскую вселенную внутри. Если это правда, то первая материя в нашей Вселенной пришла откуда-то еще. Таким образом, наша собственная Вселенная может быть внутренней частью черной дыры, существующей в другой вселенной. Точно так же, как мы не можем видеть, что происходит внутри черных дыр в космосе, любые наблюдатели в родительской вселенной не могли видеть, что происходит в нашей.

Движение вещества через границу черной дыры, называемое «горизонтом событий», будет происходить только в одном направлении, обеспечивая направление времени, которое мы воспринимаем как движение вперед. Следовательно, направление стрелки времени в нашей Вселенной будет унаследовано через кручение от родительской вселенной.

Кручение также может объяснить наблюдаемый дисбаланс между веществом и антивеществом во вселенной. Из-за кручения материя распалась бы в знакомые электроны и кварки, и антиматерия распалась бы в «темную материю», таинственную невидимую форму материи, которая, кажется, составляет большинство материи во Вселенной.

Наконец, кручение может быть источником «темной энергии», таинственной формы энергии, которая пронизывает все пространство и увеличивает скорость расширения Вселенной. Геометрия с кручением естественным образом производит «космологическую постоянную», своего рода добавленную внешнюю силу, которая является самым простым способом объяснить темную энергию. Таким образом, наблюдаемое ускоряющееся расширение Вселенной может оказаться самым сильным доказательством кручения.

И так, кручение обеспечивает теоретическую основу для сценария, в котором внутренняя часть каждой черной дыры становится новой вселенной. Это также представляется в качестве средства решения ряда основных проблем современной теории гравитации и космологии.

Физикам все еще нужно объединить теорию Эйнштейна-Картана-Сиамы-Киббла в полной мере с квантовой механикой в квантовую теорию гравитации. Решая некоторые важные вопросы, это поднимает новые собственные. Например, что мы знаем о родительской вселенной и черной дыре, в которой находится наша собственная вселенная? Сколько слоев родительских вселенных у нас будет? Как мы можем проверить, что наша Вселенная живет в черной дыре?

Последний вопрос потенциально может быть исследован: поскольку все звезды и, следовательно, черные дыры вращаются, наша Вселенная унаследовала бы ось вращения родительской черной дыры как «предпочтительное направление». Недавно, правда, были получены данные исследований более 15 000 галактик о том, что в одном полушарии Вселенной больше спиральных «левосторонних» галактик или вращающихся по часовой стрелке, тогда как в другом полушарии больше «правосторонних» или вращающихся против часовой стрелки. Но в любом случае включение кручения в геометрию пространства-времени является правильным шагом к успешной теории космологии.

Перевод статьи Every Black Hole Contains a New Universe Никодема Поплавски (Nikodem Poplawski), которые является одним из авторов описанного исследования.

Никодем Поплавский демонстрирует «торнадо в трубе». Верхняя бутылка - черная дыра, соединенные шейки - червоточина, а нижняя бутылка - растущая вселенная на только что сформированной другой стороне червоточины. (Фото: Indiana University)

Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр гало темной материи — сферической области, на которую распространяется гравитационное поле Млечного Пути. Результаты исследования переданы для публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а также размещены в библиотеке препринтов arXiv.org.

Астрономы успешно наблюдают за другими галактиками, но Млечный Путь сфотографировать не могут, так как находятся внутри него. Поэтому при оценке размеров нашей Галактики они обычно исходят из расстояния до самых удаленных ее объектов.

Однако такая оценка дает только границы галактического диска диаметром около 260 тысяч световых лет. Но как границы Солнечной системы распространяются значительно дальше пояса Койпера и включают всю область гравитационного влияния Солнца, так и границы Галактики оказываются значительно дальше видимой области галактического диска.

Расчеты, основанные на данных картирования космического телескопа Gaia, показали, что невидимое гало темной материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, простирается на 950 тысяч световых лет.

Телескоп Gaia уже седьмой год тщательно фиксирует положение всех движущихся объектов нашей Галактики, их лучевые скорости и изменение расстояний между звездами. Задача проекта — построить точную 3D-карту Млечного Пути, но для этого важно знать его размеры.

Британские, немецкие, американские и канадские астрофизики объединили усилия, чтобы определить расстояние до внешних границ гало темной материи. Они исходили из того, что звезды на внешних краях галактического диска движутся намного быстрее, чем должны, если основываться на гравитационном влиянии только видимой материи. Дополнительное гравитационное воздействие ученые интерпретировали как исходящее от темной материи внешнего гало.
Тогда они провели моделирование с высоким разрешением ореолов темной материи галактик с массой Млечного Пути — как в отдельности, так и в составе Местной группы (небольшой группы галактик диаметром около 9,8 миллиона световых лет, в которую входят Млечный Путь, галактика Андромеды (M31), Треугольника (М33) и еще несколько десятков более мелких).

С учетом радиальных скоростей (орбитальных скоростей объектов, движущихся вокруг центра Галактики на различных расстояниях) и плотности авторы определили границу, за пределами которой скорость карликовых галактик заметно падает. Радиальное расстояние до этой границы составило около 292 килопарсеков, или 950 тысяч световых лет, а общий размер Млечного Пути, или его диаметр, — 1,9 миллиона световых лет.
Эти результаты стали первым измерением внешних размеров нашей Галактики. Они еще будут уточняться, но уже сейчас, по мнению авторов, их можно использовать в качестве граничных параметров во многих исследованиях и теоретических построениях.
"Во многих анализах гало Млечного Пути его внешняя граница является фундаментальным ограничением. Часто ученые руководствуются субъективным выбором, но предпочтительнее определить внешний край физически. Мы связали границу распределения темной материи с наблюдаемым звездным гало и популяцией карликовых галактик", — пишут авторы статьи.
"Надеемся, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение границ Млечного Пути и близлежащих галактик", — отмечают они.

https://ria.ru/20200324/1569067228.html

Европейское космическое агентство опубликовало новое изображение, полученное с помощью «Хаббла». Космический телескоп заснял звездную колыбель, находящуюся на окраине туманности Тарантул; данная туманность находится от нас на расстоянии более 160 000 световых лет, в Большом Магеллановом Облаке.

Область, запечатленная «Хабблом», называется LHA 120-N 150; она заметна в центре изображения, в виде яркого объекта розового цвета. В LHA 120-N 150, как указывается, наблюдается исключительно высокая концентрация массивных звезд.

Решил немного усложнить и продолжить свою "астропейзажную" серию. В прошлом году я издевался над Юпитером, теперь пришла очередь объектов дальнего космоса.

Фото пропитано болью и страданиями (шутка), т.к. я порядком задолбался его делать.

Т.к. я нищеброд, а для подобных фото необходима такая приблуда как астротрекер, я решил запилить свой астротрекер с блекдже....  конструкции barn door ("дверь сарая" по нашему). Из говна, палок, и деталей, напечатанных на 3D принтере, на коленке удалось собрать некую конструкцию, которая из за моей кривизны рук и лени выглядела весьма убого. Энтузиазм мой начал иссякать, погода целыми неделями стояла отвратная, поэтому я уже было хотел забросить это дело. Но вдруг позавчера погода резко улучшилась, и я решил - сейчас или никогда. Не буду описывать весь процесс установки и настройки этой вундервафли в темноте, самое паршивое - это точно сориентировать ее по полярной звезде, с чем были постоянные проблемы. В итоге двухчасовых мучений, кучи брака и матюгов, удалось отснять мало-мальски приемлемую серию из 9 снимков, которые впоследствии были сведены в DeepSkyStacker, и прошли через горнило Лайтрума и Snapseed.

Горизонт пришлось чуть-чуть завалить из-за проблем с устойчивостью конструкции, но так по моему вышло даже интереснее.

В общем-то, целью этого было понять, выйдет ли из этого что-то интересное, и стоит ли развиваться в этом направлении дальше.

Canon 5D mkII, Рубинар 4,5/300мм

9 кадров по 20сек, ISO 1000

Снято на дверь сарая )

Другие мои картинки можно поглядеть тут

Спасибо за внимание, и почаще смотрите в небо!

Вариации на тему космоса..

Существует теория, что наша Вселенная бесконечна,

а потому в ней могут быть копии нашей планеты:

Вы только представьте: летел космический корабль

миллионы световых лет в поисках другой

цивилизации и уткнулся в Воронеж

В 2008 году огромная красная звезда в другой галактике достигла конца своей жизни. Такая тяжелая звезда, как эта, родившаяся с массой, в 25 раз превышающей массу Солнца, должна была погаснуть в огненной вспышке света, известной как сверхновая, в миллионы или миллиарды раз ярче нашего Солнца. Но этого не случилось. Вместо этого она сияла чуть-чуть, затем исчезала, возможно, оставив после себя черную дыру.

Никто никогда раньше не видел, чтобы одна из огромных красных звезд меняла яркость с такой небольшой амплитудой. Это был признак того, что жизнь и смерть этих звезд сложнее, чем это утверждали наши простейшие теории. "Это не удивительно", - говорит Стэн Вусли из Калифорнийского Университета в Санта-Крусе. На самом деле, открытие может помочь объяснить, почему массивные звезды в компьютерных моделях часто не взрываются.

Расширение и падение

Традиционная теория гласит, что почти все звезды, родившиеся более чем в восемь раз массивнее Солнца, взрываются как сверхновые. В молодости массивная звезда ярко-синяя. Ядерные реакции в ее ядре генерируют огромное количество энергии. При этом звезда остается горячей, так что давление газа выталкивается наружу и частично противодействует внутреннему притяжению гравитации звезды; так же, как и давление множества фотонов, выходящих из ядра звезды. Пока она генерирует энергию, звезда может находится в стабильном состоянии.

В конце концов, однако, гравитация всегда побеждает. На конечной стадии, когда у массивной звезды начинает кончаться топливо, она расширяется. Звезды, рожденные от восьми до 25 или 30 масс Солнца, расширяются настолько, что их поверхности охлаждаются, и звезды становятся красными супергигантами. Если бы Солнце было таким же большим, как самый большой красный супергигант, оно поглотило бы каждую планету от Меркурия до Юпитера. На этом этапе, согласно стандартным теориям, звезда истощает свое топливо, и ее ядро разрушается. Коллапс вызывает волну нейтрино. Эти призрачные частицы обычно беспрепятственно проходят сквозь материю, но при коллапсе ядра образуется столько нейтрино, что они взрываются от внешних слоев звезды, вызывая титанический взрыв сверхновой.

Действительно, астрономы видят множество взрывов сверхновых в других галактиках, часто в спиральных рукавах, где обитают массивные звезды. Поэтому преобладает мнение, что почти все звезды, рожденные при более чем восьми массах Солнца, взрываются как сверхновые.

Однако в течение десятилетий теоретики, такие как Вусли, пытались заставить эти массивные звезды взрываться в компьютерных моделях; вместо этого модельные звезды часто разрушаются под собственным весом. Исследователи часто полагали, что знаменитые слова Шекспира звучали здесь правдиво: вина не в наших звездах, а в нас самих. Теоретические модели могут не подражать экстремальным условиям в этих экстремальных звездах.

Проблема супергиганта

Но в последние годы наблюдения также начали наводить на мысль о том, что некоторые красные супергиганты на самом деле не становятся сверхновыми. Начиная с 1987 года, когда наблюдатели увидели сверхновую в Большом Магеллановом Облаке, соседней галактике. Астрономы смогли исследовать предвзрывоопасные изображения галактик и определить, какая из звезд взорвалась.

К настоящему времени, говорит Стивен Смартт из Королевского университета в Белфасте, астрономы провели 25 таких исследований звезд. Как и ожидалось, большинство обреченных звезд были красными супергигантами. Но они не охватывали весь диапазон массы от восьми до 30 солнц. "Мы почти не обнаружили звезд выше массы 17 Солнца (с рождения), - говорит Смартт, - и эти звезды должны быть самыми яркими, их легче всего найти на снимках". Он называет эту неудачу проблемой красного супергиганта . Смартт подозревает, что взрываются только нижние красные супергиганты. Красные супергиганты более высокой массы, рожденные при более чем 17 солнечных массах - не взрываются, их ядра тихо рушатся, превращаясь черные дыры.

Исчезнувший супергигант 2008 года, вероятный пример подобных явлений, говорит Смартт. Дом звезды - гиперактивная спиральная галактика в 25 миллионах световых лет от Земли под названием NGC 6946, которая печально известна своими сверхновыми солнечной массы. С 1917 по 2017 год наблюдатели видели там 10 взрывов сверхновых, больше, чем в любой другой галактике.

В то время никто не заметил исчезновения звезды. Однако в 2014 году Кристофер Кочанек и аспирантка Джилл Герке, оба из Университета штата Огайо в Колумбусе, изучали изображения галактик в очень высоком разрешении, которое позволяло обнаружить их отдельные звезды. Эти астрономы знали о проблеме красных супергигантов и о трудностях, с которыми теоретики столкнулись при попытке смоделировать взрывы этих звезд. Снимки галактик запечатлели миллион красных супергигантов, каждая из которых - потенциальная будущая сверхновая. Сравнивая изображения разных лет, астрономы надеялись поймать прямо противоположное: как красный супергигант выпадал из поля зрения, превращаясь в черную дыру.

"Это было очень красиво и чисто", - говорит Герке о событии 2008 года. "Там можно было увидеть звезду, и тогда было ясно видно, что, по крайней мере, по нашим данным, она больше не видна". Это до сих пор единственный случай, когда кто-либо видел, как звезда исчезает минуя стадию сверхновой.

Вусли, который не участвовал в открытии, называет это утверждение правдоподобным. Хотя звезда, вероятно, все еще могла бы сиять за густым облаком пыли, а звездный свет должен нагревать эту пыль и заставлять ее сильно светиться в инфракрасных длинах волн. Но такое свечение не было никем зафиксировано. Убедительного подтверждения смерти звезды ждет космический телескоп Джеймса Вебба - большой инфракрасный прибор, который НАСА планирует запустить в 2021 году.

Противоуглеродный

В 2019 году Тугулдур Сухбольд (Tuguldur Sukhbold) из Университета штата Огайо предложил объяснить, почему красные супергиганты нижней массы взрываются, а красные супергиганты верхней массы - нет: "Это, в конечном счете, следствие того, что углерод сгорает в массивной звезде", - говорит он. Его работа основана на признании четверть века назад, того что углерод горит по-разному в зависимости от того, с какой массой родилась массивная звезда .

Большую часть своей жизни массивная звезда преобразует водород в гелий в своем ядре, как это делает Солнце. Когда водород заканчивается, гелий воспламеняется, создавая углерод и кислород. А когда заканчивается гелий, звезда, отчаянно пытаясь удержать большой вес, стучит по углероду, превращая его в неон, натрий и магний.

Он горит при такой высокой температуре, что интенсивное тепло вырабатывает высокоэнергетические фотоны, которые могут превращаться в пары электронов и антиэлектронов. Обычно они уничтожают друг друга и могут производить нейтрино и антинейтрино, которые вылетают из звезды и лишают ее энергии. А также никак не влияют на удержание гравитационной стабильности звезды. Из-за потерь нейтрино, когда загорается углерод, звезде остается жить не более нескольких тысяч лет. В этот период звезда будет гореть еще более тяжелым топливом, пока у нее не закончатся все ресурсы. Последние реакции куют железо, что является тупиком, так как звезда больше не может выжимать энергию ядерного синтеза из железного ядра звезды. Не имея ничего, что могло бы поддержать стабильность процессов внутри звезды, ядро разрушается.

Взорвется ли звезда или не взорвется, зависит, прежде всего, от того, как она сожгла свой углерод в ядре, предлагает Сухбольд. "То, как происходит горение, меняет конечную структуру ядра звезды, - говорит он, - и изучая структуру ядра, можно сказать о том, что произойдет в конце, жизненного пути звезды". В нижнемассовых красных супергигантах углерод горит конвективно: Область горения пузырится и кипит, как восходящие и нисходящие потоки тепла газовых слоев вдали от ядра. Конвекция также пополняет центральную область звезды свежим углеродным топливом, тем самым продлевая эту стадию эволюции звезды и вызывая большие нейтринные потери. Следовательно, эти нижнемассовые красные супергиганты рождаются с компактными ядрами. Когда ядра разрушаются, образуя плотные звездные объекты, называемые нейтронными звездами, они отрываются от внешних слоев звезды во время вспышки сверхновой.

Однако в сверхмассивных красных супергигантах углерод не горит конвективно. Что в свою очередь ограничивает нейтринные потери и приводит к более протяженному ядру с плотным материалом вокруг него. Когда ядро разрушается, взрывная волна захлопывается в этой плотной оболочке, что сдерживает взрыв. Вместо того, чтобы создать сверхновую, звезда взрывается, образуя черную дыру.

Разделительная линия между двумя путями эволюции - масса звезды с рождения около 19 масс Солнца, вычисленная Сухбольдом - недалеко от наблюдательного определения Смартта. Учитывая неопределенности как в наблюдении, так и в теории, Сухбольд не видит конфликта теории и наблюдательных фактов. Фактически, он считает, что истинная разделительная линия может находиться где угодно между 16 и 20 массами Солнца. Более того, теория утверждает, что из этого правила должны быть исключения. Несколько звезд ниже этой массы могут не взорваться, а несколько звезд выше этой массы могут взорваться.

Это новое мышление меняет не только наше представление о жизни и смерти массивных звезд, но и расчеты того, насколько продуктивно они окропляли свои галактики новыми химическими элементами. В массивных звездах нейтроны медленно преобразуют ядра железа, с которыми родилась звезда, в более тяжелые элементы, такие как иттрий и цирконий. Но если звезды никогда не взрываются, эти элементы попадают в черную дыру, лишая галактики, насыщенного химическими элементами, потомства звезд.

Взорвется или нет?

Самый яркий красный супергигант видимый с Земли невооруженным глазом - Бетельгейзе, потрясающий звездный рубин в Орионе. Все остальные яркие звезды Ориона синие. Только Бетельгейзе стала красной, что означает, по общепринятой теории, что на одной из стадии своей эволюции она должна взорваться.

Или взорвется? "Мы не знаем, что сделает Бетельгейзе, и когда это произойдет", - говорит Вусли.

Ключевой определяющий фактор - масса рождения звезды. Никто не знает, это значение для Бетельгейзе, отчасти потому, что расстояние до звезды неопределенное. Это, в свою очередь, означает, что светимость звезды неопределенна, и астрономам необходимо знать светимость, чтобы сделать вывод о ее массе. Астроном Эдвард Гинан из университета Вилланова за пределами Филадельфии, штат Пенсильвания, который долгое время наблюдал за звездой, ставит ее массу при рождении где-то между 8 и 18 массами Солнца. Так что Бетельгейзе, вероятно, все-таки взорвется как сверхновая, и в этом случае она будет далеко затмевать ослепительную Венеру на нашем небе. Но если масса звезды при рождении близка к верхнему концу оценки Гинана, около 18 Солнца, то Бетельгейзе может взорваться только "внутри своего ядра".

Взрыв был бы намного менее зрелищным, и неудавшаяся сверхновая в NGC 6946 может проиллюстрировать то, что мы увидим. По мере того как звезда 2008 года умерла и стала черной дырой, она плавно сбросила свою внешнюю оболочку и выросла в 5 раз по ярости. Если Бетельгейзе последует этому примеру, ее яркость увеличится, но никогда не превысит яркости самой яркой звезды ночи - Сириуса. В этом случае Бетельгейзе исчезнет, оставив темное пятно в Орионе.

Тем временем команда Кочанека ищет вторую "неудачную сверхновую". "Это проект, который лучше всего сделать со стажем", - шутит он. С 2008 по 2019 год его команда наблюдала за 27 галактиками в пределах 35 миллионов световых лет от Земли. В этих галактиках восемь массивных звезд взорвались как сверхновые, в отличие от той, которая "потерпела неудачу".

Это всего лишь вопрос времени, думает он, и мы сможем увидеть, как еще одна большая красная звезда подмигнет и превратится в новорожденную черную дыру. Пролив свет, на все еще загадочные жизни массивных звезд.

Взято отсюда: https://www.pnas.org/content/117/3/1240?cct=1971

Перевод и редакция текста: Константин Радченко, для группы в вк: https://vk.com/openastronomy

Гонолулу - Необъяснимые сверхбыстрые вспышки радиоволн продолжают появляться на ночном небе, и никто не знает, почему. Новый пример этого явления был отслежен до места его возникновения - ближайшей спиральной галактики - но это лишь сделало все еще более запутанным для астрономов.

Проблема касается класса небесных явлений типа “вспышка-и-ты-уже-все-пропустил”, известных как быстрые радиовсплески (Fast radio bursts, FRBs). За несколько тысячных долей секунды взрыв испускает столько же энергии, сколько Солнце произведет почти за столетие. Исследователи знают о таких радиовсплесках с 2007 года, однако до сих пор нет убедительных объяснений относительно их происхождения.

“То, что их производит - большой вопрос”, говорит Кензи Ниммо, докторант в университете Амстердама в Нидерландах, во время новостного брифинга в понедельник, 6 января, на 235 собрании Американского Астрономического Общества в Гонолулу, Гавайи.

Ученым также пришло на помощь открытие в 2016 году быстрых радиовсплесков, пульсирующих случайными вспышками радиосигналы. Все предыдущие разы наблюдались только одиночные сигналы.

По словам Ниммо, в конце концов повторяющиеся быстрые радиовсплески были отслежены до карликовой галактики с высоким уровнем звездообразования, на расстоянии в 3 миллиарда световых лет от нас. В этой галактике находится постоянный источник радиоизлучения, возможно туманность, чем можно объяснить появление этих быстрых радиовсплесков.

Также астрономам удалось определить, что три неповторяющихся вспышки прилетели из далеких массивных галактик с небольшим звездообразованием. По словам Ниммо, это может быть доказательством, что повторяющиеся и неповторяющиеся вспышки возникают из разных типов сред. Однако, новое открытие бросает вызов этой простой картине мира.

Объект, известный как FRB 180916.J0158+65 - повторяющаяся радиовспышка, открытая обсерваторией канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME), радиотелескопом близ Оканаган Фолс в Британской Колумбии, который Ниммо называет “лучшей в мире машиной по поиску быстрых радиовсплесков”.

Последующие наблюдения Европейской сетью телескопов позволили исследовательской команде составить карту расположения радиовспышек в высоком разрешении. Она указала на средних размеров спиральную галактику, такую, как наш Млечный путь, находящуюся на удивление близко, всего в 500 миллионах световых лет от нас, таким образом став ближайшим известным источником быстрых радиовспышек. Результаты этих исследований были опубликованы 6 января в журнале Nature.

Несмотря на точное определение расположения радиовспышек, группе ученых не удалось обнаружить никаких источников радиоволн в этой спиральной галактике, которые бы могли объяснить эти выбросы. Даже хуже, эти новые события не подходили под распределение обнаруженных ранее повторяющихся и неповторяющихся радиовспышек.

“Этот сигнал полностью отличается от других локализованных быстрых радиовсплесков” - говорит Бенито Маркот, радиоастроном в Объединенном институте Европейского исследовательского консорциума инфраструктуры исследований VLBI и ведущий автор статьи в Nature во время новостного брифинга.

Исследователи верят, что последующие данные могут помочь им понять, о чем могут рассказать эти радиовспышки. А до тех пор им придется напрячь мозги, чтобы разобраться в этой головоломке.

Источник

Перевод: Александр Афанасьев.

Вполне вероятно, что в ранней вселенной присутствовали другие формы материи, о которых мы пока не имеем представления. В таком случае наша вселенная, возможно, расширялась совсем не так, как мы себе представляли, считает автор, рассказывая о безуспешных попытках уловить темную материю.

Космология достигла впечатляющих успехов. Исследования, проведенные учеными за прошедшие десятилетия, позволили человечеству реконструировать в мельчайших подробностях историю становления нашей вселенной. Нам известно, — и сейчас мы увереннее можем это утверждать, — как именно вселенная развивалась на протяжении большей части своей истории и в силу каких причин. Теперь вселенная стала более понятной для нас, чем прежде.

И все-таки кое-что осталось за гранью понимания. Несмотря на все наши старания, мы так и не можем до сих пор объяснить некоторые явления во вселенной. И, возможно, самая известная из этих тайн — темная материя. Используя современные методы, ученые с высокой точностью определили количество всей материи во вселенной и, как оказалось, оно намного превосходит обычную материю, существующую в виде атомов. После обширной научной дискуссии, длившейся на протяжении нескольких десятилетий, ученые пришли к следующему выводу: бóльшая часть (т. е. около 84%) материи во вселенной состоит отнюдь не из атомов или каких-либо других известных видов материи, а из чего-то другого, причем оно не излучает, не отражает свет и не поглощает его. За неимением лучшего мы называем это загадочное нечто «темной материей». Однако назвать — не значит понять.

Десять лет назад многим специалистам в области космологии, включая меня, вдруг подумалось, что у нас, наконец, появилась неплохая гипотеза о сущности темной материи. Выдвинутые нами аргументы базировались на том, что темная материя образовалась в течение первых долей секунды после Большого взрыва. По нашим расчетам, общее количество частиц темной материи, образовавшихся в ранней Вселенной, которая затем пережила Большой взрыв, должно зависеть от степени взаимодействия этих частиц между собой и с обычными формами материи. Основываясь на проведенных нами расчетах, мы пришли к выводу, что это взаимодействие темной материи должно осуществляться посредством так называемого слабого ядерного взаимодействия или какой-то другой неизвестной еще силы, равномощной слабому взаимодействию. Мы назвали такие частицы Вимпами (от англ. WIMP «weakly interacting massive particles» — слабовзаимодействующие массивные частицы — прим. редакции ИноСМИ), и они стали лучшим кандидатом на роль частиц темной материи.

Если темная материя действительно состоит из Вимпов, то у нас должна быть возможность проводить эксперименты, которые могли бы непосредственно обнаруживать и измерять отдельные частицы темной материи. С этой целью небольшой коллектив физиков начал создавать сверхчувствительные детекторы для обнаружения темной материи; ученые стали размещать их в глубоких подземных лабораториях, укрыв их от космического излучения. В то время казалось, что шансы довольно велики, и данный подход приведет к открытию. Словом, в 2005 году я держал пари, что частицы темной материи будут обнаружены в течение десяти лет. И это пари я, увы, проиграл. С технической точки зрения эксперименты были выполнены превосходно. Но ожидаемых результатов ученые не получили. Но, оказалось, что и это еще полбеды. Выяснилось, что Большой адронный коллайдер, который начал свою работу как раз в те времена, не обнаружил никаких признаков темной материи. Из проведенных экспериментов мы узнали, что темная материя — вопрос гораздо более сложный, чем нам думалось.

Наша неспособность обнаружить частицы темной материи оказала ощутимое влияние на научное сообщество. Не исключаю, что мы находимся где-то в двух шагах от решения проблемы. Однако, большинство из тех, кто сегодня занимается темной материей, признает, что многие из наших любимых кандидатов на роль темной материи уже давно должны были быть обнаружены, но этого не случилось. Все это заставило ученых обратить внимание на новые, подчас противоречащие друг другу, гипотезы, что привело к появлению большого числа теоретических работ, связанных с темной материей и ее природой.

Согласно одной из популярных гипотез, появившихся недавно, темная материя может состоять не из одного, а из нескольких видов частиц, из которых сформирован так называемый «скрытый сектор». Далее, частицы скрытого сектора, могут взаимодействовать, в основном, только друг с другом, а с прочими известными формами материи — практически никогда. Именно этот факт объясняет, почему их так трудно обнаружить в экспериментах, проводимых в подземных условиях, или получить на Большом адронном коллайдере. Эти частицы, формирующие скрытый сектор, вполне могли появиться в ранней вселенной и вступать в очень сложные взаимодействия под действием сил, о которых мы не имеем представления. Физики, изучающие элементарные частицы, предлагают множество теорий, в которых взаимодействие между различными видами скрытой материи явилось условием непрерывного образования темной материи на стадии ранней вселенной. На самом деле физикам было несложно выдвигать подобные теории, объясняющие сущность скрытого сектора.

Другая гипотеза касается не столько темной материи как таковой, сколько пространства, которое она занимала в первые доли секунды после Большого взрыва. При использовании уравнений общей теории относительности для расчета скорости расширения пространства мы учитываем все известные формы материи и энергии, включая все виды частиц, которые мы наблюдали на Большом адронном коллайдере. Но вполне вероятно, что в ранней вселенной присутствовали другие формы материи, о которых мы пока не имеем представления. В таком случае наша вселенная, возможно, расширялась совсем не так, как мы себе представляли. И если ранняя вселенная расширялась с иной скоростью, нежели предполагали ученые (т.е. если она расширялась быстрее или медленнее), то и взаимодействие частиц темной материи на протяжении этой эпохи было иным и, следовательно, другим было количество оставшегося вещества, которое называют темной материей.

Для описания процесса расширения и развития вселенной, который происходил в течение первой секунды после Большого взрыва, мы можем выдвигать множество разных гипотез. Вполне возможно, что скорость расширения увеличилась благодаря воздействию каких-то неизвестных форм материи и энергии. А может быть, на скорость расширения повлияли какие-то еще более неожиданные факторы, проявившиеся в самые первые мгновения после взрыва. Быть может, в самом начале, в течение своей первой секунды, вселенная внезапно расширилась на какой-то миг, или в какой-то момент пережила резкий фазовый переход. А может, все было по-другому: возможно, существует какая-то разновидность частиц, которые при распаде нагревали вселенную, тем самым изменив ее эволюцию. Гипотезы здесь можно выдвигать самые разные. И все они могли бы пролить свет на процесс формирования темной материи и на первые мгновения жизни нашей вселенной. Если бы ученые узнали, что именно произошло тогда, то наши представления о сущности темной материи почти наверняка изменились бы, и нам сразу стало бы ясно, какие эксперименты следует провести, чтобы ее обнаружить. Быть может, в этом случае нам удастся ответить на вопрос, почему темная материя так долго остается неуловимой.

Замечательные результаты, полученные при проведении экспериментов на подземных детекторах, предназначенных для улавливания темной материи, и на Большом адронном коллайдере, заставили космологию пересмотреть свои постулаты. Судя по всему, темная материя сильно отличается от самых распространенных представлений о ней. Неуловимость темной материи заставила нас отказаться от множества столь дорогих нашему сердцу теорий и перейти к выдвижению принципиально новых гипотез относительно этой субстанции и условий, в которых она сформировалась в первые мгновения после Большого взрыва.

Стремясь постичь природу темной материи, мы надеемся не только обнаружить частицы этой субстанции, из которой состоит бóльшая часть материи во вселенной, но и узнать о самых первых мгновениях истории вселенной. В этом смысле темная материя позволяет нам подступиться к описанию Большого взрыва. Я не сомневаюсь, что самые первые мгновения этого грандиозного события содержат ключ к неразгаданному и неведомому. Однако вселенная строго охраняет свои тайны. Сможем ли мы эти тайны постичь, — все это будет зависеть от нас.

Дэн Хупер — старший научный сотрудник Национальной лаборатории ускорителей им. Энрико Ферми и профессор астрономии и астрофизики Чикагского университета. Он автор книги «На краю времени: исследуя тайны первых секунд нашей Вселенной» (At the Edge of Time: Exploring the Mysteries of Our Universe's First Seconds).

Источник: https://inosmi.ru/amp/science/20200103/246444210.html

http://short.nplus1.ru/Rx5QNFXsCak

"Самолеты, вертолеты, аэростаты… Все это прекрасно летает в плотной, насыщенной кислородом атмосфере, но, увы, кажется совершенно непригодным за пределами Земли. В освоении космоса мы долго уповали исключительно на ракетные двигатели и реактивное движение. Ну, может быть, еще на колесо. Но все же инопланетные авиация и воздухоплавание возможны, вот только новые аппараты для полетов в чужих атмосферах придется сделать очень специальными."

Коптер и надувательство

Ни один созданный для земной атмосферы летательный аппарат, оснащенный поршневым или турбореактивным двигателем, на Марсе летать бы не смог. Для поддержания горения в этих моторах требуется большое количество кислорода, а в марсианской атмосфере его меньше одного процента. В основном газовую оболочку Красной планеты составляет углекислый газ (95%) с небольшими добавлениями аргона и азота (4%). Таким образом, если мы хотим, чтобы на Марсе что-то летало, придется остановить свой выбор либо на электромоторе, либо на другом двигателе, которому не требуется кислород из атмосферы. В 1970-х годах NASA испытывало образец беспилотного аппарата Mini-Sniffer, который мог бы работать на Марсе. В качестве топлива в двигателе использовался ядовитый гидразин: под действием катализатора и в отсутствие кислорода он нагревался, разлагался и выдавал расширяющие продукты реакции, что позволяло применять это вещество как топливо и рабочее тело.

Для марсианской авиации есть хорошая новость: сила гравитации на Марсе сильно ниже, и земные 100 кг потянут там всего на 38. А вот новость плохая: атмосфера Марса чрезвычайно разреженна и давление у поверхности планеты составляет около одного процента от давления на поверхности Земли. Это примерно соответствует давлению земной атмосферы на высотах 30 000−35 000 м над уровнем моря. Да, но ведь там самолеты летают! 30 000 м — это практический потолок для высотного перехватчика МиГ-31.

Запустить в марсианское небо крылатый аппарат задумали давно, и первой проблемой стало топливо для моторов: двигатели, использующие атмосферный кислород, ни на Марсе, ни на Титане не пригодились бы. На прототипе Mini-Sniffer американцы пытались использовать гидразин — ядовитое топливо, саморазлагающееся при нагреве.

Как известно, подъемная сила крыла прямо пропорциональна его площади, а также скорости набегающего потока воздуха. МиГ-31 не падает с 30 км потому, что он преодолевает там воздушное пространство на сверхзвуковых скоростях. Но на Марсе на таких скоростях придется летать даже у самой поверхности. Обеспечить скорость просто: были проекты марсианских беспилотных самолетов, например ARES, которые должны были входить в атмосферу Красной планеты, затем сбрасывать теплозащитный кожух, тормозить с помощью парашюта, включать свой двигатель и нестись над поверхностью Марса, пока хватит топлива (того же гидразина).

Такой полет мог бы продолжаться до часа. Но практически от всех этих идей отказались ввиду их… бесполезности. В самом деле, сейчас поверхность Марса исследуется с орбитальных модулей, и, несмотря на оснащенность супероптикой, детализация снимков оставляет желать лучшего (30 см на пиксель). Ровер, едущий по поверхности планеты, буквально роется в грунте, но ему не хватает обзора. Картографирование местности, разведка окружающего ландшафта роверу не под силу. Заполнить нишу между двумя типами исследовательских аппаратов как раз мог бы мини-зонд, летающий в атмосфере. Но для обстоятельного наблюдения за местностью требуется не носиться над ней на бешеных скоростях, а совершать плавные круги в небе.

1. Лопасти ротора специально адаптированы к неплотной марсианской атмосфере, при этом их вращение остается в комфортной дозвуковой зоне. 2. Обмен с цифровыми данными находящегося на поверхности ровера осуществляется в высокочастотном диапазоне. 3. Благодаря радиолучу радиометрической установки вертолет находится всегда на некотором расстоянии от ровера. 4. Слой аэрогеля и специальный подогреватель позволяют батарее не разряжаться в холодные ночные часы. 5. Гибкие легкие ножки, активное зрение и высотомер обеспечивают безопасную посадку на поверхность. 6. Высокий уровень автономности обеспечивается наличием на борту камеры и целого ряда сенсоров, данные от которых обрабатываются компьютером, умеющим отслеживать ошибки. 7. Цифровая камера дает возможность с высоким разрешением фотографировать местность, находящуюся в радиусе 600 м от ровера. 8. Для подзарядки энергией будут использованы солнечные батареи.

Может быть, летательный аппарат на Марсе смог бы летать медленнее, если недостаток скорости компенсировать большей площадью крыла? Это интересная идея (электросамолет-крыло Helios поднимался в стратосферу Земли), но большое крыло с размахом в несколько метров доставить на планету проблематично. Возможное решение предлагают сотрудники университета штата Аризона Адриан Бускела и Аман Чандра. Их концепт — безмоторный планер (размах крыльев 6 м), который отделяется от спускаемого модуля на высоте 2 км над поверхностью Марса, надувается азотом, а вся конструкция благодаря светоотверждаемому материалу в течение десяти минут получает необходимую жесткость. Идея с надуванием помогает минимизировать объем, который понадобится для размещения планера во время полета. Аппарат, оснащенный 5-мегапиксельной камерой, сможет ловить восходящие тепловые потоки и парить над Марсом на скорости до 360 км/ч.

Очень привлекательны для исследования марсианской поверхности аэростаты, которые вполне доказали свою способность летать в стратосфере, где, как мы знаем, условия почти марсианские. Агентство NASA заявляло, что работы над такими аэростатами ведутся, причем рассматриваются два варианта: шар, накачанный гелием, и монгольфьер. Последний будет наполняться обычным марсианским «воздухом», но за счет нагрева солнцем в дневное время газы внутри оболочки расширятся, и аппарат получит положительную плавучесть.

Шустрый винт

Как бы то ни было, но первым аппаратом, который поднимется в марсианское небо, станет все-таки вертолет. Детище Лаборатории реактивного движения — JPL Mars Helicopter Scout — сможет оказаться на Марсе уже в 2021 году на борту новейшего американского ровера Mars 2020. Во многом это, конечно, будет не полноценный научный зонд, а всего лишь демонстратор для грядущих винтокрылых аппаратов.

Весит Scout всего 1,8 кг и не несет на борту никакого научного оборудования кроме камеры. Лопасти его двух соосных винтов будут приводиться в движение электродвигателем, а тот, в свою очередь, станет питаться от батареи, подзаряжаемой от солнечного элемента. Беспилотный вертолет сможет совершать всего один полет в день длительностью 90 с, остальное время уйдет на подзарядку. В полете аппарат способен подниматься на высоту 400 м и улетать на 600 м. Вертолетная схема позволяет уйти от движения с огромными скоростями, которые понадобились бы аппарату с фиксированным крылом, чтобы сохранять подъемную силу. Однако с этой же целью ротору вертолета придется вращаться раз в 10 быстрее (до 2800 об/мин), чем это было бы необходимо на Земле. Учитывая, что длина одной лопасти составляет 1,2 м, а сам аппаратик — это куб с гранью 14 см, легко догадаться, почему «Скауту» не хватает энерговооруженности для полетов дольше полутора минут. Испытания в вакуумной камере, где был создан аналог жиденькой атмосферы Марса, показали, что вертолет успешно отрывается от поверхности. Возможно, через пару лет мы увидим снятые им кадры марсианских ландшафтов.

Верхом на звезде

На Венере все наоборот, и летать там придется по‑другому. Атмосфера Утренней звезды схожа с марсианской (то же преобладание углекислого газа), но плотность ее намного выше. Благодаря парниковому эффекту поверхность Венеры нагревается еще сильнее, чем у более близкого к Солнцу Меркурия. Таким образом, на Венере творится сущий ад. Давление на поверхности не стратосферное (как на Марсе), а глубоководное (как в нашем океане на глубине 1 км). Спуск в эту преисподнюю — задача не для самолетов, а для каких-то фантастических жаропрочных батискафов. Советский опыт изучения Венеры показал, что аппаратура совершившего мягкую посадку научного зонда не может работать в этой печке (477 градусов) дольше часа. И уже в те времена стало понятно, что оптимальный вариант — это аэростаты. С помощью аэростатов изучали венерианскую атмосферу советские межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2».

Придуманный инженерами Northrop Grumman венерианский летательный аппарат будет являть собой гибрид надувного аэростата и электросамолета типа «летающее крыло», моторы которых станут питаться электричеством от батарей.

В атмосфере Венеры на высоте примерно 50 км находится зона, где и температура, и давление близки к земным. Еще в советских научно-популярных журналах 1970-х годов описывались пилотируемые экспедиции к Венере с созданием плавающих в атмосфере баз-аэростатов, с которых можно было проводить глубинное зондирование атмосферы и поверхности. Идея не умерла и по сей день. В недрах NASA разработана концепция HAVOC, в рамках которой планируется разместить в венерианской атмосфере сначала беспилотный роботизированный дирижабль, а затем и кластер пилотируемых аэростатов. Правда, никаких сроков реализации этих планов NASA не сообщает. Возможно, проект достанется грядущим поколениям. Есть и другие интересные проекты в этом направлении. Например, венерианский самолет VAMP (Venus Atmospheric Maneuverable Platform), разработанный инженерами Northrop Grumman. По сути, это дирижабль аэродинамической формы (типа «летающее крыло»), оснащенный парой пропеллеров, приводимых в движение электромоторами). Летать он должен все на той же благословенной высоте 50−55 км, но долго, возможно годами, получая энергию от солнца.

Летать на Титане — одно удовольствие: давление, ненамного превышающее земное и крошечная сила тяжести. Весящий почти полтонны ровер-октокоптер DragonFly сможет совершать длительные полеты в небесах спутника Сатурна, картографируя местность с близкого расстояния.

«Стрекоза» на Титане

Спутник Сатурна Титан просто рай для аэродинамических полетов. Атмосфера Титана (кстати, прекрасно защищающая от радиации) в четыре раза плотнее земной, зато сила тяжести в 7 раз меньше, из-за чего давление на поверхности лишь в 1,45 раз выше земного. Говорят, там маленький самолет типа Cessna можно поднимать в небо с помощью педального привода, а Дедал и Икар вполне могли бы летать, размахивая крыльями.

На Титане, конечно, очень холодно, зато полет в атмосфере требует минимум энергии. DragonFly («Стрекоза») — это наиболее продвинутый на сегодняшний день проект летающего ровера для исследования спутника Сатурна. Проект разработан Университетом Джонса Хопкинса и включен NASA в программу «Новыe горизонты». Запуск корабля с ровером на борту должен состояться в 2026 году. Это не крошечный двухкилограммовый марсианский винтокрыл — DragonFly будет иметь массу порядка 490 кг. В воздух его поднимут четыре пары соосных винтов с электрическим приводом. Энергией батарею снабдит радиоизотопный термоэлектрический генератор. На аппарат установят массу оборудования, в том числе камеры, буры для забора грунта, спектрометры и разнообразные сенсоры. Благодаря длительным полетам аппарат сможет обследовать огромные территории, что недоступно колесным роверам. К слову, у DragonFly был менее удачливый, но более зрелищный конкурент. Это проект AVIATR — концепция беспилотного самолета, который, будучи оснащенным радиоизотопным генератором Стирлинга, мог бы беспрерывно около года летать над поверхностью Титана, а в конце полета попробовал бы осуществить мягкую посадку. К сожалению, работы над AVIATR так и не получили достаточного финансирования.

Автор Олег Макаров

Статья «Полет над красной пустыней» опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2019).

(с.) Журнал «Популярная механика»

Весной 2018 года астрономам впервые в истории удалось найти галактику с минимальным количеством темной материи — или с ее полным отсутствием. Спустя год ученые нашли вторую подобную галактику, а это открытие стало одним из самых важных в астрономии в XXI веке — наряду с обнаружением гравитационных волн. «Хайтек» рассказывает, насколько существование таких объектов вообще возможно и как оно парадоксальным образом доказывает наличие самой темной материи во Вселенной.

В вопросах, касающихся природы и свойств темной материи, астрономы до сих пор находятся на начальном этапе изучения, в первую очередь, потому что реальность ее существования до сих пор не доказана.

Теория о существовании этой субстанции была выдвинута более 40 лет назад в качестве объяснения несоответствия между массой всех видимых объектов в галактике с массой самой галактики. Астроном Вера Рубин, которая впервые обнаружила несоответствие, определила, что эта невидимая субстанция крайне распространена, и из нее состоит большая часть Вселенной. Сегодня мы знаем эту субстанцию как темную материю.

Хотя у астрономов есть по меньшей мере три доказательства того, что темная материя существует, ни одна из попыток обнаружить прямое доказательство ее существования и определить ее свойства успехом не увенчалась.

Однако работа ученых из Йельского университета во главе с Питером ван Доккумом, опубликованная в журнале Nature в марте 2018 года, как никогда раньше приблизила ученых к обнаружению еще одного доказательства существования этой субстанции.

Что астрономам известно о темной материи?

Темная материя — субстанция, которая не взаимодействует с другими материями с помощью электромагнитных (EM) или сильных ядерных сил. Отсутствие электромагнитных взаимодействий означает, что она не может испускать, поглощать, отражать, преломлять или рассеивать свет. Это, естественно, делает ее довольно сложным предметом для наблюдений. Тем не менее, около 85% всего вещества во Вселенной представляет собой темную материю.

Пока у ученых нет ни одного практического доказательства того, что темная материя действительно существует, но есть теоретические. Вот три главных.

Галактические кривые вращения

Когда один объект вращается вокруг другого, объект на орбите должен постоянно ускоряться к центральному (или, точнее, они оба ускоряются к их объединенному центру масс). Без этого ускорения орбитальное тело просто улетит.

Чем быстрее движется орбитальное тело, тем большее ускорение требуется, чтобы удержать его на орбите. Поскольку в этом случае ускорение происходит из-за силы тяжести, это означает, что центральная масса должна быть больше.

Это знание позволяет ученым «взвешивать» разные части галактики, а также измерять скорости вращения, сравнивая красные смещения на приближающейся и удаляющейся сторонах галактики. При взвешивании астрономы видят несоответствие между массой всех объектов в галактике и ее общей массой.

Красное смещение — сдвиг спектральных линий химических элементов в красную (длинноволновую) сторону. Это явление может быть выражением слабого диффузного рассеяния, эффекта Доплера или гравитационного красного смещения, или их комбинацией. Впервые сдвиг спектральных линий в спектрах небесных тел описал французский физик Ипполит Физо в 1848 году и предложил для объяснения сдвига эффект Доплера, вызванный лучевой скоростью звезды.

Гравитационное линзирование

Согласно общей теории относительности, всякий раз, когда свет проходит через гравитационное поле, он слегка искажается. Это действует как гравитационная линза и может производить, например, «кольца Эйнштейна», как на изображении ниже.

Общая теория относительности Эйнштейна гласит, что гравитация столь крупных космических объектов, как галактики, искривляет пространство вокруг себя и отклоняет лучи света. При этом возникает искаженное изображение другой галактики — источника света.

«Кольцо Эйнштейна» на изображении выше — это искаженное изображение одной галактики (она подсвечена синим), расположенной за другой (красной) галактикой в центре. Свет от синей распространяется во всех направлениях, но изгибается гравитацией красной галактики. Это означает, что свет, который, например, был изначально направлен прямо на Землю, никогда не достигнет нашей планеты — в отличие от света, который имел другое направление, но исказился линзой и исходит как будто из всех направлений сразу. Этот процесс объясняет появление кольца.

В слабых гравитационных линзах статистический анализ искажений в свете, который мы получаем, позволяет «заметить» гравитационное поле между Землей и далекими галактиками. Часто в этом поле оказывается больше массы — соответственно, и больше материи, — чем ученые могут объяснить.

Пример гравитационного линзирования, которое с точки зрения существующей теории доказывает наличие темной материи, — фотография скопления галактик Пуля, расположенного в созвездии Киля.

На снимке изображены последствия столкновения двух галактик. Красным на изображении показаны области видимой материи, синим — темная материя, наличие которой определено гравитационным линзированием.

Столь отчетливое разделение объясняется тем, что большая часть светящегося вещества в скоплении галактик находится во внутрикластерной среде — в горячей, плотной плазме. Когда части плазмы сталкиваются друг с другом, значительное количество вещества замедляется и остается в центре. Но темная материя слабо взаимодействует с веществом, поэтому ее компоненты из двух кластеров могут свободно проходить друг через друга — это приводит к изображенному на фотографии разделению.

Реликтовое излучение

В течение первых нескольких сотен тысяч лет после Большого взрыва Вселенная была достаточно горячей, чтобы сильно ионизироваться. Это на время делало ее почти непрозрачной для света — фотоны вращались, как и любая другая частица. Однако, когда все достаточно охладилось, значительные количества протонов и электронов объединились в нейтральный водород, который стал достаточно прозрачен для большей части окружающего его света. Это процесс произошел довольно быстро (с точки зрения космологического времени) — в результате весь свет, содержащийся во Вселенной, условно говоря, внезапно был выпущен наружу, сделав снимок на том этапе ее эволюции. Так упрощенно можно описать реликтовое излучение.

Чтобы зафиксировать этот свет, ученые могут направить радиотелескопы в любом направлении — и в зависимости от области наблюдений температура будет незначительно меняться. Разница в температуре объясняется наличием или отсутствием темной материи в этой области.

Что необычного нашли в первой галактике?

DF2 — галактика, которая входит в большую группу во главе с массивной эллиптической галактикой NGC 1052. Галактика привлекла внимание ученых тем, что она выглядела по-разному на фотографиях, сделанных аппаратами Dragonfly и Sloan Digital Sky Survey (SDSS). На первом галактика представляла собой пятно слабого света, тогда как на втором — группу точечных объектов.

На основе этих наблюдений ученые во главе с Питером ван Доккумом определили десять шаровых скоплений (большие группы старых звезд) внутри галактики и обнаружили, что они движутся в три раза медленнее, чем при наличии большого количества темной материи. Дело в том, что если бы масса была галактики была больше массы видимых объектов, скопления вращались быстрее.

Научное сообщество оценило публикацию критически — в качестве ошибки исследователей называлось то, что они наблюдали лишь за десятью скоплениями и только в течение двух ночей. Скептики посчитали, что ученые могли упустить из виду ключевые детали движения звездных скоплений, и это в результате исказило их оценку массы галактики и ее видимой материи.

А во второй?

Единственным способом доказать правильность своих наблюдений стал поиск второй галактики, в которой содержалось бы минимальное количество темной материи — и в марте 2019 года такая галактика была обнаружена.

Исследователи опубликовали две научные статьи — в первой они повторно измерили массу DF2 с помощью усовершенствованной камеры «Хаббла» и десятиметрового телескопа обсерватории Кека на Гавайях. На этот раз астрономы наблюдали не только за скоростью движения скоплений, но и за скоростью вращения звезд внутри них. В результате ученые установили, что DF2 является прозрачной ультрадиффузной галактикой, размер которой примерно соответствует Млечному пути. Только звезд в ней оказалось примерно в 200 раз меньше

Вторая статья была посвящена открытию подобной DF2 галактики — DF4, которая находится в том же скоплении рядом с галактикой NGC 1052. Исследователи полагают, что, во-первых, галактики с минимальным количеством темной материи — не редкость, и, во-вторых, что крупная галактика могла «украсть» темную материю у своих более мелких соседей.

Как отсутствие темной материи может служить доказательством ее наличия?

Для понимания утверждения, что отсутствие темной материи в двух галактиках подтверждает ее наличие во Вселенной в соответствии с Общей теорией относительности, стоит рассмотреть критику идеи о наличии темной материи.

Часть ученых не согласна с тем, что во Вселенной существует темная материя, а теоретические свидетельства ее наличия приписывают так называемой модифицированной ньютоновской динамике (MOND). Эта альтернативная теория гласит, что гравитация в космических масштабах работает не так, как предсказали Исаак Ньютон или Альберт Эйнштейн. Это значит, что Общая теория относительности, на которой строятся теории о существовании темной материи, в случае с галактиками не работает.

Например, физик-теоретик Эрик Верлинде из Амстердамского университета в 2016 году опубликовал научную статью, в которой рассмотрел гравитацию как побочный продукт квантовых взаимодействий и предположил, что дополнительная гравитация, приписываемая темной материи, является эффектом темной энергии — фоновой энергии, вплетенной в ткань пространства-времени Вселенной.

Другими словами, Верлинде считает, что темная материя — не материя, а лишь взаимодействие между обычной материей и темной энергией.

Открытие ученых из Йельского университета демонстрирует, что темная материя может быть отделена от обычной — при условии, что обе обнаруженные галактики ведут себя в соответствии со стандартной теорией гравитации. То есть происходящие в них процессы можно объяснить с помощью уравнений, открытых Ньютоном и Кеплером.

Какие остались вопросы

Открытие астрономов, если его удастся окончательно подтвердить в ходе будущих наблюдений, бросает вызов существующей теории о формировании галактик. В частности, речь идет о предположении, что более крупная NGC 1052 могла «украсть» темную материю у DF2 и DF4. Если это действительно возможно при условии сохранения упорядоченности, которая наблюдается в обеих наблюдаемых галактиках, то астрономам придется полностью пересмотреть механизм формирования и существования их.

«Мы надеемся выяснить, насколько распространены эти галактики и существуют ли они в других областях Вселенной. Хотим найти больше доказательств, которые помогут нам понять, как их свойства согласуются или не согласуются с нашими нынешними теориями. Мы надеемся, что это позволит сделать еще один шаг в понимании одной из самых больших загадок в нашей вселенной — природы темной материи», — рассказал Доккум в разговоре с Astronomy.


https://hightech.fm/2019/05/29/darkmatter/amp

Алмазы – это окно в глубины Земли.

Stephen Haggerty

Загадочные черные камни, так не похожие на известных всему миру прозрачных собратьев, содержат подсказки о том, откуда они произошли, что побуждает научный мир к поискам ответов.

Кольцо из коллекции «Divine», Martin Katz. Центральный камень массой 6,82 карата окружен бесцветными бриллиантами общим весом 4,60 карат

Окрашенные и бесцветные алмазы обычно находят в кимберлитовых залежах, но карбонадо всегда скрыты в аллювиальных отложениях (речные отложения, в которых находятся продукты выветривания и размыва материнских пород). Эти и некоторые осадочные породы были созданы реками и другими источниками бегущей воды.

Аэросъемка аллювиальных отложений каньона Galena в Долине Смерти, США

Итак, карбонадо обнаруживаются там, где не встречаются никакие другие алмазы. Желтые, розовые, голубые или красные кристаллы углерода добывают в тех же месторождениях, что и бесцветные камни, но черные алмазы всегда окружены только своими темными собратьями. Особенности строения и залегания редкого минерала породили многочисленные дискуссии об источнике его возникновения.

Брошь, созданная David Morris для Leighton

Все существующие теории происхождения карбонадо можно объединить в пять основных групп.

#1 Карбонадо возникли также как и другие алмазы – в недрах Земли

Наиболее известная и традиционная теория говорит о том, что прямое превращение углерода под воздействием высокого давления и температур внутри Земли (на глубине 150-500 км) послужило рождению не только обычных алмазов, но и карбонадо (Robinson, 1978 год). Затем черные минералы поднялись на поверхность вместе с извергающейся из вулканов лавой, которая, спустившись с горных склонов, попала в речные потоки. Унесенные водами части породы позже осели на речное дно, где с течением времени вошли в состав аллювиальных отложений.

Теория начала вызвать сомнения, когда удалось изучить углеродные изотопы карбонадо (изотопы – разновидности атомов какого-либо химического элемента, которые имеют другую массу и физические свойства). В отличие от прозрачных алмазов, черные камни имеют отличия в двух самых распространенных в земной коре изотопах углерода – 12С и 13С, характерных для поверхностного углерода в большей степени, чем для того, что найден в глубинах нашей планеты.

Малые планеты нашли пристанище в серьгах и кольце Carlos Udozzo

Алмазоносное сырье также внимательно исследовалось, с тем чтобы лучше понять происхождение загадочных черных образований. Известно, что привычные нам бесцветные алмазы нередко содержат общие для мантии элементы (такие как пироп и форстерит, например). Но в составе карбонадо подобных минералов обнаружено не было (Jones и др. 2003 год; Parthasarathy и др. 2005 г.; Grai и др. 2006 г.).

Лот аукциона Sotheby’s: ожерелье с иолитоми, сапфирами, бесцветными и черными бриллиантами

С появлением новых предположений, интерес к теории остыл, чтобы снова вспыхнуть с обнаружением в 1993 году черных алмазов в авачитах (вулканические породы) Камчатки (Авачинский и Козельский вулканы).

Авачинский вулкан Камчатки

#2 Черные алмазы – следствие природной радиации

Следующая гипотеза уделяет основную роль в формировании уникальных драгоценных камней природной радиации, которая могла быть излучаема ураном или торием ( Ф.В. Каминский 1991 г., В.А. Надолинный и коллектив авторов 2003 год).

Карбонадо действительно демонстрируют сильную люминесценцию (фотолюминесценцию и катодолюминесценцию), вызванную азотом и пустотами, существующими в структуре камня. Как известно, люминесцентное сияние порой возникает как результат влияния радиации.

Кольцо «Résonance de Cartier»

И, действительно, некоторые карбонадо подвергались действию природного радиоактивного излучения, о чем, например, свидетельствуют находки в залежах Marange (Зимбабве). В 2018 году исследование GIA, проведенное Karen V. Smit, Elina Myagkaya, Stephanie Persaud и Wuyi Wang, поставило цель детально изучить свойства уникальных образцов с тем, чтобы идентифицировать их цвет и понять природу происходящего из Зимбабве материала. Данные анализа 40 натуральных алмазов цветов от «Fancy Dark Brown» до «Fancy Black» весом от 0,39 до 3,11 карат были опубликованы в летнем номере журнала «Gems & Gemology» за 2018 год.

Примеры найденных в месторождении Marange (Зимбабве) образцов

На некоторых камнях замечены характерные коричневые пятна природной радиации (искусственная радиация делает камни темно-зелеными). Естественная радиация этих алмазов похоже связана с пребыванием в течение миллиарда лет в конгломерате Umkondo, известного содержанием радиоактивного минерала циркона. Вполне возможно, что природная радиация в данном случае воздействовала на уже сформированные камни, а не явилась причиной их зарождения.

Chopard, универсальный драгоценный аксессуар «Мамба», придуманный Harumi. Украшение можно носить как пояс, браслет, ожерелье или закрепить в прическе

#3 Последующие три теории связаны с метеоритными бомбардировками нашей планеты в далеком прошлом.

Известно, что некоторые бесцветные алмазы возникли в далекие пламенные мгновения, когда метеориты падали на Землю. В 1960-х годах были обнаружены скопления микроскопических алмазов в остатках огромного метеорита в каньоне Дьябло, который образовал кратер в Аризоне. Сотни крошечных кристаллов размером с песчинку или зернышко умещались в паре квадратных сантиметров.

В сибирском кратере Попигай шириной 100 км, возникшем в результате падения метеоритов 35 миллионов лет назад, исследователи также откопали поликристаллические алмазные скопления в 1 см длиной. Многие из тех импактных (ударного происхождения) алмазов имели преимущественно кубоидную структуру, как и их возникшие на Земле собратья. В 1991 году, канадские геологи David B. Carlisle и Dennis R. Braman сообщили об обнаружении крошечных бесцветных кристаллов углерода, находящихся в слоях осадочных пород, возникших 65 лет назад, – как раз в то время, когда по мнению научного сообщества, гигантский метеор упал на Землю и вызвал вымирание динозавров.

В 1991 году, канадские геологи David B. Carlisle и Dennis R. Braman сообщили об обнаружении крошечных бесцветных кристаллов углерода, находящихся в слоях осадочных пород, возникших 65 лет назад, – как раз в то время, когда по мнению научного сообщества, гигантский метеор упал на Землю и вызвал вымирание динозавров.

Одна из первых научных работ, связывавших возникновение именно карбонадо с метеоритами, появилась в 1985 году. Joseph Smith из Университета Чикаго и J. Barry Dawson из Университета Шеффилда в Великобритании предположили в статье, опубликованной в научном журнале «Geology», что большой метеорит столкнулся с Землей в Прекембрийский период (от 570 миллионов до 4,5 миллиардов лет до н.э.), и это столкновение сформировало черные алмазы, которые мы находим сейчас.

Все складывалось удачно для обоснования перспективной гипотезы, но полученные научные данные повлекли новые сомнения, идеи и дискуссии: пристальное изучение бесцветных алмазов каньона Дьябло обнаружило, что почти треть из них содержит гексагональную структуру атомов, никогда ранее не встречавшуюся в земных образцах. Ученые назвали найденный вариант алмаза «лонсдейлит» – по имени британского минеролога Dame Kathleen Lonsdale, которая помогла изучать эти кристаллы.

Следствием открытия стало разделение мнений о происхождении бесцветных минералов знаменитого каньона. Часть исследователей по-прежнему утверждала, что атомы углерода (или зерна метеорического черного графита) мгновенно превратились в алмазы во время сверхмощного нагревания и сильного удара сопутствовавших падению метеорита, другая часть – высказывала иные гипотезы.

Браслет «La Vie en Rose» авторства Lydia Courteille

Последними данными, которые можно трактовать в пользу рассматриваемой теории, можно счесть обнаружение якутита (поликристаллический импактный алмаз от темно-серого до черных цветов, более пористой структуры, чем другие карбонадо) в Республике Саха (Якутия).

Bear Brooksbank, кольцо «Коготь». Вес центрального камня – 4,98 карат

Очередной сенсацией стало внимательное изучение пористых пустот карбонадо, которое принесло новые открытия: в пустотах неоднократно обнаруживали минералы земной коры. Некоторые исследователи были склонны оценивать этот факт как косвенное свидетельство образования черных алмазов на поверхности планеты от метеоритных атак. Однако, такое проникновение в поры могло произойти под воздействием происходивших вокруг эрозивных процессов уже после формирования ценных минералов.

Alessio Boschi, серьги с черными бриллиантами и барочным жемчугом

Кроме того, недавно было установлено, что внутренняя структура карбонадо порой содержит редкие или почти отсутствующие в земной коре элементы: различные соединения кремния (Si), железа и никеля (Fe-Ni), а также карбид кремния (SiC). Приведенные факты, заставляют внимательнее присмотреться к другим предположениям и идеям.

Браслет, созданный бразильским ювелиром Fernando Jorge

Спасибо за прочтение, надеюсь пост был интересен.... но это только часть.

Что такое быстрые радиовсплески? Когда и как они были обнаружены? Какие гипотезы их происхождения существуют в науке? Как можно определить место возникновения быстрых радиовсплесков? Какие новые данные могут помочь учёным разгадать эту загадку современной астрофизики?

Рассказывает Сергей Попов, астрофизик, профессор РАН, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

С этих ваших интернетов

Комментарий немецкого пожарного:

То, что вы, ребята, видите здесь, - это техника защиты пожарных во время обратной тяги.

Теперь, что такое обратная тяга?

Как возникает обратная тяга - это, в основном, то, что происходит, когда вы видите огонь, который некоторое время выжигал кислород. Пока горит огонь, он медленно расходует весь кислород, которого может достичь. Когда кислород израсходован, огонь начинает гореть очень низко и больше не кажется угрозой.

Теперь, что происходит во время обратной тяги - каким-то образом источник кислорода становится доступным для огня. Это может быть разрушение стены, открытие окна и т.п. Огонь получает доступ к кислороду и снова начинает разгораться. Этот внезапный всплеск активности выглядит почти как взрыв и представляет собой смертельную угрозу для всех пожарных в здании.

К счастью, наши шланги могут создать «водяной щит» для защиты пожарного от обратного тяги. Я не знаю, как это называется в Америке, но в Германии мы называем это «Mannschutzbrause», что по сути означает «Шланг личной защиты».

Привязали к собаке петарды и подожгли, после чего она забежала к ним в дом, последствия на видео.

Увидев пост, я сразу понял - можно же напечатать!

PET-G, карбопалки, нитки.

PS: вертикалка - художественный приём ;)

via клац

В Нижневартовске мужчина спас девушку из горящей квартиры. Свесившись из окна этажом выше, он в прямом смысле вытянул ее из огня.

Возгорание произошло 23 сентября, в понедельник. Загорелась квартира на пятом этаже жилого дома, в ней в тот момент оказалась девушка. Прибывшие на место пожарные расчеты подняли к окну лестницу и приступили к вскрытию двери, но сосед пострадавшей сориентировался быстрее.

На кадрах героического спасения, видно, как мужчина свесился прямо из окна квартиры этажом выше и за руку вытянул девушку наверх. В любой момент она могла сорваться, но, к счастью, все закончилось благополучно.

https://tvzvezda.ru/news/vstrane_i_mire/content/20199231715-...

BAE-146 Firefighter за работой.

Источник

В новостях пока ничего толкового нет. Прислал знакомый из аэропорта, надеюсь без жертв и последствий.

Заметил у знакомых это чудное кулинарное приспособление из нержавейки с латунной ручкой. Вероятно, тут была некоторая дизайнерская задумка красоты ради, но угадайте с трёх раз, сплав какого металла нагревается сильнее и быстрее вопреки предназначению сковородки? (Вопрос скорее к производителю).

Как-то наткнулся в сети на "инновационный нож для масла", который, дескать, сам нагревается от тепла ладоней. Решил узнать поподробнее, что за цыганские фокусы у этого мегадевайса с теплопроводностью...

Как сообщает производитель, нож сделан из титана, внутри которого также присутствуют тепловые трубки из медного сплава. Они-то и передают тепло от рук к лезвию ножа, благодаря чему по словам производителя "резать масло становится намного легче".

Цена такого столового прибора — 20$

Первый вопрос, который у меня возник: "почему титан?"

Показатели теплопроводности титана и столовой нержавейки практически одинаковы (ок. 17 Вт/мК), вот только титан в разы дороже. Кроме того, нержавеющая сталь превосходит титан в твёрдости (хоть для масла это и не так существенно). Фишка титана — малая плотность и высокая пластичность при относительно высокой температуре плавления, а также устойчивость в агрессивных средах благодаря оксидной плёнке. К примеру, титановые ножи действительно востребованы у дайверов, поскольку стальные могут быстро попортиться от морской воды. А здесь очевидно маркетинговый ход из разряда "Гля, да это же мать его ТИТАН!"

Но далее разберемся подробно. Внутри ножа присутствуют тепловые трубки из медного сплава. Для тех, кто не в курсе, тепловая трубка это такой элемент системы охлаждения или нагревания, принцип работы которого основан на том, что в закрытой трубке из теплопроводящего сплава находится легкокипящая жидкость. Перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость испаряется на горячем конце трубки, поглощая теплоту испарения, и конденсируется на холодном. В общем, если вы когда-нибудь разбирали ноутбук или компьютер и видели медную трубу в системе охлаждения - это и есть теплотрубка.

Суть в том, что теплопроводность меди ок 401 Вт/мК (медных сплавов ближе к 300 Вт/мК). Иначе говоря 401 джоуль энергии в секунду (то есть, 401 ватт) передается в меди на расстояние один метр вследствие разницы температур в один кельвин. Но это если бы был внутри медный стержень. В данном случае у тепловой трубки эффективная теплопроводность может составлять от 10000 до 100000 Вт/мК (т.е. "холодному" концу ножа будет передаваться значительное количество энергии от "горячего" и они будут примерно одинаковой температуры)

На цифрах всё конечно же работает, но...

1) Тепловая трубка в титане, который, как я уже говорил, не самый теплопроводящий металл. Соответственно, энергия от тепловой трубки будет передаваться титану, которая будет "ползти" до лезвия гораздо медленнее.

2) Температура человеческого тела 36.6 °C. Однако нож мы будем согревать не подмышками, а ладонями, поверхность которых из-за внешней среды градусов на 10 холоднее. Обычно температура воздуха в помещении от 20 до 25 °C. Допустим, что нож нагревается до температуры ваших рук (так и быть — пренебрежём влиянием титана). И даже в этом случае я сомневаюсь, что разница температур менее чем в 7 градусов существенно повлияет на способность ножа лучше резать масло.

3) Если вы испытываете мучительные страдания от нарезания холодного масла, то можете опустить лезвие любого ножа под горячую воду, температура которой может быть выше температуры человеческого тела. "Удивительно", но так любой нож нагреется даже быстрее.

Итог (для ЛЛ)

1. Титан в кухонном ноже не играет никакой роли.

2. Держа нож в руке, вы действительно его можете нагреть до температуры вашей ладони, однако быстрее нагреть обычный нож, просто сунув его под горячую воду (в том случае если вам вообще нужно нагревать нож для того, чтоб сделать бутерброд)

3. Единственная ситуация, где может пригодиться этот мегадевайс - вам захотелось нарезать масло зимой на улице, но обычным ножом вы по какой-то причине этого сделать не можете.

И не стоит забывать, что ничего кроме масла или иных мягких продуктов вы не сможете им нарезать из-за отсутствия острого лезвия.

В общем, вся эта ситуация с "нагревающимся титановым ножом для масла" напоминает хлебный троллейбус... за 20$.

Подобные и прочие посты на странице ВК:

https://vk.com/mircenall

Всё это и прочее на странице ВК:

https://vk.com/mircenall

Посты первого года:

Титан. Алюминий. Ртуть. Осмий. Вольфрам. Медь. Цезий. Фтор. Хром. Свинец. Висмут. Углерод. Водород. Серебро. Палладий. Платина. Франций. Золото. Бериллий. Мышьяк. Кремний.

Посты второго года:

Радон. Литий. Рутений. Тантал. Молибден. Рений. Иридий. Технеций. Родий. Церий

Всем здравствуйте)
Длина ножика 275 мм, угол заточки 15 градусов (под рыбу). Сначала рукоять вышла такой формы, потом решил изменить форму клинка, в общем - спонтанно.

Донор - старый ножик из нержавейки с гнилой рукоятью, фото не сохранилось, нашел фото нового:

Рукоять из капа березы стабилизированного варкой в растворе соли с канифолью, готовую пропитал веретенкой. Больстер и тыльник - латунные советские монетки 5 копеек. Псевдопроставки из смеси прозрачной эпоксидки с латунной пылью тех же монет (по визуальным свойствам и обработке очень интересный материал получается, решил потом применять для других мелких работ).

Трудился не долго, но перерывами в течение большого времени, чтобы не погрязнуть) Много полезного опыта в части обработки материалов, опыт удалось затем применить для ремонта и реставрации вещей, если пост окажется интересным, буду выкладывать) Всем добра!)

Всё это и прочее на странице ВК:

https://vk.com/mircenall

Посты первого года:

Титан. Алюминий. Ртуть. Осмий. Вольфрам. Медь. Цезий. Фтор. Хром. Свинец. Висмут. Углерод. Водород. Серебро. Палладий. Платина. Франций. Золото. Бериллий. Мышьяк. Кремний.

Посты второго года:

Радон. Литий. Рутений. Тантал. Молибден. Рений. Иридий. Технеций. Родий.

На образцах титана отпечатки от ударов силой в 500Н. Образец слева — сплав ВТ6. Образец справа — сплав ВТ1-0. Несмотря на то, что левый образец имеет вмятины меньшего размера, он отличается от правого лишь наличием составе ок 4% ванадия и 6% алюминия, в то время как титан марки ВТ1-0 содержит примерно 1% сторонних примесей

https://vk.com/mircenall

Всё это и прочее на странице ВК:

https://vk.com/mircenall

Посты первого года:

Титан. Алюминий. Ртуть. Осмий. Вольфрам. Медь. Цезий. Фтор. Хром. Свинец. Висмут. Углерод. Водород. Серебро. Палладий. Платина. Франций. Золото. Бериллий. Мышьяк. Кремний.

Посты второго года:

Радон. Литий. Рутений. Тантал. Молибден. Рений. Иридий. Технеций.

https://vk.com/mircenall

Всё это и прочее на странице ВК:

https://vk.com/mircenall

Посты первого года:

Титан. Алюминий. Ртуть. Осмий. Вольфрам. Медь. Цезий. Фтор. Хром. Свинец. Висмут. Углерод. Водород. Серебро. Палладий. Платина. Франций. Золото. Бериллий. Мышьяк. Кремний.

Посты второго года:

Радон. Литий. Рутений. Тантал. Молибден. Рений. Иридий.

Всё это и прочее на странице ВК:

https://vk.com/mircenall

Посты первого года:

Титан. Алюминий. Ртуть. Осмий. Вольфрам. Медь. Цезий. Фтор. Хром. Свинец. Висмут. Углерод. Водород. Серебро. Палладий. Платина. Франций. Золото. Бериллий. Мышьяк. Кремний.

Посты второго года:

Радон. Литий. Рутений. Тантал. Молибден. Рений.

Всё это и прочее на странице ВК:

https://vk.com/mircenall

Посты первого года:

Титан. Алюминий. Ртуть. Осмий. Вольфрам. Медь. Цезий. Фтор. Хром. Свинец. Висмут. Углерод. Водород. Серебро. Палладий. Платина. Франций. Золото. Бериллий. Мышьяк. Кремний.

Посты второго года:

Радон. Литий. Рутений. Тантал. Молибден.

https://vk.com/mircenall

Вычитав недавно пост про дырку в твердом металле без сверла, оставил комментарий и, как оказалось, не зря - возникал необходимость проверить этот метод и мне в своей трудовой деятельности. Пост
https://pikabu.ru/story/kak_sdelat_otverstie_v_prochnoy_stal...

Предыстория.
Позавчера бармен сломал свой крутейший нож, точнее рукоятку, и лезвие стало болтаться.

-могешь?
- могу!

Я техник в штате в новом ресторане, когда формировал набор инструмента, закупил два набора свёрл по металлу фирмы Bosh, зная что они вывезут больше чем "китайкие". Под заклепки, думаю, сначала "пробью" двойкой, а потом под диаметр заклёпки рассверлю 4,3. Если кратко - то я был не прав 5 раз, ушатав 5 свёрл, заглубив меньше миллиметра. Твердость стали hrc 53+/-2. Ну ок - пойдем к соседям в токарный цех(ресторан на территории завода). Мужики повертел нож, хорошему ножу - хорошее сверло. И достали свое самое твердое, закрепили, подлили какой то жижи остужающей. Пару раз подтачивали сверло, ямка в лезвии не увеличилась. Мужик. Развели руками.
Пошел к другим соседям - гидрорезка мощь! Выставили, закрепили, пробили два отверстия за минуту. Отлично, вот только диаметр 1 миллиметр "рассверлишь"- говорят.
Сломал я ещё одно сверло, а на последнем лопнула рукоятка и от удара лопнуло лезвие по одному из отверстий. Почесал я репу, но отступать не хотелось и тут вспомнил про тот пост.

Погуглил, нож не такой и дорогой оказался, но процесс запущен, азарт берет свое - решил я проверить этот способ. Кинул лезвие в рюкзак, а по пути домой зашёл в Леруа, взял пару гвоздей, а в продуктовом у дома пачку поваренной соли.

У жены выпросил в свое время неиспользуемые гель-лаки, юзаю из при ремонте электроники, и принялся делать маску на ноже.
Замазал часть ножа лаком, проковылял в лаке отверстия для будущих отверстий в лезвии, но потом решил делать не два круглых маленьких, а одно вынятуное прямоугольное.

Лезвие вернулось в рюкзак, туда же бросил ЛБП и спать, на работе проверим.
Притащил, разложил, приступим - развел раствор, погрузил, подключил. Соли сыпнул от души. Блок сразу зашкаливает на на максимальный ток, ну и болт с ним, провода чуть теплые - не смертельно.

Через минут 10 вода стала темно-мутной, через 20 минут на поверхности уже плотные черные продукты реакции, нож немного поддался обработке.

40 минут, полет нормальный - появились две сквозные проплешины, воду так и не сменил - осадок толщиной пол сантиметра плавает на поверхности.

Периодически от кипения вокруг катодов поднимаются колечки дыма(или хз чего), сфоткать их не получается. Через час примерно почти полностью готово прямоугольное отверстие, но ещё поварим. Ещё минут 10 и отверстие готово, можно снимать упаковку.

Что ж, качество так себе, такую прорезь можно было и болгаркой наверное сделать, все равно буду немного стачивать высоту в той части лезвия, которая будет входить в ручку, но мы же не ищем лёгких путей, да и провести эксперимент, проверив метод надо по-любому. Эксперимент удался, изготовление ручки будет после, когда определюсь с материалом и методами изготовки, а пока прошёлся 120-й лепестковой насадкой на болгарку и вручную 240-й наждачкой.

Фотки мои, опыт проводил я - тег моё. Творите глупости если они доставляют. Всем ☮️.

Несмотря на то, что мы живем в век технологий и перед научными исследованиями нужно нарабатывать теоретическую базу, порой, открытия в химии происходят там, где их совершенно не ожидали получить. Казалось бы, какая химическая реакция может произойти между прочным и коррозионно-стойким в агрессивных средах металлом и одноатомным спиртом, однако...

Произошло это осенью 1965 года в США во время первых испытаний орбитального корабля Аполлон 4. Как сообщает старший научный сотрудник Центра американского прогресса Лоуренс Корб в своей книге «Memories of the Apollo and Space Shuttle Programs», на испытаниях резервуаров из титанового сплава (Ti-6Al-4V), использовали жидкости, имитирующие топливо по своим физическим свойствам, не являющиеся столь взрывоопасными и не способными нанести существенный вред окружающей среде (а также из соображений экономии). Заменой гидразина выступил метанол, а вместо тетраоксида азота использовали фреон. Выбор метанола также обуславливался тем, что он используется, как чистящая жидкость для титановых конструкций и сервисный модуль при удачном испытании мог бы быть использован при запуске, т.к. при заполнении бака горючем от наличия следов метанола не возникнет проблем.

Таким образом, заполнив бак смесью под высоким давлением, начали проводить испытания на усталость материала. И в один момент, совершенно неожиданно для всех бак взрывается, уничтожая и сервисный модуль за пятнадцать миллионов долларов!

Осмотр фрагментов показал, что с металлом произошло коррозионное растрескивание под напряжением. Поначалу предположили, что в баке были следы загрязнения или в конструкции использовался некачественный сплав.

Однако, дальнейшее моделирование инцидента с использованием тех же титановых частей разорванного бака и нагретого метанола под давлением в 1МПа дало крайне необычные результаты – оказалось, что пары метанола при температуре 120 - 150 ° С способны легко реагировать с титаном с образованием метилата титана (IV).

Решение же проблемы, оказалось крайне простым – предотвратить разрушение металла позволяет влага. Даже 1% воды в метаноле значительно замедляет процесс коррозии.

Вот так случайно на испытаниях космических аппаратов открыли новую химическую реакцию. Жаль лишь то, что не нашлось применение полученному алкоголяту, а рассматривался лишь сам факт реакции металлического титана со спиртом.

В ходе дальнейших исследований на тему взаимодействия титана с органическими соединениями при высоком давлении, было также установлено, что аналогичная реакция происходит и с этиловым спиртом  – его пары также способны вызывать коррозию, однако в меньшей степени, но присутствие хлороводорода или иода увеличивает скорость разрушения титана пропорционально их концентрации.

Помимо примеси воды, защитить титановую поверхность можно предварительным окислением, поскольку пленка из диоксида титана инертна к парам спиртов даже при высоких давлениях. Более надежный, но технически сложный способ это катодная защита – электрохимический метод, при котором происходит катодная поляризация металла, осуществляемая внешним источником тока. В результате на поверхности металла протекают катодные процессы; анодные же процессы, обусловливающие коррозию, переносятся на вспомогательные электроды (анодное заземление).

В настоящее время  добавка в 5% воды к метанолу – обязательное условие для защиты коммерческого оборудования из титана, а в случае работы при высоких температурах и давлениях в агрессивных средах минимальное содержание воды в метаноле достигает 10% .

P.S. идею для поста подал @lisDA, до вчерашнего дня сам не подозревал о таком открытии 54-летней давности, но покопавшись набралось материалов для целого поста.

P.P.S. В рунете не нашел никакой информации на эту тему (видимо этот пост будет первым).

Привожу соответственно англоязычные источники (материалы от NASA и научные статьи):

https://books.google.ru/books/about/Memories_of_the_Apollo_a...

https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/196700...

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0010938X93...

https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1570

Заметил у знакомых это чудное кулинарное приспособление из нержавейки с латунной ручкой. Вероятно, тут была некоторая дизайнерская задумка красоты ради, но угадайте с трёх раз, сплав какого металла нагревается сильнее и быстрее вопреки предназначению сковородки? (Вопрос скорее к производителю).

Плотность вольфрама- 19,25 г/см³

Плотность алюминия - 2,69 г/см³

Недавно нашёл одну схему по ковке, если её перенести на бумагу -  будет как то так.

Вышла такая штука.

Потом попёрло на эскизы )

Вырезал клинок из ст-3 (пишу на всякий случай, чтобы кто-нибудь не подумал что это холодное оружие)

Потом выточил геометрию и отшлифовал, позже приварив к рукоятке.

Навёл марафет )

Вышла такая вот штука)

https://vk.com/nuclearvanguard группа в вк)

Привет, я Джонни Кэтсвилл (нет) и сегодня мы снова будем попусту переводить железо! Фотал на одного из коротышей, так что будут фотки преимущественно того, у которого лезвие прямое.

Для акта вандализма нам потребуется кусок х12мф размером с приличный нож толщиной 4.5мм и желание сделать с ним что-нибудь неприличное - распилить на куски, например:

А ведь мог бы получиться нормальный полноразмерный нож... Что же я наделал! Ну пока всего-ничего, но дальше будет хуже - отверстия под пальцы! Белые люди сверлят крупные дырки коронками, но все коронки, что мне попались оказались несколько бракованными (мне везет, да), со смещением относительно центра и отверстия они делали на пару-тройку мимиметров больше, чем на них заявлено. В общем, 13мм сверло, а дальше бормашинкой расширять. Ммм, задротство:

Сделав пальцедырки и выкурив блок сигарет от такого количества секса можно переходить к следующей стадии развращения. Так как полноразмерного сверлильного станка у меня нет, то для максимальной точности приходится подключать гибкий вал к дрели, а сам вал зажимать в стойку от бормашинки:

Для пущей красоты и тактильных удовольствий делаются вот такие хреновины на местах упора большого пальца (и в некоторых других местах):

Апофеозом слесарного неистовства, несомненно, выступает выведение спусков. У этих малявок они вогнутые, потому что правильные вогнутые спуски дают красивые грани, а красота - это наше все и уровень веселости от этого растет!

(Уровень веселости 49)
Х12мф не может быть нормализована в обычном понимании (игра сунул-вынул с горном/печью), потому просто пользуем отпуск для снятия напряжений, причиненных слесаркой. На самом деле все это делается исключительно для симпатишного цвета побежалости:

(Уровень веселости 49.5)
Закалка банальная - закладка в печь на 700, выдержка 15 минут на 800, выдержка 7 минут на 1020 и купание с этой температуры в подогретом масле. Потом отпуск 200 на пару часов. В итоге стекло царапается, напильник скользит и все такое прочее из народных методов определения твердости, ибо твердомера как не было так и нет (и не будет, скорее всего):

Верхний выглядит страшнее потому что с нижнего я ободрал всю окалину.
После шлифовки и полировки имеем вот чего:

Длина того, что с прямым лезвием 125мм, второго - 130мм, толщина 4.5мм, ширина в районе больших отверстий - 33мм, отверстия под пальцы 23мм.
Железная часть на этом кончается, зато дальше идет вообще порнография. Можно считать это моими первыми кожаными ножнами, так что они будут страшны и неказисты, всех впечатлительных просьба дальше не читать. Ха! шучу, читайте на здоровье, я просто свои косяки показывать не буду. Ха! Еще как буду, мне вообще пофиг на ваше душевное равновесие =)
Режем все части будущих ножен из 4мм растишки:

Клеим вставку к одной из половинок на варварский момент! У него упаковка вон какая красная, значит клеит быстро.

А потом я втупил на отличненько и приклеил хлястик. В тот момент я не задумывался как я всю эту хрень буду прокрашивать, я был весел и беспечен. Весел как пикабушник со своими 49.5

Дырки под нить я сверлил, так как пробойников у меня нет, да и сверлить быстрее все равно.

Пришив хлястик склеил все воедино и зачистил урез. Зачистил хреново, но тогда я все еще был весел...

Половину веселости мне сдуло сверление дырок в трех слоях кожи
(Уровень веселости 24.75 - это для тех кому считать лень половину от 49.5)
На фото внизу вы видите прекрасные входные отверстия, а выходные я вам пока не буду показывать, ведь я забочусь о вашем психическом здоровье (нет, просто не заснял их на этом этапе), буду постепенно вас подводить к этому зрелищу. Скажу лишь, что они не так ровненько там идут =)
Сшивание было делом техники, в этом нет ничего сложного, уровень веселости немного восстановился
(Уровень веселости 24.76 - а че вы хотели, я ж не швея-мотористка, получать сотни удовольствия от возьни с нитками)

Покрасил все это дело красно-оранжевой краской (это будут быстрые ножны, что бы это ни значило). Кожу под хлястиком пришлось промазывать зубочисткой >_< Веселость как ветром сдуло.
(Уровень веселости 5)
К тому же теперь можете поглядеть на отверстия с обратной стороны.
Посмотрите на отверстия,
посмотрите на меня,
да, я мудак.
(Уровень веселости - 20 - втянулась веселость)
Функционально, я думаю, от этого хуже не стало, но красивости поубавилось. Зато вторые ножны уже лишены всех этих огрехов.

Ну и все вместе:

Бонусов не будет, мне не весело, расходитесь.

Доброго дня всем. Продолжая тему фултангов и железного дерева,сделал вот такой кухонник.

Довольно деликатный клинок,для разделки мороженного мяса и костей не пойдет,зато остальное будет рассекать аки джедайский меч)))

Кухня #8

-клинок: AUS10,152х36х2.7 мм сведен в 0.2 мм,заточен карбидами до P1000,угол около 32 гр.

-рукоять: 120х28х17 мм, айронвуд,г10,нерж.штифты.

Накопилось много кадров моих работ, хочу показать!

Вот. С вами была Keertis!

Папались мне на глаза старые разбитые подшипники , вспомнил что на ютубе видел ролики как из подшипников делают ножи…
Решил попробовать сделать и вот что получилось

А вот что было

Внутреннее кольцо подшипника , разогрел и выпрямил ))

Обработал болгаркой и напильником)))
приварил шпильку . Ну и набросал ручку из отходов латуни , дерева, старого ботинка и шайбы из нержавейки. И снова обработал напильником )))

Мне нравится работать с металлом , делать вещи из металлолома.
Я не ножедел. Критику , замечания и советы приму с благодарностью)))
На заказ ничего не делаю и не продаю

Забыл: канавку качения частично заварил нержавейкой, дол получился сам по себе))) никакого акцента на хо делать не собирался, буду использовать как хоз быт.
Калил 850 и в массло, отпуск 160 два часа , твердость не мерял. Ручку пропитал льнянкой и обжег.
Спасибо за внимание!
сори за граматику((
фоткал на молоток )))

Вспомнил.

Москва. Сижу как-то в парке на скамейке, а неподалеку трудятся работяги из ближнего зарубежья - устанавливают бордюры вдоль дороги. Тут слышу диалог между ними.

- Расуль, отойди я сам сдвину, мешаешь жи!

- Сабит, ты бог что ли?

- Спорим, сдвину ломом, трубой и бруском?

- Ахаха! Аллах тебе в помощь!

Сабит использует большой рычаг и передвигает плиту.

- Ээээээээээээ! Сабиииииит! Так нечестно! Ты физику использовал!

Произошло только что. Затариваю в продуктовом овощи на вечер, расплатился и уже собирался уходить, как тут к кассе подлетает дама лет 50-ти и ставит на весы литровую бутылку разливного подсолнечного масла. Весы показали 930 г. Указав на это продавцу, дама начала предъявлять претензии что купила литр масла и тут недовес, давайте другую бутылку.

Дабы защитить репутацию продавца начинаю общаться с дамой:

Я: - Уважаемая, масло так-то легче воды.

Д: - Я знаю, но я купила литр, тут недолив.

Я: - Литр это объём, а масса...

Д: - Ой я не к вам вообще обращалась.

Я: - Но ведь плотность...

Д: - Какой ты умный, прямо страшно. МАСЛО МНЕ ПОМЕНЯЙТЕ!

Ни на какие мои пояснения дама не реагировала и успокоилась только тогда, когда на весы поставили заводскую запечатанную упаковку масла объёмом 1 литр. Весы показали ... барабанная дробь... 930 грамм.

Потом эти люди ещё что-то говорят про поколение ЕГЭ...

P.S. Сам школу закончил больше 10 лет назад.

Сера гексафторид гораздо плотнее, чем воздух

Гексафторид серы (также элегаз или шестифтористая сера, SF6) — неорганическое вещество, при нормальных условиях тяжёлый газ, в 5 раз тяжелее воздуха.

Из грузовика движущегося со скоростью 80км/час, в обратную сторону движения выстреливают мяч со скоростью 80км/час.

Парциальный вакуум

Горящая бумага нагревает молекулы воздуха в бутылке, от чего они приходят в движение, начинают отталкиваться друг от друга. Часть воздуха выходит наружу через щели между яйцом и горлышком бутылки. Когда пламя гаснет, молекулы воздуха охлаждаются и начинают притягиваться друг к другу.

Воздух снаружи бутылки устремляется внутрь нее, однако путь ему преграждает яйцо. Давление молекул воздуха снаружи бутылки настолько велико, что они буквально вталкивают яйцо внутрь сосуда.

С помощью акриловой призмы и ускорителя "ловим" электроны.
Они легко проникают вглубь акрила и быстро замедляется, сталкиваясь с молекулами пластика.

Если пост зайдет, буду ещё выкладывать

По молодости много чем увлекался, мастерил руками, ставил физические (и не только) опыты - ну, в общем, осваивал окружающий мир. И как-то, в институтские годы, пришла мысль обуздать каплю.  А так как в числе увлечений была и фотография, то обуздание виделось в виде съёмки процесса падения капли в воду.

Навернуть промежуточные кольца под объектив, чтобы снимать каплю крупно, с малого расстояния, было несложно (фотоаппарат "Зенит"). Реконструировать фотовспышку, чтобы давала импульс небольшой мощности, но очень короткий, тоже не вызвало осложнений. Соорудил капельницу, поставил ванночку и начал "на глаз" ловить момент падения капли. Проявив две отснятые плёнки лишь на двух кадрах увидел каплю, как таковую, но воды она не касалась... В общем, в таком исполнении идея не реализовывалась. И тогда я сел за разработку-изготовление специального аппарата - капля прерывала луч света, с этого момента аппарат отсчитывал задаваемое вручную время задержки, после которого подавал импульс на поджиг вспышки. И вот когда аппарат заработал, дело пошло! Падение каждой капли сопровождалось вспышкой. Глазом было отлично видно фазу падения капли - вручную подгонял время задержки, снимал кадр очередного падения. Добавлял время - ещё кадр. И так далее. Оказалось, что повторяемость кадров в одной фазе падения (с одной задержкой) очень хорошая - конкретная форма "неровностей" и брызг, конечно, разная, но общая форма очень стабильна. В результате хронологически выстроенная подборка выглядит, как кадры съёмки падения одной капли. Ниже результат, собранный в одно фото.

Прошли "плёночные" времена, поменялась техника и как-то вспомнилась та старая затея. Решил это дело повторить на новом уровне. Старого прибора уже не было (разобрал), сделал новый, намного проще - оказалось, этого более, чем достаточно. Вспышку переделывать уже не пришлось - современные позволяют штатно выставить нужный режим импульса света. Объектив тоже современный, для макросъёмки. Первые технически пробы прошли вполне удачно - всё корректно работало.

Дальше начал придумывать, как бы это дело разнообразить. Вот, что в итоге получалось.

Когда капля падает в воду, то она пробивает там сферическое углубление, которое потом схлопывается. При схлопывании получается кумулятивный эффект, в результате чего вверх выбрасывается столбик воды. На кадре ниже снята это самое сферическое углубления, вид сверху).

Далее более художественные варианты за счёт разноцветной подсветки.

А тут - падение на твёрдую поверхность...

А вот тут падение капли на тонкий слой воды - неплохо получилось:

А потом ещё возникла мысль снять процесс, когда падающая капля разрезается тонкой (0,1 мм) проволокой. Для большей эффектности при съёмке добавлена цветная небольшая (оранжевая) подсветка. Кадры собраны в линейку, поэтому тут они выглядят мелко, лучше посмотреть непосредственно на сайте: http://foto-tula.ru/picview.php?num=53782

Пара кадров из этой подборки крупно:

7 класс, 2010 год

1 сентября. Помню, как мы стояли во дворе новой школы. Друг другу незнакомые, но все одинаково «звёздочки», которых взяли в «ту самую лучшую школу города», один из самых сильных физ-матов России.

Кто постарше уже успели рассказать нам про учителя физики, который шутит на уроках, даёт смешные прозвища ученикам и обязательно предложит нам помыть его машину за пятерку в году. Продумывали гениальные ответы, боялись смотреть ему в глаза, шушукались в коридоре, когда он проходил мимо. Ура, он не ведёт у нашего класса...пока

8 класс, 2011 год

Каждый получил свою порцию шуток про себя в перемены. Половина твёрдо решила, что в 9 классе пойдёт к нему, остальные - ни за что на свете!

Все ещё не смотрим ему в глаза, стараемся не сталкиваться с ним в перемены - боимся не верно ответить на шутку, не так посмеяться, стесняемся и, краснея, уходим в класс

9 класс, 2012 год

Мы попали к нему в группу - кого-то он выбрал, кто-то напросился сам. В первый же день - двойки у всех за определение электрического тока.

На следующий день - снова двойки, потому что снова не выучили.

К следующему уроку это определение выучили все, но он спросил определение диффузии - снова двойки у всей группы.

Ещё через урок снова, потому что выучили, но забыли в конце добавить «под действием температуры».

Итого - 4 двойки за первые 4 урока. Кто-то начал жалеть, у отличников случились истерики. Получаем первые прозвища. Ни о чем не жалеем!

10 класс, 2013 год

В 8 утра по вторникам и четвергам железно сидим в его кабинете на доп.занятиях. Потому что мы любим физику, и потому что мы любим его шутки, его монологи и его внимание.

Появляются новые прозвища, ругается, что мы курим, впервые вызывает родителей в школу. В школе слушаем про то, какие хорошие у нас родители, дома - какой замечательный учитель физики. Перестаём бояться смотреть ему в глаза. Гордимся, что учимся у него

11 класс, 2014 год

Любопытство, куда он иногда уезжает прямо во время урока, сменяется на беспокойство. Советуемся с ним, куда поступать, готовимся к ЕГЭ по физике. Одноклассник снимает все уроки на камеру, делится разбором задач с разными ребятами по стране. Слушаем очередную мудрую лекцию, не подозревая, что скоро о ней будут говорить все. Понимаем, что мы там, где должны быть. Называем его любимым учителем.

Дарим ему подарок на последнем звонке и твёрдо ступаем в новую жизнь, уверенные в своих силах и в том, что мы не подведём его веру в нас!

1 курс, 2015 год

Мы поступили, куда хотели. Мы благодарны школе и каждому преподавателю за все 5 лет, когда они ставили нас на ноги и подарили крылья. Кто остался в городе, мы приходим на праздники, рассказываем как у нас дела, смотрим на испуганные глаза семиклассников и то, как они шушукаются в коридорах про учителя физики. Улыбаемся и радуемся, что у них впереди ещё прекрасные 5 лет, чтобы все понять

2 курс, 2016 год

На 1 сентября людей уже меньше. Мы стали приходить реже, мы заняты, мы строим новую жизнь. Мы доказываем, что в нас не зря поверили, нас не зря называли «звездочками». Принимая решения, мы вспоминаем учителя физики, мысленно советуемся с ним, рассказываем всем его шутки

3 курс, 2017 год

Проезжая мимо школы смотрим во двор, стоит ли его машина. Улыбаемся, успокаиваемся, продолжаем идти к своей цели, продолжаем доказывать, что мы были достойны всего времени, потраченного на нас

4 курс, 2018 год

Кто-то уже пишет дипломы, почти все работают, чья-то жизнь уже сложилась, остальные - борются и доказывают. Собираемся на юбилей школы, приходят единицы - дела и новая такая интересная жизнь. Живем тем самым днём, когда придём в школу, гордо покажем дипломы и расскажем ему, что было с нами эти три года!

.

.

.

.

.

24 мая 2019 года. Получаем сообщения. Сергей Евгеньевич умер. Прямо на уроке физики. Сердечный приступ. И все.

Нас не было рядом три года. Потому что мы хотели прийти уже теми, кем он нас видел в будущем. Мы жили этим будущим, забыв про настоящее. Нас смогла заставить приехать в школу только эта трагедия. И мы приехали теми, кто так и не усвоил урок.

И наконец пришло понимание, что двойки за определения - это не про физику, это про умение учиться на своих ошибках.

Это был его последний и самый важный урок в жизни. Урок, которого мы не заслужили

__________________

Сергей Евгеньевич Полянский - чуткий человек, замечательный преподаватель, лучший учитель физики

Он вырастил мировых победителей олимпиад, директоров и основателей компаний. Он учил не просто физике, он учил жизни

Сергей Евгеньевич навсегда останется не только в наших сердцах, мыслях и словах, но и в жизни сотен других людей

Он может быть знаком вам по видео, которое снял в рамках обычного урока физики тот самый наш одноклассник -https://pikabu.ru/story/monolog_o_fizike_2691264

Пожалуйста, берегите тех, кого любите, умейте быть благодарными и живите настоящим!

Преподаватель Ришельевского лицея Павел Виктор создал полный углубленный курс физики для специализированных физико-математических школ. Курс состоит из видео, записанных во время уроков, которые Виктор ежедневно в течение трех лет транслировал в прямом эфире на YouTube. Всего в него вошло 473 урока.

Видео рассортированы по темам и доступны бесплатно на Youtube-канале «РЛ Физика». Как сообщается на сайте лицея, курс Павла Виктора по физике стал наиболее полным из доступных в интернете на сегодня. Он охватывает все темы углубленной программы 9-11 классов от «Механики» до «Физики ядра», также есть избранные темы для 7-8 классов.

Под видео ученики оставляют комментарии и задают вопросы. Чтобы просмотреть их и дать ответы, учитель ежедневно тратит около часа времени. «Иногда дети в комментариях оставляют такие вопросы, над которыми нужно крепко подумать, прежде чем дать ответ. Это вдохновляет меня, потому что интересные осмысленные вопросы дают пищу для размышлений», — заявил Виктор.