スピン制御実験14




本実験は実験13の延長実験として核電気共鳴にこだわるが、 なにが反応するのかも探る。 06/13/2010

目標
実験13から円偏向電磁場だけでは磁場の発生がなく、 核スピンの制御はできなかった。 鉛直磁場と円偏向電磁場は同時に必要なものと思われる。 実験から345KHzあたりで陽子(プロトン)が核電気共鳴反応しているように思えた。 N極を上にして電磁場の回転方向は時計回りに効果がある。 60KHzあたりで駆動するのが良さそうなので、 このあたりの核電気共鳴の検証を行なう。

事前検討
1.方式としては負荷コイルにタップを設けて駆動することとする。 放熱と出力アップを考慮した装置にする。 増築を繰り返した古い旅館のような暫定回路ではなく、新規棟上げとする。
2.PowerMOSの入力が不足しているので、プリドライバーとして増幅回路を付ける。
3.三相交流発振器は周波数が低いのでTTLにする。 駆動波形は状況に応じて判断するが、最初は矩形波でやってみる。 06/13

製作
三相交流発振器はTTLで製作した実験1のものが保管してあった。 やや部品配置が間延びしているが、出来は良いので使うことにする。
三相交流発振器
通電してみると周期390nsecと速すぎるため、定数検討をした。 30.6KHzから176KHzまで可変できるようにした。 ここで気づいた点として、デューティー比が50ではないことだ。 後々問題になりそうだが、もう少し定数変更すれば近づけることはできるので、 この辺で行くことにする。 06/20
やはりデューティー比が50でないのは問題なので、 空きピンでもう1つディレイ回路を持たせデューティー比が50になるよう調整を設けた。 これで1、2,3相共きれいにパルスが揃った。 後々問題になることはないはず。 06/27
回路の設計を行った。プリドライバー回路は反転増幅にした。 一応、入力にローパスも設けておく。 周波数が低いためドライバーは4個の素子を駆動できるはずなので、 これを計算した。
入力容量は740pF×4、最高周波数を1MHz、ゲート入力10Vだと
Q=CV
Q=2960×10の-12乗×1×10の6乗×10
Q=2.96×10の-2乗
1秒間に2.96×10の-2乗C
すなわち、約30mAとなる。この倍の電流があれば抜き取れる。 電圧24Vなら400Ωのエミッタ抵抗にすれば良い。 駆動素子のバイアスは簡単な抵抗分割にする。 負荷コイルのタップは4倍にする。 ディスク1相あたり3750pFを駆動するとして、100KHz、4000Vだと
Q=CV
Q=3750×10の-12乗×100×10の3乗×4000
Q=15000×10の-6乗
1秒間に1.5×10の-2乗C
すなわち、約15mAとなる。3相でも45mAと小さい。 4個の素子もいらないかも知れない。 07/04
暑くてやる気がしないが、 プリドライバー回路とドライバー回路を1相分製作した。 正常動作し、18Vp-pの矩形波が得られた。立ち上がりがやや 鈍っているが、許容範囲。エミッタ抵抗は120Ωにした。 07/11
残り2相分のプリドライバー回路とドライバー回路を製作した。 バラツキなく動作し、18Vp-pの矩形波が得られた。 07/18
暫定回路での動作確認をすべく、 予備実験として実験13の装置から 三相交流発振器とプリドライバー回路とドライバー回路を入れ替えた。 バイアス回路と駆動素子・電源回路はそのままとした。

予備実験回路

実験
ゲート電圧2Vp-pにして電源50Vで通電してみると一次側で100Vp-p 出ているが、2倍波が大きくなっている。矩形波の立ち上がりと 立ち下がりが出ているようだ。 やはりデューティー比が問題となっている。しかし、 ここで調整をしてみると2倍波はなくなる。 調整回路を付けて正解であった。 今回の駆動回路構成としては問題はなさそう。 07/25
一次側で100Vp-pは電圧不足で気になっていた。 再度暫定的に駆動テストをしてみた。 ゲート電圧3Vp-pにしてバイアスを上げてみると パルス幅3μsecで350Vp-pは出た。 ネオン管も4cmくらいで点灯する。 デューティー比を変えてもパルス幅は広がらず、 こういうもののようだ。 駆動回路としては問題はなさそうなので、新規に駆動素子 の配置検討に移れる。 08/01
配置を検討した。いろいろ考えたが品字状の配置がよさそうだ。 それに合わせてディスクを置けば良い。 08/08

もうすぐ、このサイトは11年目を迎えるが、理論を再考した。 質量の起源は原子核を構成する各クォークのカイラル対称性の破れに起因している。 クォークは電荷とスピンを持っているからこれを制御すれば、 対称性の破れを補正し、原子核の質量を無くすことができる。 また、超光速がすでに実現しているので、この超光速円偏向電磁場を 調整して完全なるカイラル対称性(光速度で運動する粒子は質量を持たない)を追求すれば、 振動するチタン酸バリウムディスクの質量減少が実現する可能性がある。 08/16
クォークのスピンを制御すればよいわけだが、原子核内部の話で、 共鳴するかどうかはやってみないとわからない。 60KHzあたりに目星を付けているが、ここで、一旦実験14は保留とし、 超光速の円偏向電磁場を調整して完全なるカイラル対称性を試す実験15を 進めることとする。 08/21

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