Marx 1000

Der Marx 1000 bei der Arbeit

Das Bild vom ersten Test des ersten Turms des Marx 1000 lässt auf Mehr hoffen.

Aufbau

Der Aufbau und die Inbetriebnahme des ersten Turms gestaltete sich als schwierig, kostspielig und zeitraubend. Doch nach einigen Tagen intensiver Arbeit war der erste Teil des großen Projektes vollbracht.

Zu Beginn des großen Projekts stand eine Idee und eine nicht geringe Anzahl Hochleistungs Pulskondensatoren der Marke Wima FKP1. Diese Kondensatoren, mit einem Rastermaß von 27,5mm und einer Kapazität von 4,7nF können eine Spitzengleichspannung von 4000Volt verkraften. Durch die hohe Pulsleistung dieser Kondensatoren waren sie nach einem Schnäppchenkauf bei einem großen Internetauktionshaus wie geschaffen für den Bau eines neuen großen Marx Generators.

Leider gestaltete sich der Aufbau als schwierig und die Kosten stiegen. Natürlich sollte bei einem solchen Projekt alles vom Feinsten sein, was sich preislich besonders an den Funkenstrecken bemerkbar machte, die aus Messing gefertigt wurden.

Anhand dieses Bildes lässt sich sehr gut der Aufwand erkennen, den ich betrieben habe um einen der größten privaten Marx Generatoren in Deutschland zu bauen. Jede Stufe besteht aus 8 Kondensatoren die in reihe geschaltet wurden. Das Platinenlayout ist gut für derart hohe Spannungen geeignet, da es kaum scharfe Kanten und Ecken im Design gibt, die einen Feldstärkeanstieg zur Folge gehabt hätten. Ein Fehler in der Konstruktion kann zu Coronabildung und Erhitzung der Luft im entsprechenden Bereich führen. Dadurch steigt natürlich die Brandgefahr und die Funktion kann massiv beeinträchtig werden, da an solchen Stellen natürlich eine Menge Energie verlorengeht.

Jede Stufe ist mit 3 180k Ohm Widerständen in Reihe miteinander verbunden, die in Schrumpfschlauch eingeschrumpft wurden, um Überschlägen vorzubeugen.

Die Elektroden bestehen aus Messing und haben einen Kugeldurchmesser von etwa 1cm. Ein M4 Innengewinde vereinfacht die Einstellung jeder einzelnen Funkenstrecke und lässt viel Spielraum zur Justierung.

Das Bild zeigt natürlich nur einen kleinen Abschnitt, den ich Anfangs zum Testen und Einstellen verwendet habe, um spätere Risiken beim Bau der großen Version zu erkennen. Ein kleiner Prototyp ist demnach bei allen Marx Generatoren eine gute Entscheidung, da Fehler bei einem finalen Modell meist schwer zu korrigieren sind. Bei solchen extremen Spannungen, wie sie bei Marx Generatoren entstehen, ist eine nachträgliche Isolation beinahe unmöglich. Der beste Isolator bei solchen Spannungen heißt Luft.

Man sollte auf genügend Abstand der Stufen achten. Bei meinem Modell ist jede Stufe 8cm voneinander entfernt und mit M8 Nylongewindestangen verbunden. Metall ist bei solchen Designs ein absolutes No go.

Auch sollte man sich im Klaren darüber sein, dass ein solcher Marx Generator ein extremes EM Feld erzeugt. Bei jeder Entladung breitet sich ein massives Elektromagnetisches Feld um den Generator aus, welches man sogar spüren kann. Bei den ersten Tests des Generators bemerkt man im Abstand von 1 Meter ein leichtes Kribbeln in Armen und Beinen. Nähert man sich vorsichtig, so verstärkt sich das Kribbeln und wird sehr unangenehm. Das starke EM Feld reicht aus um Elektrogeräte im nahen Umfeld zu beschädigen oder zu zerstören. Einzelne Transistoren sowie IGBT Module sind ganz besonders gefährdet, wie ich leidlich erfahren musste. Zwei IGBT Module die etwa 3 Meter entfernt waren, waren nach dem ersten Test des Marx Generators nicht mehr zu gebrauchen und nur noch ein Fall für die Mülltonne.

Bei einem solchen Modell ist es selbstverständlich, auf Genauigkeit und Funktionalität zu achten. Jede scharfe Kante und jede Unachtsamkeit wird Folgen haben. Man sollte möglichst darauf achten sowenige scharfe Kanten an leitenden Teilen zu haben, wie irgend möglich ist. Die Durchbruchsspannung kritischer Teile wie zb die Befestigung der Funkenstrecken, kann man erhöhen indem man Hutmuttern aufschraubt. Die Hutmuttern erhöhen die Durchbruchsspannung der relativ scharfkantigen Gewindestange und senken somit die Verluste. Die Widerstände sollten möglichst so verlötet werden, dass keine scharfkantige Spitze der Anschlussbeinchen auf der Unterseite der Platine herausguckt.

Der komplette erste Turm.

Natürlich ist dieses Projekt noch nicht fertiggestellt. Sobald es Neuigkeiten gibt, werde ich es im Forum bekanntgeben und natürlich so schnell es geht, diese Site updaten. Bis dahin müsst ihr euch gedulden .