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Der vorläufige Aufbau

Wohl jeder bislang gebaute Fusor benötigt zum Betrieb eine Vakuumpumpe und ein Hochspannungsnetzteil. Mal ganz abgesehen von der Vakuumkammer. Der komplette Aufbau des Projekts und dessen zukünftige Erweiterungen werden hier vorgestellt. Auf diesem Schema ist der momentane Aufbau zu sehen. Mit der geplanten Diffusionspumpe wird alles viel umfangreicher.

Vakuumkammer 1

Die Kammer ist aus einem kugelförmigen Vakuumverteiler aus Edelstahl aufgebaut. Bei den sechs Anschlüssen handelt es sich um KF25-Klammerflansche die im 90-Grad-Winkel zueinander (also gleichmäßig) um die Kugel verteilt sind. Der Innendurchmesser der Kugel beträgt etwa 6,5 cm bei einer Wandstärke von etwa 2,5 mm.

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Das Ding lag bei mir eine ganze Weile ungenutzt herum weswegen es voll von verschiedenen Kontaminanten ist.

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Im einfachsten Fall sieht die Vakuumkammer so wie seitlich abgebildet aus. An den drei oberen Anschlüssen befinden sich die HV-Durchführung, das Sichtfenster und ein Schlauchanschluss als Verbindung zur Vakuumpumpe. Die anderen drei Anschlüsse sind mit Blindflanschen versehen.

Die Hochspannungsdurchführung:

Obwohl es geeignete HV-Durchführungen schon fertig als KF-Komponenten zu kaufen gibt, habe ich aus Kostengründen eine Eigenbaudurchführung konstruiert. Von Anfang an erschien eine auf einer Zündkerze basierende Durchführung als die einfachste Lösung. Um den hohen Anforderungen bezüglich des Vakuums und der Reinheit der Restgase gerecht zu werden, kamen als Dichtungsmaterial nur temperaturbeständige Stoffe in Frage, die keine beachtenswerten Ausgasungen verursachen. Schema

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Diese Zündkerze (NGK LKR8A) erschien vor allem wegen dem langen Gewinde als besonders geeignet. Der Innenwiderstand beträgt nach mehrmaligen Tests etwa 4,5 kOhm.

Das Gewinde der Zündkerze wurde vorsichtig in der Hälfte rund um den Keramikteil abgesägt und entfernt. Der Metallring am Gewinde wurde ebenfalls entfernt. In einen KF25-Messing-Blindflansch wurde zentral ein 12 mm großes Loch gebohrt. Die Zündkerze wurde mit einem Dichtungsring versehen und durch die Bohrung im Flansch hindurch geführt. Als Gegenmutter dient eine G12 Messingmutter, die zuvor halbiert worden war. Da diese Muttern nicht auf die Zündkerze passen, musste eine der halbierten Muttern beidseitig kegelförmig ausgeschliffen werden. Die andere Hälfte der Mutter wurde einseitig kegelförmig ausgeschliffen und findet als Zentrierring für den Dichtungsring Verwendung, da dieser sonst durch den Anpressdruck aus seiner Position gequetscht würde.

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Zu sehen ist die komplette Durchführung mitsamt der KF-Dichtung und einem Testgitter. An der Spitze des Glas-Isolierröhrchens hat sich abgesputtertes Elektrodenmaterial angelagert.

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Diese zweite Version ist genauso aufgebaut wie die erste, nur dass hierbei der Keramikteil nach innen zeigt. Dadurch lässt sich leichter ein Gitter anbringen und die Isolation ist deutlich zuverlässiger. Das einzige Problem ist, dass die Zündkerze zu lang für meinen kleinen Fusor ist. KF-Zwischenstücke sind paradoxerweise teurer als KF-Reduzierstücke, mit denen ich ohnehin mehr anfangen kann. Also werde ich in Zukunft noch so eine Durchführung mit einem größeren Blindflansch bauen und diese dann über ein derartiges Reduzierstück anschließen.

Vakuumkammer 2

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Diese Vakuumkammer war ein großzügiges Geschenk. Vielen Dank Thomas. Sie ist wesentlich größer als meine bisherige Kammer und bedeutend besser geeignet, um Gitter zu testen und für viele andere Sachen. Getestet wird sie, sobald ich mal wieder ein paar benötigte Vakuumteile besorgt habe.