卡帕纳泽电气机械装置运行原理

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能量海 发表于 2012-6-23 21:36

第三章:静脉冲系统

  塔里埃尔还设计了似乎是自供电的电机发电机,尽管很难看出像这样的设备可以怎样运行,但已经有人传给我一份下面的分析:

卡帕纳泽电气机械装置运行原理
  威廉•J•麦克菲里(William J. McFreey) - 2012年2月

  两个视频发布(虽然是以前的)在YouTube上:






显示了一台塔里埃尔•卡帕纳泽设计的电机或电气机械装置,在用一个只能提供很少电流的小型PP3九伏电池启动后,自供电运行,并提供一个较大的机械功率输出。下面的分析中声称,塔里埃尔的设备实际上是一个类双、固态等时性回旋加速器的设备 (
Cyclotron),如下所示:

image334.gif

  一些实际实施细节可能与上面的配置有所不同,但预计不会改变设备的操作。上面的这幅图不是按比例的。

  该装置由两个同样的组合圆盘相对地安装在一根轴上(轴应接地,因为圆盘在运行过程中会产生大量的电荷)。这两个圆盘之间的间距可以改变,以便调整安装在主动轴上的永磁在圆盘之间所产生的磁场强度。

  图中箭头标注的这个环形磁铁是安装在轴上的,并定位于极间而在钢法兰盘之间提供了必要的磁场。每个盘由两种材料组成:黄铜(或许是铜)和磁性钢。圆盘的黄铜部分互相面对。显示在左边的外部和内部的线圈,构成一个无线电频率变压器,由此电力被传递到黄铜圆盘。这种结构形式不仅提供了必要的磁场,而且在磁场中还有一个梯度,如图中的黑色箭头所示。通过黄铜板的磁场在圆盘的边缘处最强——由于有圆盘区在这里,而靠近轴的地方的磁场几近为零,所以在图.1中黑色箭头的长度表示在这个距离轴的磁场的强度。换句话说,两个钢法兰创建了一个磁场的径向对称和渐增分布。

  这项配置的每个黄铜盘可以起到一个独立的类似固态同步回旋加速器设备的作用。有一个垂直于法兰的磁场,且其场强与轴的距离成正比。粗略估计,你可以想象法兰之间有着非常大数量的等磁强的“圆柱”。黄铜盘都浸没于这个场中。所有这些还不足以使一台有效的类同步回旋加速器成为快速移动的带电粒子。这些都可以通过使用放射性物质来产生,但是没有必要,因为在这种情况下,它们可以通过核磁共振受激辐射来产生。要实现此目的,外部产生的射频输入信号通过射频被耦合到连接减两个圆盘的线圈。射频电流在黄铜板内放射状地流动,并通过钢板和非磁性轴返回。射频f0 被选取,以便它在法兰之间的等磁场的柱体之一的位置上激发核磁共振(见图.2)这个频率的给出是由:

image335.gif

  这里:
    y 是圆盘材料中的一个同位素的回磁比,而
    B 是局部的磁感应
  (
Nuclear_magnetic_resonance)。

  而这个磁场的值必须回旋加速器共振条件也要得到满足,即:

image336.gif

  这里:
    m 是微粒物质
    q 是它的电荷
    B 如前,是局部磁感应
    v 是向粒子的速度,而
    r 是磁柱体半径


  当磁场强度在一定半径上同时满足这两个程时,那么作用便开始了。在黄铜盘中通过核磁共振受激辐射产生了快速粒子,而这些粒子中的一些开始在圆盘的平面上循环,在这里它们被磁场B偏转磁场和引导,并随着一个在等磁强的柱体上的路径循环。这类似于一个等时性回旋加速器的作用,虽然不加速粒子,但它们在数量上大为增加了。

  这些发射的放射性粒子的速度是非常高的,贝塔粒子约为27万公里/秒,而这很容易满足回旋共振对磁场B和半径r的适度值的要求。这个过程可以通过在圆盘里的带原子核的粒子弹性碰撞(在这里入射的粒子不会在碰撞中被吸收),而致许多更快速的粒子发射事件的级联生产来的维持。必须要研究发生在黄铜盘里的确切反应。发射事件成为同步的和单向的。越来越多的粒子开始在黄铜盘里循环。实际上,这是一个快速粒子倍增器。

  理论上,这创造了一个逃逸条件。在现实中,循环的粒子在一个有着自己磁场的一匝线圈里组成了电流,修改了初始磁场B,并因此由类回旋加速器和核磁共振解谐系统。这样,该过程饱和在电流的一定的值上。这个过程类似于在微波激射器或激光器里的受激发射,但是在粒子层面上,而不是在光子层面上。每个发射事件,在此条件下,对嵌入在圆盘材料(相当于在宏观尺度上的喷气发动机)中的发射原子核上施加一个力,因此创建了巨大的扭矩。

  通常情况下,该系统通过调整磁场B进行预调,通过估算将产生的带电粒子的速度,使其值将支持等磁场B靠近黄铜盘缘时的一个柱体上的回旋加速器谐振。当提供核磁共振激励时,类回旋加速粒子倍增开始发生,并生成扭矩,在黄铜盘里伴随着强烈的环电流。这样,图.1的配置变成了一台电机。当核磁共振激励移除时,类回旋加速器的倍增过程逐渐停止,而因此生成的扭矩也结束。原则上,核磁共振激励并不一定要非常强,可以由一个小型电池供电的固态发生器产生。不像卡帕纳泽的线圈,圆盘里产生的大电流在这个电气机械装置中没有利用。

  值得注意的是在磁场中的梯度,使得满足核磁共振和同步回旋共振条件更容易。磁场梯度还有利于圆盘内的粒子囚禁。

  总之,卡帕纳泽圆盘设备的工作原理是类回旋加速器共振,但与某些导电材料的辐射能配合——当通过核磁共振激励而增强时。

image337.gif

  图.2 回旋加速共振条件下黄铜盘里的磁场梯度中发射粒子的回转。圆盘与粒子反向旋转。

  法兰和圆盘施工材料的选择是极端重要的:法兰、磁性钢用于提供磁场的强度和均匀分布。对于圆盘,黄铜是一种锌和铜的合金,两者都有很多的同位素(Brass),或一些其它类似的材料用于提供增强核磁共振激励下的辐射能。

  卡帕纳泽的所有设备背后的物理原理是相同的和非常有趣的。但它强调,没有我们今天所知的物理定律被违反。燃料是由圆盘材料供给。设备不能永远运行,而且它不是自由能源,也不是overunity(取决于如何定义),但它们是不同寻常的,即在工程学方面,也在建筑学方面。

  这些类型的设备在20世纪70年代初由迈克尔•梅耶(在本章前段可见和 meyer.htm)发明,并由马克•史蒂芬在1990年代中期进一步开发(他的第一个设备的形状是一个线轴形)。也有可能尼古拉•特斯拉实验过这种装置。

  卡帕纳泽线圈的工作原理与此是相同的:在较小的圆盘中增强辐射能(核磁共振激励)、磁场梯度和(调制这次的)类回旋加速共振;这将是一个单独的文件的主题。

  此分析仅供参考,任何情况下不能被认为是一项为您建造或用任何此类装置做实验的建议。此设备可能产生放射性粒子。离心力这个装置中是非常高的,所以如果您选择此装置试验,那么你就要自负全责。可能需要安装铝盒来屏蔽任何零散的放射性粒子。