Discussione: novita' cella GDPE Iorio-Cirillo ottobre 2008

Novità impellentissime sono in arrivo.

Stiamo sistematizzando le misure di neutroni (l'energia sarà lo step prossimo, ma non di queste settimane, sicuramente in estate).

Abbiamo rifinito i blank di riferimento ed ottimizzato un sistema di conteggio automatico delle tracce sui CR39 'sviluppati'.
Molte cose interessanti si stanno verificando, ma non voglio fare troppe anticipazioni.
Quando questo grosso lavoro sperimentale e analitico sarà completo, condividerò TUTTO.

Ancora qualche settimana...

ok, attendiamo.
dal punto di vista energetico nessune nuove ??

ciao

Ciao mgb2,

scusa il ritardo ma mi era sfuggito il post.

Le misure energetiche le stiamo allestendo con la massima attenzione per una campagna dedicata, ma futura. E in tal senso mi sta arrivando uno strumento di acquisizione fantascientifico (1,8 GS/s - 2.5 GHz di banda passante) e questo già è un miracolo gigantesco, viste le mie finanze.
Nonostante la 'precisezza' dello strumento, riguardo alle misure energetiche, il layout che sto lentamente allestendo è quello in grado di fornire la massima sicurezza sull'energia in output, quindi le acquisizioni avverranno a monte del variac (che farà da filtro ai problemi di cui già abbiamo abbondantemente parlato) e il calorimetro sarà sempre quello 'a flusso' , con qualche ottimizzazione.
Ma occorre aspettare un pochino.

Come ti ho già detto, in questo momento i riscontri straordinari che sto avendo dalle misure nucleari (benedetto CR39), mi stanno facendo concentrare fortemente sull'analisi di questo aspetto. Uso gli strumenti calorimetrici e voltamperometrici già installati per monitorare macroscopicamente l'andamento del fenomeno e concentrarmi sulle condizioni ottimali per esaltare il flusso misurato.
Fra breve farò più chiarezza su questo aspetto e rilascerò più dettagli.

I miei ultimi fine settimana sono diventati molto fecondi, tanto da dilatarsi anche nelle notti infrasettimanali.

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Riporto la discussione sui dati postati da Ennio.
È passato un po' di tempo, ma ancora non si vede alcun commento di tipo statistico. Allora mi sono deciso a fare qualche test, per vedere quanto siamo lontani dal poter affermare "eta > 1". Ho lavorato solo sui primi 88 valori di eta.

1) Ho testato la bontà dell'adattamento degli eta a una distribuzione normale. Conclusione: si può dire che i dati non sono distribuiti normalmente tanto al livello di significatività dello 0,05 quanto dello 0,01 (ovvero siamo fiduciosi al 95% e anche al 99% di aver preso la decisione giusta). Anche facendo una stima di massima verosimiglianza si perviene alle stesse conclusioni.

2) Ho testato la casualità degli eta misurati. Risultato: si può accettare l'ipotesi di casualità tanto al livello di significatività dello 0,05 quanto al livello 0,01. Questo test è molto importante perché mi permette di stabilire se il campione delle misure di eta in esame è rappresentativo o meno della popolazione. Se non lo fosse, non si potrebbe procedere con l'inferenza statistica.

3) Siccome il campione è rappresentativo della popolazione, tuttavia il campione non è normalmente distribuito, ho il dubbio che anche la popolazione non sia normale. Quindi ho deciso di fare un test non parametrico (i test non parametrici sono indipendenti dalla forma della distribuzione della popolazione) avente come ipotesi: H0) l'eta delle celle è = 1; H1) eta > 1. Si rifiuterà H0 in favore di H1 se il risultato del test sarà >1,645 (a livello 0,05, ovvero sono disposto a sbagliarmi solo nel 5% dei casi). Il risultato del test è
-7,71921
ben lontano da 1,645.
Ovviamente, i risultati non possono che peggiorare se considerassi come livello di significatività lo 0,01: ora sarebbe necessario che il risultato del test fosse > 2,33.
Concludendo: non si può affermare " eta>1" né al livello 0,05, né allo 0,01.

Vi allego il file Excel coi calcoli, però non ci sono spiegazioni allegate: per quelle, vi rimando ai libri di statistica. Chi ha la possibilità di controllare i calcoli, mi faccia notare se c'è qualcosa che non va.

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Aggiornamento su altri test
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4) Anche le ultime 10 misure di eta costituiscono un campione casuale.
5) Per le ultime 10 misure, non posso affermare che eta>1 né al livello 0,05 né allo 0,01.
6) Al livello 0,05 potrei dire che c'è una differenza sostanziale fra le prime 88 misure di eta e le ultime 10. Non posso affermarlo però al livello 0,01. Se si volessa fare chiarezza, bisognerebbe fare più esperimenti di tipo impulsivo.

Non ho potuto testare la normalità degli ultimi 10 valori di eta perché sono troppo pochi.

Ciao Nabla e complimenti per il lavoro che hai eseguito, molto pulito e conciso.

Ovviamente, come ebbi già a dire a Ennio, hai riscontrato delle anomalie nella distribuzione statistica delle prove riportate nel file che hai analizzato.

Le anomalie sono dovute a motivi molto semplici e, se tenuti in debito conto, possono consentire di annullare tali anomalie e l'analisi può risultare più verosimile e uniforme.

Te le elenco:

- i primi test (periodo 2003-inizio 2004) sono stati eseguiti con strumentazione spartana e altamente imprecisa. Erano test indicativi che ci servirono a prendere familiarità col fenomeno e le sue dinamiche. Nessun test era simile all'altro, nè in procedura, nè in durata, nè a livello di materiali utilizzati (la cella era in continua evoluzione). Di fatto, in quel periodo, abbiamo solo preso dimestichezza col plasma. Le misure energetiche le facevamo con il PCP (uno strumento autocostruito, progettato da Iorio, con frequenza di acquisizione di 1 Hz) e quelle calorimetriche non erano desunte da pesate, ma da misure volumetriche, quindi alquanto grossolane.

- Nel periodo 2004 - inizio 2005 i test hanno cominciato ad essere più uniformi (come procedure) ma le misure voltamperometriche avvenivano tramite uno strumento, il VIP, posto a monte del variac, quindi nel conteggio della misura in ingresso era considerato anche l'assorbimento del Variac.

- Nel 2005 abbiamo cominciato a utilizzare uno strumento di misura voltamperometrica migliore (PA2200 della AV power) con acquisizione diretta dagli elettrodi della cella e le misure calorimetriche eseguite tramite pesate. Imbecchiamo una strada che sembra risolvere i problemi di riproducibilità della overunity: prove brevi di 180 - 200 sec, alta tensione e 0,5 molari. Tuttavia, dopo un po', ci accorgemmo che le prove brevi inglobavano un errore che invalidava i precedenti risultati.

Successivamente a questi test brevi (come puoi vedere nel file excel in tuo possesso), comincia una campagna più sistematica e controllata del sistema. Il problema è che in quel periodo alterniamo misure energetiche dai risultati altalenanti, con misure di trasmutazioni (prove lunghe) .

- Nel 2007 cominciamo ad usare la cella grande (1 litro). Gli eccessi calorimetrici a volte si presentano, a volte no. Sappiamo che dobbiamo trovare la 'variabile' nascosta e che i test devono continuare. In mezzo a questi test si inseriscono i test focalizzati verso l'individuazione e la misura dei neutroni.

-Fine 2007 ricominciamo i test energetici e cambiamo procedura. A inizio 2008 ci accorgiamo che lo strumento di misura voltamperometrico che utilizziamo (PA2200 AV power) è tarato su una frequenza di acquisizione più bassa del suo massimo.

- A fine 2008 - inizio 2009 riprendiamo gli esperimenti ponendo lo strumento voltamperometrico alla massima frequenza possibile e i test sono standardizzati.


Ti ho fatto questa lunga disamina per farti capire qual è il problema nel voler contenere, in una sola analisi TUTTI i test eseguiti.
Se si vogliono ottenere risultati realmente utilizzabili in sede di analisi occorre riferirsi a test eseguiti in un ben determinato periodo con una ben determinata configurazione strumentale e sperimentale.

Se ti vuoi cimentare nella cosa (e sarebbe cosa veramente gradita) dovresti suddividere le analisi nei periodi che ti ho indicato. Certamente vi saranno 'finestre' per le quali il numero di test non è significativo, ma sicuramente vi saranno condizioni da cui potrebbero essere desumibili condizioni di lavoro interessanti.

Chiudo questo lungo intervento ricordandoti che da tutti questi test abbiamo certamente intuito quali sono le condizioni sperimentali nelle quali il plasma mostra comportamenti energetici interessanti, ma ancora non è stato compresa al 100% la 'ricetta' completa che porta ad eccessi energetici perfettamente riproducibili. Abbiamo avuto eventi, ma non abbiamo il controllo completo.

Fammi sapere se ti va di affrontare questa analisi statistica 'scaglionata' per periodi. Ovviamente, per qualsiasi chiarimento o necessità fammi chiedi pure.

Può anche darsi che parte del lavoro di comprensione della 'ricetta' incominci da questa tua analisi.

Originariamente inviata da Quantum Leap

Ovviamente, come ebbi già a dire a Ennio, hai riscontrato delle anomalie nella distribuzione statistica delle prove riportate nel file che hai analizzato.

La distribuzione delle frequenze campionarie tende alla distribuzione delle frequenze della popolazione solo se il campione è grande. Se il campione non è sufficientemente grande, allora la distribuzione delle frequenze può non rispecchiare quella della popolazione. A complicare il tutto c'è il fatto che la formula usata per il calcolo di eta non è altro che una trasformazione di variabili aleatorie. Infatti, la misura della massa di soluzione, le misure di temperatura, le misure di tensione, ecc. sono tutte variabili aleatorie che poi vengono combinate (in questo caso con sole operazioni aritmetiche) per ottenere la nuova variabile aleatoria eta. A questo punto ci si può domandare quanto dev'esser grande il campione affinché rispecchi la popolazione. La risposta, purtroppo, dipende in modo non esplicitabile proprio da come sono distribuite e combinate tutte le variabili aleatorie nella formula.

Per comprendere meglio, faccio il seguente esempio.
Suppongo di prendere un resistore, immergerlo in acqua e dopo 500 s calcolare eta usando la vostra formula:
eta = [ (mi - mf)*539,44 + (Tf - Ti)*mi*1 ] / (Eel / 4.1868)
dove:
mi = massa iniziale d'acqua [g];
mf = massa finale d'acqua [g];
539,44 [cal/g] = calore latente d'evaporazione dell'acqua;
Tf = temperatura finale [°C];
Ti = temperatura iniziale [°C];
1 [cal/(g*°C)] = calore specifico dell'acqua;
Eel [J] = energia elettrica immessa calcolata mediante integrazione col metodo dei rettangoli = sommatoria(deltat*v(t_k)*i(t_k), per k che va da 1 a 500);
t_k = istante k-esimo di campionamento [s];
t_(k+1) = istante (k+1)-esimo di campionamento [s];
deltat = passo d'integrazione [s] = t_(k+1) - t_k = 1 s;
v(t_k) = tensione all'istante t_k [V];
i(t_k) = corrente all'istante t_k [A];
4,1868 è il fattore di conversione da joule a calorie ( 1 cal = 4,1868 J).

Siccome sto usando un resistore, mi sembra ragionevole supporre che mediamente eta = 1. Inoltre, facciamo finta che io ripeta l'esperimento 100 volte e che io misuri mediamente v = 250 V, i = 1,6 A, mi = 700 g, Tf = 100 °C, Ti = 80 °C e, di conseguenza (affinché eta =1), mf = 637,399896189 g. Ma quelli che ho elencato sono solo valori medi! In realtà, ogni singolo valore è una variabile aleatoria perché affetto da errore di misura. Siccome gli errori di misura sono universalmente ritenuti distribuiti normalmente, allora simuliamo la nuova variabile aleatoria eta supponendo che tutte le altre quantità misurate siano normali, con deviazione standard pari all'1% del valor medio (ciò corrisponde a supporre: incertezza standard = 1%) e che le misure siano indipendenti.
Faccio 100 volte lo stesso esperimento e ottengo i grafici allegati.
Si vede che la distribuzione delle frequenze campionare è asimmetrica (il suo coefficiente di simmetria è 0,5; se fosse 0 allora sarebbe perfettamente simmetrica) e che alcuni esperimenti dànno eta compreso fra 1,2 e 1,3, nonostante l'uso di un resistore! Queste discrepanze sono solo da imputare al caso, in quanto frutto di sole incertezze statistiche.
Se facessi altre 100 volte lo stesso esperimento, otterrei un'altra distribuzione delle frequenze campionarie, magari simmetrica o no, ad ogni modo con caratteristiche diverse dalla prima distribuzione rilevata, poiché l'estrazione di ogni campione è un evento statistico. Concludendo, anche se facessi degli esperimenti con un resistore, in linea di massima, non ci sarebbe da stupirsi se diversi esperimenti dessero, come risultato, eta > 1.

Originariamente inviata da Quantum Leap

Nel 2005 abbiamo cominciato a utilizzare uno strumento di misura voltamperometrica migliore (PA2200 della AV power)

Ne deduco che, allora, le misure da considerare sarebbero quelle dalla prova 55 compresa in poi.

Salve Nabla,

le tue osservazioni sono corrette in assoluto. Non avendo uniformato negli anni le procedure, non avendo uniformato i sistemi di misura, non avendo uniformato gli apparati di volta in volta impiegati, ci ritroviamo con l'aver eseguito pochi test per ogni nuova configurazione.

In questo modo la distribuzione statistica risulta anomala. Anzi, visto che lo dici meglio tu, ti quoto.

Originariamente inviata da Nabla

La distribuzione delle frequenze campionarie tende alla distribuzione delle frequenze della popolazione solo se il campione è grande. Se il campione non è sufficientemente grande, allora la distribuzione delle frequenze può non rispecchiare quella della popolazione.

Relativamente al discorso sulle variabili aleatorie concordo ancora con il tuo pensiero, tuttavia, se la procedura dei test è sempre la stessa, se gli strumenti sono sempre gli stessi, se gli esecutori dei vari passi sperimentali sono sempre gli stessi (p.e. la persona che fa le 'pesate' sulla bilancia è sempre lo stesso e la bilancia è sempre la stessa) questi errori possono 'diluirsi' se si ha un gran numero di prove.

Nel nostro caso non è stato così in quanto è sempre, di volta in volta, cambiato qualcosa di fondamentale, come ti ho scritto nel precedente post.

Originariamente inviata da Nabla

A questo punto ci si può domandare quanto dev'esser grande il campione affinché rispecchi la popolazione. La risposta, purtroppo, dipende in modo non esplicitabile proprio da come sono distribuite e combinate tutte le variabili aleatorie nella formula.

A meno che l'esperimento è pedissequamente ripetuto con le stesse procedure, dalle stesse persone e con gli stessi 'errori specifici' (anch'essi ripetuti sempre nello stesso modo).

Originariamente inviata da Nabla

Ne deduco che, allora, le misure da considerare sarebbero quelle dalla prova 55 compresa in poi.

Non proprio. Potresti considerare dalla 55 in poi ma che hanno durata > 500 sec. Fermandoti quando cominciamo ad usare la cella da 1 litro.
Successivamente considerare da inizio 2008 ad oggi (in cui configuriamo il PA alla esatta frequenza di campionamento).

Un'ultima nota: nel prosieguo dei test ci siamo accorti che i nostri strumenti di misura voltamperometrici sono limitati superiormente nella banda passante (il PA 'vede' i segnali fino a 800kHz circa), quindi la misura elettrica risulta decurtata di tutte le frequenze superiori a questa, nelle quali si presentano ancora picchi di corrente che contribuiscono all'integrale dell'energia. Al momento non abbiamo controprova diretta del 'peso' di questo contributo, cioè non sappiamo se sia trascurabile o meno (io penso sia trascurabile, ma non l'ho ancora dimostratro), o se si distribuisca mediamente intorno a un valor medio su cui l'errore è minimo (altra ipotesi che spero si verifichi insieme a quella precedente).

Quindi sappi che i test di cui stai analizzando la distribuzione statistica sono affetti da questo errore intrinseco.

In attesa di possibili risposte sui nostri pochi test, ti ringrazio per l'utilissimo lavoro fatto fino ad ora.

<sub>Dai dati presenti nel file Excel, io non riesco a ricalcolare gli esatti valori di η mostrati nel file medesimo usando acriticamente la vostra formula (riportata al post #206).

Ad esempio:
■ prova del 18/03/2006 Opera11, usando la misura VIP: η = ( 69,27[g] * 539,44[cal/g] + (100[°C] – 85[°C])*700[g]*1[cal/(°C*g)] ) / 56119,3[cal] = 0,85295; usando la misura AVPower (51505,4[cal]) η = 0,929359. Invece, nel file trovo scritto η = 0,83.

■ prova del 02/12/2006 ACCA2, usando la misura VIP: η = ( 57,04[g] * 539,44[cal/g] + (100[°C] – 93,1[°C])*700[g]*1[cal/(°C*g)] ) / 43635[cal] = 0,81585; usando la misura AVPower (38453[cal]) η = 0,925797. Invece, nel file trovo scritto η = 0,88.

Ho l’impressione che ci siano queste discrepanze anche per gli altri valori… Come mai? Senz’altro io sbaglio nel considerare il valore della temperatura finale Tf sempre pari a 100°C, alla luce di quanto dice MgB2 nel post #182: 98,5°C ≤ Tf ≤ 100°C. Però, d’altra parte, nel file Excel non è indicata la Tf , quindi bisogna comunque fare un’assunzione.

Se, anziché applicare acriticamente la vostra formula per il calcolo di η, rifletto un momento, allora m’accorgo che questa formula contiene un’insidia intrinseca. Potrei chiedermi in quali condizioni posso attendermi η > 1. Allora, risolvendo questa semplice disequazione si trova che quando
Δt < 4,1868·(mev·λ+ΔT·mi·c) / (V·I)

allora è normale attendersi che η > 1, sia che si stia testando la cella, sia che si stia testando un banale resistore. Di conseguenza, non è detto che 500 s sia un buon criterio per scongiurare η > 1: chi mi garantisce che, per una qualche sfortunata combinazione di fattori al II membro, non sia necessaria una durata, che so, > 1000 s?

Nella formula:
Δt = durata del plasma [s];
4,1868 = fattore di conversione da cal a J;
mev = massa [g] di soluzione evaporata;
λ = calore latente d’evaporazione [cal/g];
ΔT = temperatura finale – temperatura d’innesco plasma [°C];
mi = massa iniziale d’acqua [g];
c = calore specifico [cal/(°C·g)];
V = tensione media [V];
I = corrente media [A].

Visto che la vostra formula per il calcolo di η ha questo difetto, perché non ne avete presa in considerazione un’altra? Magari basata sul bilancio di potenze invece che sul bilancio d’energie?

Perché non si è tenuto conto dell’energia necessaria per portare la cella alla temperatura d’innesco? In una formula che fa bilanci d’energie, non mi pare corretto concettualmente trascurare l’energia spesa per portare la cella alla temperatura d’innesco.

Perché non si è tenuto conto della parte d’energia che se ne va nella decomposizione dell’elettrolita? Siete sicuri che durante la fase di plasma non avvenga attività elettrolitica rilevante?

Il calorimetro che avete impiegato, riflette adeguatamente l’irraggiamento? O vi scappa parte del calore per irraggiamento (dal momento che, a quanto mi risulta, il catodo diventa incandescente) senza considerarlo?</sub>

Ciao Nabla,

rispondo volentieri alle tue osservazioni:

Originariamente inviata da Nabla

Dai dati presenti nel file Excel, io non riesco a ricalcolare gli esatti valori di η mostrati nel file medesimo usando acriticamente la vostra formula (riportata al post #206).

Ad esempio:
■ prova del 18/03/2006 Opera11, usando la misura VIP: η = ( 69,27[g] * 539,44[cal/g] + (100[°C] – 85[°C])*700[g]*1[cal/(°C*g)] ) / 56119,3[cal] = 0,85295; usando la misura AVPower (51505,4[cal]) η = 0,929359. Invece, nel file trovo scritto η = 0,83.

■ prova del 02/12/2006 ACCA2, usando la misura VIP: η = ( 57,04[g] * 539,44[cal/g] + (100[°C] – 93,1[°C])*700[g]*1[cal/(°C*g)] ) / 43635[cal] = 0,81585; usando la misura AVPower (38453[cal]) η = 0,925797. Invece, nel file trovo scritto η = 0,88.

Attenzione, il file excel postato da ennio non riporta tutti i dati (che sono riportati nel quaderno di laboratorio), in particolare non riporta la temperatura inizio prova e la temperatura fine prova, quindi non puoi ricalcolare a ritroso il valore di η.

Originariamente inviata da Nabla

Perché non si è tenuto conto dell’energia necessaria per portare la cella alla temperatura d’innesco? In una formula che fa bilanci d’energie, non mi pare corretto concettualmente trascurare l’energia spesa per portare la cella alla temperatura d’innesco.

Infatti non è come dici. Nel calcolo del rendimento si considera come temperatura iniziale la temperatura dalla quale si comincia a dare energia alla cella e NON quella di innesco. Questo lo si fa proprio per tenere in considerazione l'energia spesa 'prima' che il plasma inneschi.
Nelle prove che citi, per la misura dell'energia elettrica utilizziamo il dato del PA Avpower, non più il VIP.

Originariamente inviata da Nabla

Perché non si è tenuto conto della parte d’energia che se ne va nella decomposizione dell’elettrolita? Siete sicuri che durante la fase di plasma non avvenga attività elettrolitica rilevante?

I fenomeni elettrolitici che avvengono su anodo e catodo sono fenomeni che, per avvenire, assorbono la loro parte di energia elettrica. La produzione di idrogeno e ossigeno dall'acqua costa energia elettrica, normalmente conteggiata e misurata in ingresso.
Quello che non si conteggia è l'energia che si potrebbe recuperare dalla eventuale combustione di questi prodotti, che si dovrebbe sommare all'energia in uscita. Questa somma NON viene eseguita per un motivo ben preciso: si è scelto di misurare come energia in uscita SOLO quella relativa al riscaldamento e dell'evaporazione dell'acqua perchè così, qualora tale energia dovesse risultare superiore a quella in ingresso, la misura sarebbe certamente veritiera. Non precisa, ma veritiera.

Considera che l'energia elettrica in ingresso che viene conteggiata serve ad alimentare tutti i fenomeni in uscita (elettrolisi dell'acqua, plasma, emissioni sonore, emissioni luminose, emissioni EM, riscaldamento ed evaporazione della soluzione, flusso termico uscente dal pelo libero della soluzione), ma l'energia in uscita considerata è SOLO quella di riscaldamento ed evaporazione. Se il valore di quest'ultima dovesse superare il valore di quella in entrata, allora sarebbe overunity CERTA.

Originariamente inviata da Nabla

Il calorimetro che avete impiegato, riflette adeguatamente l’irraggiamento? O vi scappa parte del calore per irraggiamento (dal momento che, a quanto mi risulta, il catodo diventa incandescente) senza considerarlo?

Il calore 'scappa'. Non misurare questo calore ci serve ad avere dati certamente meno precisi, ma più 'sicuri' nei confronti di overunity.


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PS. nella seconda campagna sperimentale eseguita non a Caserta ma a Napoli le misure energetiche venivano eseguite con calorimetro a flusso, in questo modo si poteva fare il confronto diretto fra potenza elettrica e potenza termica. Ed in effetti era più agevole seguire l'evolversi del fenomeno.

Salve!
Seguo da un pò sul forum le discussioni relative alle reazioni LENR, essendo un argomento che mi interessa particolarmente. Devo fare i complimenti a tutti gli "sperimentatori" per il vostro entusiasmo ed intraprendenza. Ho deciso di uscire dalla modalità "stealth" perchè voglio condividere con voi alcune informazioni tecniche che penso potrebbero essere utili per gli esperimenti (sia quelli sulla GDPE sia sui sistemi Ni-H tipo Focardi-Rossi).

Iniziamo dalle misure di potenza elettrica sulla cella GDPE. Sono d'accordo anche io con Quantum quando dice che la rilevazione di neutroni o di trasmutazioni sia prioritaria: questo dimostrerebbe inequivocabiulmente che nella cella si hanno reazioni nucleari, cosa che è anche più interessante di un contenuto eccesso di calore, perchè apre la porta a scenari ancora inesplorati. Tuttavia se ci sono reazioni nucleari ci deve essere anche calore in eccesso, e questo deve essere rilevabile.
Il problema degli impulsi di corrente era prevedibilissimo data la turbolenza e la natura fluida del plasma, è un fenomeno noto che si ha anche con le scariche in gas non rarefatti e che anticamente veniva usato proprio per generare impulsi! E' uno dei principali fattori di errori nelle misure energetiche su supposti sistemi overunity (soprattutto quelli "elettromagnetici"). Non esistono in commercio strumenti in grado di misurare direttamente e correttamente potenze su segnali fatti in quel modo, la maggior parte, avendo una banda limitatissima, non li vedono proprio, fornendo così risultati erronei.
Prima di descrivere qual è il metodo di misura più adatto, vorrei fare una digressione su come funziona la cella e il sistema di alimentazione realizzato da Iorio e Cirillo dal punto di vista elettrico (in base alle loro descrizioni), per mettere in luce quali sono i punti critici e come lo si potrebbe migliorare.
Il sistema è composto da un variac, un ponte a diodi ed un condensatore, che alimenta direttamente la cella. Idelamente se dal condensatore venisse prelevata una tensione ed una corrente continua e costante, tutto funzionerebbe bene. Purtroppo non è affatto così: la cella mostra una conducibilità limitata (quella elettrolitica) per un certo intervallo di tempo, in questa situazione la tensione sul condensatore cresce dal momento che il variac può fornire una corrente maggiore di quella assorbita. Quando la tensione supera una certa soglia si innesca il plasma. In quel preciso momento la conducibilità aumenta moltissimo, la cella si comporta per un istante come un cortocircuito. Si ha un assorbimento enorme dal condensatore, che provoca il famoso picco (la fase di salita). Immediatamente però la forte corrente che attraversa il plasma crea una turbolenza magnetica, convettiva ed elettrolitica (si sviluppa gas). Questi fenomeni in pratica spengono o attenuano il plasma, la conducibilità si riduce di nuovo e quindi la corrente scende immediatamente (fase di discesa del picco). Il picco di corrente si estingue anche perchè il condensatore si scarica. Quando il condensatore è scarico il variac deve fornire un picco di corrente, che lo fa saturare (scommetto infatti che ronzava o vibrava) limitando la corrente di carica, e quindi la potenza massima fornita alla cella.
Da questa descrizione si può concludere che:

• la cella non ha mai funzionato in modo continuo, ma sempre a impulsi, magari molto frequenti, ma determinati come tempo e ampiezza dai meccanismi turbolenti della cella stessa. La cella in questa modalità "turbolenta" non è controllabile! E' lei che decide quanto e come assorbire! Questo spiega la non facile ripetibilità e un rendimento magari inferiore a quello forse raggiungibile. Esistono due o tre modi per pilotare la cella in modo controllabile, ma di questo ne discuteremo in seguito...
• Questo tipo di impulsi hanno un fronte di salita ripidissimo, e sono molto grandi, quindi hanno uno spettro che si può estendere fino ai GHz!
• Gli impulsi di corrente causano grosse perdite di energia per effetto joule sui fili, e per l'emissione di forti radiazioni elettromagnetiche.
• La tensione e la corrente durante gli impulsi non sono in fase: quando la tensione cresce fino a prima dell'impulso, la corrente è bassa, durante l'impulso la corrente è molto alta, ma la tensione scende bruscamente. Questo rende la misura della potenza ancora più difficile con metodi voltamperometrici.

Da queste considerazioni si capisce che la misura della potenza non può essere effettuata con strumenti convenzionali. E neanche campionando i segnali, perchè occorrerebbe una frequenza di campionamento elevatissima (almeno un paio di GHz) ed una risoluzione di almeno 16 bit, e non solo non esiste niente del genere attualmente in commercio (gli oscilloscopi campionano ad 8 bit), ma occorrerebbe anche registrare i dati per tutto il tempo dell'esperimento, cosa impossibile a quelle frequenze, sia tecnicamente che praticamente...
Il metodo più accurato è impiegare un sistema di misura tipo "true RMS", basato cioè sugli effetti termici provocati da tensione e corrente. Bisogna in pratica misurare il calore generato da una resistenza di shunt serie di piccolo valore (es. 0.1 ohm) e da uno shunt parallelo di valore più grande (es. > 1 Kohm). Il calore generato dalle due resistenze sarà legato alla corrente ed alla tensione ai capi della cella, in particolare al loro valore efficace su tutte le frequenze! Niente strumentazione costosa quindi, soltanto due recipientini ben isolati che contengono le due resistenze immerse nell'acqua. Dalla differenza di temperatura dell'acqua tra l'inizio e la fine dell'esperimento di può ottenere direttamente il valore efficace della corrente e della tensione.

In base a quanto detto si capisce anche che la cella può essere migliorata in molti modi. Non è il caso di discuterli ora, anche perchè quando si fanno gli esperimenti è sempre bene variare soltanto un parametro alla volta. L'unico suggerimento utile che posso dare ora, anche ai fini delle misure, è quello di porre il condensatore molto vicino la cella, e di usare fili corti e più grossi del normale.

Prossimamente (sto per andare in vacanza! ) vi descriverò i metodi per rendere la cella perfettamente controllabile e i miglioramenti possibili per aumentare l'efficienza elettrica (cioè la quantità di energia che viene effettivamente utilizzata dal plasma).

Saluti!

Originariamente inviata da Vettore

Salve!
Sono d'accordo anche io con Quantum quando dice che la rilevazione di neutroni o di trasmutazioni sia prioritaria: questo dimostrerebbe inequivocabiulmente che nella cella si hanno reazioni nucleari, cosa che è anche più interessante di un contenuto eccesso di calore, perchè apre la porta a scenari ancora inesplorati.

Qualche novità su questo fronte?

Ciao Vettore e benvenuto,

complimenti per le osservazioni, hai ben inquadrato il tipo di problemi che ci investono e di questo ti faccio i complimenti.

Commentando...

Originariamente inviata da Vettore

Salve!
Iniziamo dalle misure di potenza elettrica sulla cella GDPE. Sono d'accordo [...] che la rilevazione di neutroni o di trasmutazioni sia prioritaria: questo dimostrerebbe inequivocabiulmente che nella cella si hanno reazioni nucleari, cosa che è anche più interessante di un contenuto eccesso di calore [...] se ci sono reazioni nucleari ci deve essere anche calore in eccesso, e questo deve essere rilevabile.

sottoscrivo in pieno. Ed è da un anno che, resettando i sistemi precedenti, stiamo lavorando sulla messa a punto delle misure su entrambi i campi (energetico - nucleare).

Originariamente inviata da Vettore

[...]
la cella non ha mai funzionato in modo continuo, ma sempre a impulsi, magari molto frequenti, ma determinati come tempo e ampiezza dai meccanismi turbolenti della cella stessa. La cella in questa modalità "turbolenta" non è controllabile! E' lei che decide quanto e come assorbire! Questo spiega la non facile ripetibilità e un rendimento magari inferiore a quello forse raggiungibile. Esistono due o tre modi per pilotare la cella in modo controllabile, ma di questo ne discuteremo in seguito...

Analisi impeccabile. La cella lavora in maniera turbolenta. Questo significa che vi sono zone del catodo ad alta conduzione e zone isolate. L'interruzione al passaggio di corrente, così come il corto circuito, non è mai 'totale'. La geometria del catodo non è puntiforme (come potrebbe essere approssimabile per gli interruttori Wehnelt) e tutto si complica ulteriormente.
Stiamo definendo una geometria del catodo che limiti il 'caos', garantendo una riproducibilità macroscopica dei fenomeni catodici.

Originariamente inviata da Vettore

Questo tipo di impulsi hanno un fronte di salita ripidissimo, e sono molto grandi, quindi hanno uno spettro che si può estendere fino ai GHz!

anche qua hai ragione, tuttavia i dB misurati oltre i 700 MHz sono poca cosa.

Originariamente inviata da Vettore

Gli impulsi di corrente causano grosse perdite di energia per effetto joule sui fili, e per l'emissione di forti radiazioni elettromagnetiche. La tensione e la corrente durante gli impulsi non sono in fase: quando la tensione cresce fino a prima dell'impulso, la corrente è bassa, durante l'impulso la corrente è molto alta, ma la tensione scende bruscamente. Questo rende la misura della potenza ancora più difficile con metodi voltamperometrici.


Da queste considerazioni si capisce che la misura della potenza non può essere effettuata con strumenti convenzionali. E neanche campionando i segnali, perchè occorrerebbe una frequenza di campionamento elevatissima (almeno un paio di GHz) ed una risoluzione di almeno 16 bit, e non solo non esiste niente del genere attualmente in commercio (gli oscilloscopi campionano ad 8 bit), ma occorrerebbe anche registrare i dati per tutto il tempo dell'esperimento, cosa impossibile a quelle frequenze, sia tecnicamente che praticamente...

Un oscilloscopio con sistema operativo a 1,5GHz di banda passante e campionamento di 20GS/s è in nostro possesso. Se lo si programma per misurare e campionare (senza pretendere di analizzare miliardi di campioni per ogni secondo) potrebbe fare il lavoro al nostro posto. Leggendo da resistenze di idonee caratteristiche (antiinduttive e di pari banda passante) il problema potrebbe essere tamponabile.

Ma prima di passare a questo, abbiamo costituito un team per realizzare un sistema di alimentazione che permetta di rendere assolutamente ripetibili i parametri di alimentazione della cella (fissate le geometrie del catodo). Poichè quando entra in fase critica la cella assorbe corrente in modo impulsivo, stiamo definendo un sistema di equalizzazione che possa rendere ripetibile questo comportamento. Lo scopo è quello di sopprimere a bassissimi livelli le radiazioni elettromagnetiche generate dalla cella in modo da evitare che queste radiazioni possano influenzare la strumentazione e le misure stesse.
Stiamo lavorando anche di notte. Confido molto in queste ferie estive (famiglia permettendo ).

Originariamente inviata da Vettore

Il metodo più accurato è impiegare un sistema di misura tipo "true RMS", basato cioè sugli effetti termici provocati da tensione e corrente. Bisogna in pratica misurare il calore generato da una resistenza di shunt serie di piccolo valore (es. 0.1 ohm) e da uno shunt parallelo di valore più grande (es. > 1 Kohm). Il calore generato dalle due resistenze sarà legato alla corrente ed alla tensione ai capi della cella, in particolare al loro valore efficace su tutte le frequenze! Niente strumentazione costosa quindi, soltanto due recipientini ben isolati che contengono le due resistenze immerse nell'acqua. Dalla differenza di temperatura dell'acqua tra l'inizio e la fine dell'esperimento di può ottenere direttamente il valore efficace della corrente e della tensione.

Sarebbe interessante analizzare questa strada. Sapresti indicarmi il livello di precisione, o se esiste qualcosa di 'già pronto' allo scopo? La vedo difficile realizzare e calibrare tutto in proprio. Che ne pensi?

Originariamente inviata da Vettore

In base a quanto detto si capisce anche che la cella può essere migliorata in molti modi. Non è il caso di discuterli ora, anche perchè quando si fanno gli esperimenti è sempre bene variare soltanto un parametro alla volta. L'unico suggerimento utile che posso dare ora, anche ai fini delle misure, è quello di porre il condensatore molto vicino la cella, e di usare fili corti e più grossi del normale.

Queste soluzioni sono già comprese nel sistema di misura che ti ho accennato.

Originariamente inviata da Vettore

Prossimamente (sto per andare in vacanza! ) vi descriverò i metodi per rendere la cella perfettamente controllabile e i miglioramenti possibili per aumentare l'efficienza elettrica (cioè la quantità di energia che viene effettivamente utilizzata dal plasma).

Facci sapere. Siamo tutti pronti e curiosi.

@moxgreen: sulle misure nucleari stanno emergendo importanti novità. In questo momento stiamo analizzando i dati. Quando i risultati saranno definitivi, conclamati e sicuri, li condivideremo certamente.




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Originariamente inviata da Quantum Leap

Ciao Vettore e benvenuto,
complimenti per le osservazioni, hai ben inquadrato il tipo di problemi che ci investono e di questo ti faccio i complimenti.

Grazie! Non l'ho scritto prima, ma sono un ricercatore oltre che un ingegnere elettronico, quindi di fenomeni sconosciuti, esperimenti, misure, strumenti e cose che non funzionano ho una certa esperienza... :-)

Originariamente inviata da Quantum Leap

Stiamo definendo una geometria del catodo che limiti il 'caos', garantendo una riproducibilità macroscopica dei fenomeni catodici.

Ho pensato anche io a qualche geometria di catodo e anodo per massimizzare l'area del plasma o per limitare la turbolenza, però credo che sia un impresa ardua... Non credo che si possano ottenere entrambe le cose contemporaneamente. Forse l'unico modo per ottenere una relativa ripetibilità degli effetti è quella di usare due punte come elettrodi: l'area in cui avviene la scarica è sempre la stessa, gli effetti fluidodinamici sono prevedibili, però la superficie è piccolissima...
Credo tuttavia che il problema della geometria sia successivo a quello della "controllabilità" elettrica, nel senso che se si riesce a fornire energia in modo prevedibile e controllato, anche la riproducibilità sarà buona, al di là dei fattori geometrici (da verificare comunque...).

Originariamente inviata da Quantum Leap

anche qua hai ragione, tuttavia i dB misurati oltre i 700 MHz sono poca cosa.

Anche 100MHz sono tanta roba se si vogliono fare misure precise!

Originariamente inviata da Quantum Leap

Ma prima di passare a questo, abbiamo costituito un team per realizzare un sistema di alimentazione che permetta di rendere assolutamente ripetibili i parametri di alimentazione della cella (fissate le geometrie del catodo).

Ecco, a questo punto ti descrivo i due metodi a cui pensavo che consentirebbero di controllare bene gli assorbimenti della cella, e quindi ottenere effetti più ripetibili e misure facili e precise di potenza elettrica. Come dicevamo nel funzionamento "turbolento" è la cella che stabilisce quanto e quando assorbire, quindi è molto difficile imporre dei valori ed effettuare delle misure.
Esistono due modalità di alimentazione che invece risultano del tutto controllabili. Queste due modalità hanno anche il vantaggio di fornire stime conservative dell'energia, cioè al limite leggermente più alte di quelle reali, evitando equivoci di qualsiasi genere sui risultati.

Il primo metodo è quello "a impulsi", che è facile da realizzare anche partendo dal setup che avete già, solo che sicuramente modifica abbastanza la dinamica delle reazioni (come è da capirlo, e non è detto che non si scoprano cose nuove...). Funziona così: immagina di usare lo schema con il variac, il ponte a diodi ed il condensatore, solo che quest'ultimo sarà connesso alternativamente prima al ponte, poi alla cella (ad esempio con un relè, dei transistor o degli SCR). In questo modo il condensatore prima si carica al valore massimo di tensione stabilito col variac, poi viene staccato e collegato alla cella, dove sarà scaricato "brutalmente" producendo una corrente molto intensa ma di breve durata. E' un tipo di funzionamento che si usa in diverse situazioni (dal laser, ai flash fotografici, ai radar, etc.) quando si vogliono ottenere impulsi di grandi potenze. Se la frequenza di commutazione è abbastanza veloce l'effetto dovrebbe essere simile a quello che avete sempre avuto (visto che anche prima l'assorbimento era a dimpulsi). Il vantaggio grosso in questo caso è però che gli impulsi saranno tutti uguali e che la loro energia è perfettamente conosciuta! Essa infatti è quella immagazzinata nel condensatore in un ciclo: 1/2*C*V^2. Se invece di un condensatore semplice si usa un banco di condensatori, magari ottimizzato per le scariche impulsive, si possono ottenere degli impulsi potentissimi, che forse riescono bene a mettere in luce fenomeni "strani" più di quanto non lo faccia la modalità turbolenta...
Se si vuole velocizzare la frequenza degli impulsi, si possono usare più banchi di condensatori e caricarli/scaricarli a turno (cioè ad esempio mentre se ne scarica uno se ne carica un secondo e viceversa...)

Il secondo metodo è quello a corrente costante: si può utilizzare invece del variac un convertitore DC/DC con controllo sulla corrente di uscita. In questo modo sarà l'alimentatore a tenere costante la corrente e quindi ad evitare assorbimenti irregolari. Questa modalità corregge un errore che c'è sempre stato in questo tipo di esperimenti: il volere imporre la tensione alla cella. Questo è un errore perchè la cella non si comporta come un carico resistivo normale, cioè la corrente non dipende linearmente dalla tensione ai suoi capi, anzi quando si innesca il plasma è addirittura una resistenza negativa (proprio come succede con le scariche nei gas), questo significa che non si può controllare la corrente tenedo ferma la tensione. Se invece controlliamo direttamente la corrente il problema si risolve. Non solo, il feedback che si viene a creare tra generatore e cella, probabilmente permette di mantenere il plasma in uno stato stabile. Questo significa anche che gli andamenti di corrente e tensioni saranno più regolari e quindi facili da misurare.
Una versione rudimentale di un generatore a corrente costante si può ottenere mettendo in serie al vostro sistema (dopo il condensatore) una grossa induttanza. L'effetto non è lo stesso, ma la corrente dovrebbe regolarizzarsi un pò...

Originariamente inviata da Quantum Leap

Sarebbe interessante analizzare questa strada. Sapresti indicarmi il livello di precisione, o se esiste qualcosa di 'già pronto' allo scopo? La vedo difficile realizzare e calibrare tutto in proprio. Che ne pensi?

Non so se ci sia qualcosa di pronto (strumenti "true RMS" ne esistono tanti, ma bisogna verificare la banda, oppure andare verso quelli per RF). Il metodo comunque è relativamente semplice e preciso, tanto che lo si usa spesso come tipico esperimento di fisica a scuola: prendi un thermos, metti dell'acqua e gli infili dentro la resistenza (ovviamente senza esporre i terminali scoperti all'acqua). Puoi fare qualche prova, vedrai che si ottiene facilmente una buona precisione, soprattutto considerando le potenze in gioco. La sensibilità o il "fondoscala" del sistema la regoli in base alla quantità di acqua.
L'energia è:

I^2*R*t=m*c*(T2-T1)

dove m è la massa d'acqua, c il calore specifico. In realà se tu fai la misura a inizio e fine è come se facessi l'integrale della parte a sinistra rispetto al tempo, che è il quadrato del valore efficace della corrente per la resistenza (ci sono un pò di passsaggi matematici in mezzo). Vedi: Root mean square - Wikipedia, the free encyclopedia

Alla prossima!

Ciao Vettore, tempo fà avevo già contestato a QL il fatto che usando un variak otteneva valori sfalsati per colpa della lenz introdotta dall'induttanza del variak.
Io lavoravo ad impulsi cioè prendevo il 230Ac dalla rete, la rendevo pisitiva con un ponte a diodi e poi con un scr ne parzializzano la quantità da mandare nella cella, ad una frequenza di 100Hz.
I valori di corrente e tensione erano stabili e facili da misurare.
In più nella fase di onda ad OFF si avevano delle strane anomalie, emissioni in alta tensione che sarebbe interessante valutare e capire da cosa vengono generate nella cella.
Ciao.

Ciao Vettore,

Originariamente inviata da Vettore

[...] Forse l'unico modo per ottenere una relativa ripetibilità degli effetti è quella di usare due punte come elettrodi: l'area in cui avviene la scarica è sempre la stessa, gli effetti fluidodinamici sono prevedibili, però la superficie è piccolissima... [...]

Interessante, anche se non ho capito bene. Cosa intendi per elettrodi a due punte?

Originariamente inviata da Vettore

Credo tuttavia che il problema della geometria sia successivo a quello della "controllabilità" elettrica, nel senso che se si riesce a fornire energia in modo prevedibile e controllato, anche la riproducibilità sarà buona, al di là dei fattori geometrici (da verificare comunque...).

perfettamente daccordo con te. Infatti è a questo che stiamo mirando attraverso questo allestimento - complicatissimo - che stiamo approntando e che ti ho descritto nel precedente post.

Originariamente inviata da Vettore

Anche 100MHz sono tanta roba se si vogliono fare misure precise!

Infatti, a valle di tutta una serie di considerazioni basate su nostre e altrui esperienze, non è possibile pretendere di misurare bene l'energia attraverso acquisizioni con dinamiche così veloci.

Anche acquisendo con banda passante adeguata tensione e corrente per poi farne il prodotto, ci sarebbe sempre una sfasatura nella misura, che la inficierebbe.
Dopo una serie di prove in cui abbiamo preteso di fare misure a 'monte' del circuito raddrizzatore (utilizzandolo come 'filtro'), ci siamo resi conto che anche misurando sul primario del variac, in AC, NON è possibile liberarsi dal comportamento anomalo del plasma. Qualcosa si filtra, ma il caos permane.

Per farti capire di cosa si tratta, in questo filmato YouTube - ‪DSCN1188(300V).AVI‬‎ puoi vedere il comportamento della cella misurato tramite analizzatore di spettro [0-1,5GHz] con antenna dipolare centrata sui 300 MHz

Originariamente inviata da Vettore

Il primo metodo è quello "a impulsi", [...] Il vantaggio grosso in questo caso è però che gli impulsi saranno tutti uguali e che la loro energia è perfettamente conosciuta! Essa infatti è quella immagazzinata nel condensatore in un ciclo: 1/2*C*V^2. Se invece di un condensatore semplice si usa un banco di condensatori, magari ottimizzato per le scariche impulsive, si possono ottenere degli impulsi potentissimi, che forse riescono bene a mettere in luce fenomeni "strani" più di quanto non lo faccia la modalità turbolenta...
Se si vuole velocizzare la frequenza degli impulsi, si possono usare più banchi di condensatori e caricarli/scaricarli a turno (cioè ad esempio mentre se ne scarica uno se ne carica un secondo e viceversa...)

Questa proposta la fece già un altro validissimo sperimentatore di questi forum, elettrorik. Sicuramente è un'ipotesi formalmente corretta e viene applicata già in molti utilizzi.
Ce la siamo riservati per il futuro perchè, comunque, è una soluzione che 'forza' il plasma dall'esterno. Per ora l'ideale sarebbe quello di riuscire a fare misure sul plasma conoscendo cosa entra e cosa esce partendo da un'alimentazione DC.
Però è interessante per prove future.

Originariamente inviata da Vettore

Il secondo metodo è quello a corrente costante: si può utilizzare invece del variac un convertitore DC/DC con controllo sulla corrente di uscita. In questo modo sarà l'alimentatore a tenere costante la corrente e quindi ad evitare assorbimenti irregolari. Questa modalità corregge un errore che c'è sempre stato in questo tipo di esperimenti: il volere imporre la tensione alla cella. Questo è un errore perchè la cella non si comporta come un carico resistivo normale, cioè la corrente non dipende linearmente dalla tensione ai suoi capi, anzi quando si innesca il plasma è addirittura una resistenza negativa (proprio come succede con le scariche nei gas), questo significa che non si può controllare la corrente tenedo ferma la tensione. Se invece controlliamo direttamente la corrente il problema si risolve. Non solo, il feedback che si viene a creare tra generatore e cella, probabilmente permette di mantenere il plasma in uno stato stabile. Questo significa anche che gli andamenti di corrente e tensioni saranno più regolari e quindi facili da misurare.
Una versione rudimentale di un generatore a corrente costante si può ottenere mettendo in serie al vostro sistema (dopo il condensatore) una grossa induttanza. L'effetto non è lo stesso, ma la corrente dovrebbe regolarizzarsi un pò...

Interessante.
Domande (non sono molto esperto di alimentatori in corrente).
- Ma nel caso in cui dovessero verificarsi corto circuiti brevissimi, come si comporterebbe un alimentatore del genere?
- Non si correrebbe il rischio di spostare le fluttuazioni (attualmente concentrate nel segnale di corrente) al segnale di tensione?
- Un alimentatore del genere si potrebbe realizzare agevolmente?

Riguardo quest'ultima osservazione:

Originariamente inviata da Vettore

Non so se ci sia qualcosa di pronto (strumenti "true RMS" ne esistono tanti, ma bisogna verificare la banda, oppure andare verso quelli per RF). Il metodo comunque è relativamente semplice e preciso, tanto che lo si usa spesso come tipico esperimento di fisica a scuola: prendi un thermos, metti dell'acqua e gli infili dentro la resistenza (ovviamente senza esporre i terminali scoperti all'acqua). Puoi fare qualche prova, vedrai che si ottiene facilmente una buona precisione, soprattutto considerando le potenze in gioco. La sensibilità o il "fondoscala" del sistema la regoli in base alla quantità di acqua.
L'energia è:

I^2*R*t=m*c*(T2-T1)

dove m è la massa d'acqua, c il calore specifico.

Anche qui avrei alcuni dubbi, relativamente alla sensibilità di questo metodo. Dovrebbe essere in grado di 'vedere' un impulso di corrente strettissimo e intenso. Però è interessante e certamente potremo fare delle prove per saggiarne la funzionalità davanti alle assurde dinamiche del plasma.


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Originariamente inviata da Quantum Leap

Interessante, anche se non ho capito bene. Cosa intendi per elettrodi a due punte?

Immagina due chiodi con le punte affacciate, possibilmente isolati lungo tutta la superficie tranne che appunto sulle punte. Qualcosa del genere la faceva Naudin se non ricordo male (ricoprire l'elettrodo con una guarnizione di silicone lasciando scoperta solo la punta)...

Originariamente inviata da Quantum Leap

Per farti capire di cosa si tratta, in questo filmato YouTube - ‪DSCN1188(300V).AVI‬‎ puoi vedere il comportamento della cella misurato tramite analizzatore di spettro [0-1,5GHz] con antenna dipolare centrata sui 300 MHz

Wow, terribbile!!!
Tuttavia si notano delle cose interessanti: le risonanze del sistema (sicuramente i fili, non la cella), il fatto che ci sono due o tre pattern che si ripetono, e che probabilmente sono generati da altrettanti punti in cui si forma il plasma, la banda estremamente larga degli impulsi, etc... In effetti fare misure accurate in queste condizioni è quasi impossibile...

Originariamente inviata da Quantum Leap

Ce la siamo riservati per il futuro perchè, comunque, è una soluzione che 'forza' il plasma dall'esterno. Per ora l'ideale sarebbe quello di riuscire a fare misure sul plasma conoscendo cosa entra e cosa esce partendo da un'alimentazione DC.

Sono d'accordo, infatti l'avevo premesso...

Originariamente inviata da Quantum Leap

Domande (non sono molto esperto di alimentatori in corrente).
- Ma nel caso in cui dovessero verificarsi corto circuiti brevissimi, come si comporterebbe un alimentatore del genere?

Idealmente lui cerca di imporre sempre la stessa corrente, indipendentemente dal carico (entro certi limiti ovviamente). Il cortocircuito è la condizione più favorevole di lavoro: semplicemente darà la corrente nominale impostata. La condizione peggiore è la bassa conducibilità che lo costringerà ad innalzare la tensione per aumentare la corrente. Ovviamente sarà in grado di farlo solo fino ad un certo punto, oltre il quale la corrente non salirà. Questo però fa capire che nel complesso il generatore può solo "calmare" il sistema, e non renderlo più turbolento...

Originariamente inviata da Quantum Leap

- Non si correrebbe il rischio di spostare le fluttuazioni (attualmente concentrate nel segnale di corrente) al segnale di tensione?

Credo che attualmente le fluttuazioni le avete su entrambi i segnali: la tensione non può rimanere costante in presenza di quei forti picchi di corrente... Nel caso del generatore di corrente potrebbero succedere due cose: nella peggiore delle ipotesi il segnale di tensione varierà, però con i tempi e le ampiezze tipiche del generatore, cioè con frequenze dell'ordine di quelle del loop di reazione, e comunque tra la tensione massima e 0V, quindi sarebbe relativamente più semplice da misurare. Nell'ipotesi migliore, il feedback del generatore potrebbe portare il plasma a lavorare in una condizione del tutto stabile, cioè con corrente e tensione più o meno costante! Questa cosa succede con le scariche nei gas, è probabile che succeda anche con il plasma elettrolitico...

Originariamente inviata da Quantum Leap

- Un alimentatore del genere si potrebbe realizzare agevolmente?

Bella domanda...
La risposta è che elettronicamente è abbastanza semplice, però va progettato e costruito con cura. Io tra l'altro per tutta una serie di motivi userei un controllo digitale, e quindi bisognerebbe scrivere del firmware apposito... In altri termini, non è una cosa che si può improvvisare a partire da uno schema (che comunque potrei disegnare e postare).
E' fondamentale comunque partire dalle specifiche: che tensione massima e corrente massima stimi che possa servire? Che potenza complessiva vogliamo trasferire alla cella? Verso quale tensione la cella attualmente si "stabilizza"?
Io potrei provare a realizzare qualcosa di simile, potrebbe servirmi anche per altre cose e sarebbe una buona occasione per provarlo... (impegni di lavoro permettendo)

Anche qui avrei alcuni dubbi, relativamente alla sensibilità di questo metodo. Dovrebbe essere in grado di 'vedere' un impulso di corrente strettissimo e intenso. Però è interessante e certamente potremo fare delle prove per saggiarne la funzionalità davanti alle assurde dinamiche del plasma.

Sul fatto che fisicamente funzioni e sia adeguato non ci sono dubbi, tant'è che mi pare di avere letto da qualche parte che Iorio si è accorto del problema di misura proprio "toccando" una resistenza messa in serie al sistema. L'effetto Joule è indipendente dalla frequenza, e sicuramente in quel range lì non ha problemi a funzionare: per un grammo di acqua ed un grado di temperatura che sale, sai che quella resistenza ha dissipato 4.18 Joule. Dal momento che l'energia che si impiega è molto più grande non ci dovrebbero essere problemi di sensibilità. Una modifica utile rispetto a quello che ho detto prima può consistere nell'utilizzare olio di silicone invece che acqua, che è un ottimo isolante, e quindi consente di immergere le resistenze senza problemi particolari.

Alla prossima.

Ciao Vettore,

Originariamente inviata da Vettore

Immagina due chiodi con le punte affacciate, possibilmente isolati lungo tutta la superficie tranne che appunto sulle punte. Qualcosa del genere la faceva Naudin se non ricordo male (ricoprire l'elettrodo con una guarnizione di silicone lasciando scoperta solo la punta)...

Negli esperimenti con il plasma elettrolitico non si utilizzano elettrodi disposti frontalmente e adistanza ravvicinata, ma si utilizza un catodo con superficie pari ad almeno 1/6 di quella dell'anodo (ma anche più piccola) e posti fra loro a distanze superiori ai 3 cm.


Relativamente al generatore di corrente:

Originariamente inviata da Vettore

Credo che attualmente le fluttuazioni le avete su entrambi i segnali: la tensione non può rimanere costante in presenza di quei forti picchi di corrente... Nel caso del generatore di corrente potrebbero succedere due cose: nella peggiore delle ipotesi il segnale di tensione varierà, però con i tempi e le ampiezze tipiche del generatore, cioè con frequenze dell'ordine di quelle del loop di reazione, e comunque tra la tensione massima e 0V, quindi sarebbe relativamente più semplice da misurare. Nell'ipotesi migliore, il feedback del generatore potrebbe portare il plasma a lavorare in una condizione del tutto stabile, cioè con corrente e tensione più o meno costante! Questa cosa succede con le scariche nei gas, è probabile che succeda anche con il plasma elettrolitico...

Il grafico del segnale della tensione, rispetto a quello della corrente, è molto più stabile e lineare. Il peso delle oscillazioni è percentualmente insignificante rispetto alle vicissitudini del segnale di corrente. Il che è dovuto, secondo me, ai fenomeni stessi che determinano la conduzione della corrente. E' come se questa fluisse fra due impedenza in parallelo. Una che resta di valore costante nel tempo e l'altra che varia e fluttua caoticamente nel tempo.

Originariamente inviata da Vettore

La risposta è che elettronicamente è abbastanza semplice, però va progettato e costruito con cura. Io tra l'altro per tutta una serie di motivi userei un controllo digitale, e quindi bisognerebbe scrivere del firmware apposito... In altri termini, non è una cosa che si può improvvisare a partire da uno schema (che comunque potrei disegnare e postare).

E' sempre possibile realizzare qualcosa. E non penso neanche che sia di proibitiva realizzazione per elevati costi dei componenti. Se ci fosse qualcosa di 'già pronto', un prodotto commerciale, si taglierebbero di netto i tempi di sviluppo, realizzazione e test.

Originariamente inviata da Vettore

E' fondamentale comunque partire dalle specifiche: che tensione massima e corrente massima stimi che possa servire? Che potenza complessiva vogliamo trasferire alla cella? Verso quale tensione la cella attualmente si "stabilizza"?
Io potrei provare a realizzare qualcosa di simile, potrebbe servirmi anche per altre cose e sarebbe una buona occasione per provarlo... (impegni di lavoro permettendo)

La cella viene alimentata a una tensione max di 350 V in DC con correnti medie fino a 6 A max continui con picchi, sporadici, molto intensi e stretti.

Sulla misura calorimetrica dell'energia elettrica.

Originariamente inviata da Vettore

Sul fatto che fisicamente funzioni e sia adeguato non ci sono dubbi, tant'è che mi pare di avere letto da qualche parte che Iorio si è accorto del problema di misura proprio "toccando" una resistenza messa in serie al sistema. L'effetto Joule è indipendente dalla frequenza, e sicuramente in quel range lì non ha problemi a funzionare: per un grammo di acqua ed un grado di temperatura che sale, sai che quella resistenza ha dissipato 4.18 Joule. Dal momento che l'energia che si impiega è molto più grande non ci dovrebbero essere problemi di sensibilità. Una modifica utile rispetto a quello che ho detto prima può consistere nell'utilizzare olio di silicone invece che acqua, che è un ottimo isolante, e quindi consente di immergere le resistenze senza problemi particolari.

Ragionandoci un po' su, il metodo è interessante. La sua precisione è intrinseca al fenomeno. Chiaramente un resistore antiinduttivo sarebbe la cosa migliore per misurare con la più elevata precisione possibile l'effetto Joule generato.

Grazie per le preziose osservazioni.

Ciao,
scusa se ti rispondo solo ora, ma non avendo avuto un cumputer vero e proprio a portata di mano mi veniva un pò difficile...

Originariamente inviata da Quantum Leap

Ciao Vettore,
Negli esperimenti con il plasma elettrolitico non si utilizzano elettrodi disposti frontalmente e adistanza ravvicinata, ma si utilizza un catodo con superficie pari ad almeno 1/6 di quella dell'anodo (ma anche più piccola) e posti fra loro a distanze superiori ai 3 cm.

Ma c'è un motivo per questa scelta?

Originariamente inviata da Quantum Leap

Il grafico del segnale della tensione, rispetto a quello della corrente, è molto più stabile e lineare. Il peso delle oscillazioni è percentualmente insignificante rispetto alle vicissitudini del segnale di corrente.

Significa che il variac fa bene il suo lavoro... :-)

Originariamente inviata da Quantum Leap

E' sempre possibile realizzare qualcosa. E non penso neanche che sia di proibitiva realizzazione per elevati costi dei componenti. Se ci fosse qualcosa di 'già pronto', un prodotto commerciale, si taglierebbero di netto i tempi di sviluppo, realizzazione e test.

Realizzare un generatore di corrente con le caratteristiche che abbiamo detto non è difficile, e neanche costoso (i componenti si possono recuperare da un alimentatore per PC!), però come ti dicevo per arrivare ad uno schema che funziona bene bisogna fare un minimo di prove...
Di generatori di corrente costanti commerciali ne esistono, ma in genere non arrivano a quei valori di tensione, a meno di non spendere cifre notevoli.
Come ti dicevo proverò a realizzarne uno. Se riesco a farlo completamente analogico posterò lo schema così lo si potrà riprodurre facilmente.

Originariamente inviata da Quantum Leap

Sulla misura calorimetrica dell'energia elettrica.
Ragionandoci un po' su, il metodo è interessante. La sua precisione è intrinseca al fenomeno.

Credo proprio di si...
Comunque usando il generatore di corrente non dovrebbe essere necessario usare metodi così "raffinati", si può andare di misura di tensione e corrente, visto che saranno più o meno costanti...

Alla prossima

Ciao Vettore,

la geometria degli elettrodi (con le differenze fra le superfici che ti ho indicato prima) è fondamentale per il tipo di fenomeni che avvengono nelle celle alplasma elettrolitico. In questa configurazione si ottiene una ottimale densità di corrente al catodo e soprattutto risulta possibile generare l'effetto 'condensatore' fra ioni potassio e la superficie catodica. Una geometria del genere non è realizzabile in maniera differente.

Originariamente inviata da Vettore

Costruire un generatore di corrente con le caratteristiche che abbiamo detto non è difficile, e neanche costoso (i componenti si possono recuperare da un alimentatore per PC!), però come ti dicevo per arrivare ad uno schema che funziona bene bisogna fare un minimo di prove...
Di generatori di corrente costanti commerciali ne esistono, ma in genere non arrivano a quei valori di tensione, a meno di non spendere cifre notevoli.
Come ti dicevo proverò a realizzarne uno. Se riesco a farlo completamente analogico posterò lo schema così lo si potrà riprodurre facilmente.

Fammi sapere dei tuoi progressi.
Noi in questo periodo ci stiamo concentrando sulla realizzazione del super alimentatore filtrante di cui ti ho già parlato (mi cito)

abbiamo costituito un team per realizzare un sistema di alimentazione che permetta di rendere assolutamente ripetibili i parametri di alimentazione della cella (fissate le geometrie del catodo). Poichè quando entra in fase critica la cella assorbe corrente in modo impulsivo, stiamo definendo un sistema di equalizzazione che possa rendere ripetibile questo comportamento. Lo scopo è quello di sopprimere a bassissimi livelli le radiazioni elettromagnetiche generate dalla cella in modo da evitare che queste radiazioni possano influenzare la strumentazione e le misure stesse.

Originariamente inviata da Vettore

Comunque usando il generatore di corrente non dovrebbe essere necessario usare metodi così "raffinati", si può andare di misura di tensione e corrente, visto che saranno più o meno costanti...

Giusto per approfondire un po' l'argomento "generatori di corrente" (reali). I parametri per alimentare il plasma, come ti ho già detto sono, indicativamente, 300 - 350 V e 3 A di media (max 6 A raggiunte raramente). Su questi parametri il plasma determina comportamenti dinamici 'folli' che vanno dal corto circuito al circuito aperto per brevissimi istanti (come dal filmato che ti postai). La difficoltà nell'avere un oggetto reale (non teorico) progettato su questi parametri (visibili dal filmato o se vuoi posso mandare dati più approfonditi) è sormontabile o no?
Ti circostanzio questa domanda perchè da molti elettronici veramente preparati ho ricevuto osservazioni ben poco incoraggianti. La grossa difficoltà presentata era relativa alla gestione delle velocissime dinamiche del plasma e alla difficoltà tecnica di tenerle veramente sotto controllo.

Se ti va, parliamone. Se le difficoltà sono superabili è una prospettiva da tenere in considerazione.


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Ciao!

Originariamente inviata da Quantum Leap

Fammi sapere dei tuoi progressi.
Noi in questo periodo ci stiamo concentrando sulla realizzazione del super alimentatore filtrante di cui ti ho già parlato

Ieri ho fatto qualche prova preliminare: sono arrivato a 60V e 1A con regolazione manuale. Non male direi, soprattutto per il fatto che i transistor rimanevano freddi...

Originariamente inviata da Quantum Leap

La difficoltà nell'avere un oggetto reale (non teorico) progettato su questi parametri (visibili dal filmato o se vuoi posso mandare dati più approfonditi) è sormontabile o no?
Ti circostanzio questa domanda perchè da molti elettronici veramente preparati ho ricevuto osservazioni ben poco incoraggianti. La grossa difficoltà presentata era relativa alla gestione delle velocissime dinamiche del plasma e alla difficoltà tecnica di tenerle veramente sotto controllo.

Bisogna distinguere: se tu cerchi di progettare un alimentatore che regge a quelle condizioni, la cosa è difficilissima e costosa (ma non impossibile, ad esempio usando DC/DC multifase...). Io invece ho un punto di vista un pò differente, che mi rende molto più ottimista, e che però dev'essere verificato: secondo me se imponi una corrente (regolata tramite feedback) non avrai affatto quelle condizioni così estreme! Probabilmente avrai un plasma stabile e costante. Come ti dicevo, senza alcuna regolazione è la cella che impone un certo assorbimento, se imponi tu l'assorbimento la cella si porterà in una condizione di equilibrio con il sistema di regolazione. E' una situazione abbastanza tipica...
Ci si potrebbe chiedere però se questo regime costante non sia nocivo ad eventuali reazioni LENR... Ma questo è un'altro discorso...

Originariamente inviata da Quantum Leap

Se le difficoltà sono superabili è una prospettiva da tenere in considerazione.

Lo scopriremo solo vivendo... :-)
Sicuramente è una strada da tentare.
Tra l'altro ho letto diversi articoli in cui veniva usato un generatore di corrente costante (le tensioni erano in genere più basse però...), quindi l'idea non è tanto campata in aria...

Alla prossima


P.S. Una domanda di fondo: ma a questo punto qual è lo scopo del vostro esperimento? Cioè, sono state fatte diverse repliche da diversi ricercatori di esperimenti simili, ed è stato dimostrato quasi da tutti che si hanno trasmutazioni ed in qualche caso anche eccesso di energia (meno sicuro). Anche l'esistenza delle reazioni LENR in se sono oramai date per scontate. Voi vi ponete qualche obiettivo ulteriore?

Giusto per approfondire un po' l'argomento "generatori di corrente" (reali). I parametri per alimentare il plasma, come ti ho già detto sono, indicativamente, 300 - 350 V e 3 A di media (max 6 A raggiunte raramente). Su questi parametri il plasma determina comportamenti dinamici 'folli' che vanno dal corto circuito al circuito aperto per brevissimi istanti (come dal filmato che ti postai). La difficoltà nell'avere un oggetto reale (non teorico) progettato su questi parametri (visibili dal filmato o se vuoi posso mandare dati più approfonditi) è sormontabile o no?

Buongiorno, teorico è possibile ...certo ...
Reale, uno dei PS monitor in assoluto più veloci è il 2940 LT. Si arriva fino a 500 KHz, oltre non ho mai visto ne l'esigenza ne il componente integrato adatto.
Si sà che i Linear Technology costano un botto, ve lo linko in ogni caso.
cds.linear.com/docs/Datasheet/2940f.pdf
Personalmente avrei delle riserve se dovessi farlo io, oltre il MHz diventa durissima e costosa.
Se l'energia non si crea e ne si distrugge, mi vien da dire che quella prima del passa-basso è identica a quella dopo il passa-basso, per cui non serve analizzare più di tanto quella in alimentazione ma quantificare quella irradiata. (e caratterizzare prima le perdite nel filtro!)

Dunque...

Originariamente inviata da Vettore

[...] Io invece ho un punto di vista un pò differente, che mi rende molto più ottimista, e che però dev'essere verificato: secondo me se imponi una corrente (regolata tramite feedback) non avrai affatto quelle condizioni così estreme! Probabilmente avrai un plasma stabile e costante. Come ti dicevo, senza alcuna regolazione è la cella che impone un certo assorbimento, se imponi tu l'assorbimento la cella si porterà in una condizione di equilibrio con il sistema di regolazione. E' una situazione abbastanza tipica...
Ci si potrebbe chiedere però se questo regime costante non sia nocivo ad eventuali reazioni LENR... Ma questo è un'altro discorso...

Il dubbio nasce proprio dalle caratteristiche che dovrebbe avere il 'feedback' di tale alimentatore. La stabilità del plasma è controllabile fino a un certo punto. Se lo si limita in corrente si può certamente avere un plasma, ma le caratteristiche elettriche che lo mantengono 'acceso' sono date dal campo elettrico, quindi dalla tensione. Un alimentatore limitato in corrente potrebbe in teoria spegnere il plasma quando, abbassando la tensione (in base al carico dell'istante considerato) porta questa ad andare sotto la soglia di innesco. Addirittura potrebbe stabilirsi un equilibrio fra alimentatore e plasma in cui questi potrebbe, data la corrente, non innescare mai.

Però a questo punto sarebbe interessante fare qualche test.

Per altre esperienze su celle elettrolitiche (per esempio celle Pons-Fleischmann), l'alimentazione ha un ruolo meno fondamentale rispetto a quello che ha in questo esperimento e le condizioni risultano molto meno estreme.

Originariamente inviata da Vettore

P.S. Una domanda di fondo: ma a questo punto qual è lo scopo del vostro esperimento? Cioè, sono state fatte diverse repliche da diversi ricercatori di esperimenti simili, ed è stato dimostrato quasi da tutti che si hanno trasmutazioni ed in qualche caso anche eccesso di energia (meno sicuro). Anche l'esistenza delle reazioni LENR in se sono oramai date per scontate. Voi vi ponete qualche obiettivo ulteriore?

L'analisi del fenomeno è, ad ora, incompleta, così come il meccanismo alla base di tutta la catena di eventi che vengono rilevati. L'obiettivo primario è quello di comprendere di più e meglio. Sia dal punto di vista energetico, che dal punto di vista nucleare.
Personalmente non sono un elettronico, ma nel nostro gruppo ci sono persone dedicate (non iscritte al forum purtroppo) che stanno ottimizzando la parte elettronica. La strada scelta è diversa da quella di un controllo in corrente. Ti do le mie opinioni curiose da non-elettronico, ma in questo momento non sono la persona del gruppo che si sta occupando di quella parte. Ovviamente è un input interessantissimo.

Altri obiettivi riguardano misure nucleari. Attraverso varie analisi teoriche del fenomeno (Del Giudice, Widom, Larsen, Srivastava) un ruolo importante nella catena di eventi è data dalla generazione, nel plasma, di neutroni termici. Sono in atto misure dedicate alla misura del numero di neutroni coinvolti eventualmente nel fenomeno.

Originariamente inviata da Elektron

Se l'energia non si crea e ne si distrugge, mi vien da dire che quella prima del passa-basso è identica a quella dopo il passa-basso, per cui non serve analizzare più di tanto quella in alimentazione ma quantificare quella irradiata. (e caratterizzare prima le perdite nel filtro!)

Ottimo questo 2940 LT. Però, almeno per ora, insufficiente alle nostre misure.

E per questo che abbiamo scelto la strada di (mi autocito)

.. realizzare un sistema di alimentazione che permetta di rendere assolutamente ripetibili i parametri di alimentazione della cella (fissate le geometrie del catodo). Poichè quando entra in fase critica la cella assorbe corrente in modo impulsivo, stiamo definendo un sistema di equalizzazione che possa rendere ripetibile questo comportamento. Lo scopo è quello di sopprimere a bassissimi livelli le radiazioni elettromagnetiche generate dalla cella in modo da evitare che queste radiazioni possano influenzare la strumentazione e le misure stesse.

... quindi filtri (adeguatamente caratterizzati).

Originariamente inviata da Quantum Leap

Un alimentatore limitato in corrente potrebbe in teoria spegnere il plasma quando, abbassando la tensione (in base al carico dell'istante considerato) porta questa ad andare sotto la soglia di innesco. Addirittura potrebbe stabilirsi un equilibrio fra alimentatore e plasma in cui questi potrebbe, data la corrente, non innescare mai.

Il punto di equilibrio, così come lo spegnimento o meno del plasma, dipendono dal limite di corrente che si imposta sul generatore: se è troppo basso ovviamente il plasma si spegne (o non si accende neanche...).
Cosa succede davvero però lo può dire solo un'esperimento...
Spero di avere prima o poi il tempo di costruire questo alimentatore, così ci togliamo i dubbi...

Originariamente inviata da Quantum Leap

E per questo che abbiamo scelto la strada di (mi autocito)

... quindi filtri (adeguatamente caratterizzati).

Alla fine in ogni caso anche i filtri non fanno altro che limitare la corrente o la tensione. Credo che non ci sia via d'uscita: se vuoi rendere l'esperimento ripetibile e controllabile devi necessariamente intervenire (forzare) in qualche modo sulle dinamiche della cella dall'esterno, o lo fai con i filtri, o con una limitazione nel generatore. Come ti dicevo un metodo molto banale è mettere un'induttanzona in serie vicino la cella, e vedere che succede: avrai una corrente quasi costante sia a monte che a valle, potrai verificare se il plasma si manitene, e forse fare le misure. L'avete mai fatta questa prova? (L'induttanza deve essere dimensionata adeguatamente per reggere quella potenza, altrimenti succedono cose strane...).

Originariamente inviata da Vettore

Il punto di equilibrio, così come lo spegnimento o meno del plasma, dipendono dal limite di corrente che si imposta sul generatore....

Ciao Vettore no l'innesco del plasma dipende dalla densità di corrente in proporzione alla superfice, il plasma si accende anche a 30V e 0,5A se il rapporto tra anodo e catodo e abbastanza alto.
Oviamente più le superfici sono ampie più corrente si deve far passare per ottenerlo.
Però l'ideale sarebbe riuscire a ottenere il plasma senza la formazione delle bolle sul catodo che lo rendono instabile e per ottenere questo risultato il catodo deve essere filiforme quasi inesistente... in modo da ottenere la densità di corrente necessaria per formare il plasma non sulla superfice di questo ma un po prima ancora nell'elettrolita.
Facendo così si riescie ad ottenere un plasma stabile e senza bolle.

Dimensione dell catodo(-)?

Ciao.

Originariamente inviata da GabriChan

Ciao Vettore no l'innesco del plasma dipende dalla densità di corrente in proporzione alla superfice, il plasma si accende anche a 30V e 0,5A se il rapporto tra anodo e catodo e abbastanza alto.

Si, ma a parità di geometria, se limiti troppo la corrente dal generatore non avrai mai il plasma... Era questo che intendevo...

Originariamente inviata da GabriChan

Però l'ideale sarebbe riuscire a ottenere il plasma senza la formazione delle bolle sul catodo che lo rendono instabile e per ottenere questo risultato il catodo deve essere filiforme quasi inesistente... in modo da ottenere la densità di corrente necessaria per formare il plasma non sulla superfice di questo ma un po prima ancora nell'elettrolita.
Facendo così si riescie ad ottenere un plasma stabile e senza bolle.

Ad intuito direi che non può essere solo la densità di corrente a generare il plasma: questa per quanto alta non può cedere così tanta energia alla soluzione. E' probabilmente il graidente del potenziale a causare l'effetto (che è comunque collegato alla densità di corrente). In ogni caso se è corretto quello che dici (cioè che il plasma si può formare indipendentemente dalle bolle di idrogeno sul catodo), c'è un metodo diverso per ottenere l'effetto rispetto ad usare un catodo piccolo: basta forzare le linee di flusso della corrente a stringersi con un opportuno campo elettrico, come si fa con gli elettroni nei tubi a vuoto. Ad esempio se metti un anello isolato tra anodo e catodo e lo porti ad un potenziale di poco superiore a quello dell'anodo, le linee di corrente quando lo attraversano dovrebbero stringersi verso il centro...

Ciao