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LABORATOIRE SCIENTIFIQUE POUR ENFANTS
Photocopieur fait maison. Laboratoire scientifique pour enfants
Annuaire / Laboratoire scientifique pour enfants La xérographie est apparue il y a plusieurs décennies à l'intersection de la photographie et de l'électrostatique. Il s'est avéré que lorsqu'une feuille de papier électrifiée est exposée, la configuration de la charge suit exactement les contours de l'image et sa densité dépend de l'intensité des demi-teintes. Vaporisez de la peinture sur une telle feuille, elle collera au papier électrifié et vous verrez une copie exacte de l'image. Nous proposons de réaliser une installation fonctionnant sur ce principe. Vous aurez besoin d'une source de tension continue élevée pour électrifier le matériau photosensible, le papier photosensible et le révélateur avec de la peinture. Commençons par préparer le matériau photosensible. Il s'agit d'un papier recouvert d'une émulsion photosemiconductrice. Nous allons le faire. Mélanger deux parts en poids de blanc de zinc sec et une part de colle BF-2. Mélangez soigneusement le mélange en ajoutant périodiquement de l'alcool. Son épaisseur doit être similaire à celle de la crème sure. Chauffeons maintenant légèrement l'émulsion. Il deviendra moins visqueux et s'adaptera bien à la feuille. Il est préférable de prendre du papier couché et d'y appliquer une fine couche d'émulsion à l'aide d'un pinceau ou d'un rouleau. Après avoir laissé sécher les feuilles pendant environ 20 minutes, recouvrez-les d'une deuxième couche. Après séchage final à température ambiante (environ 2 heures), le papier est prêt à être photocopié. Mais elle n'est pas encore réceptive à la lumière. La couche superficielle du photosemiconducteur doit recevoir une charge électrique. Cela se fait dans l'obscurité, à l'aide d'une électrode électrificatrice en forme de disque métallique (cuivre, laiton) avec une poignée diélectrique.
L'apparence de l'électrificateur et de l'installation est illustrée sur la figure. Il se compose d'une base diélectrique en getinax, textolite ou plastique vinyle d'une épaisseur de 5 à 6 mm. Une plaque de cuivre ou de laiton de 0,5 mm d'épaisseur, de la taille d'une feuille de papier dactylographiée, y est fixée. Pour éviter les contacts accidentels et les courts-circuits, nous poserons une couche de diélectrique de 0,5 mm d'épaisseur constituée d'un film fluoroplastique, de getinax fin ou de textolite entre le papier et la plaque. Pour plus de commodité, il peut être fixé avec de la colle. Il est préférable de ne pas utiliser de vis métalliques pour l'assemblage, car il existe un risque de claquage haute tension. L'électrode électrisante est connectée à l'électrode négative et la plaque sur la base est connectée au pôle de conversion positif. Portez une attention particulière à l'isolation électrique des barres conductrices de courant et aux endroits où elles sont fixées aux électrodes. Le fil MGShV ne convient pas à cet effet, un fil de type VMMA, MPI est nécessaire, mais vous pouvez utiliser un câble de type RK75 en en ayant préalablement retiré la tresse de blindage. Allumez la source haute tension et passez l'électrode sur toute la surface de la feuille. Le papier est maintenant prêt à être exposé. Vous ne pouvez pas la mettre en lumière. Après avoir préparé plusieurs feuilles, commencez à copier, sinon la charge risque de « s'écouler » et le matériau perdra sa photosensibilité. Pour obtenir une impression, vous devez projeter une image sur du papier. C'est facile à faire avec un agrandisseur photo, ou encore mieux avec un épidiascope. Mais rappelez-vous, en xérographie, le processus correspond à la formule : « positif - positif ». Temps d'exposition avec une source lumineuse d'une puissance de 100... 150 W à une distance de 0,5 m de 0,5 à 5 secondes. Les meilleurs résultats sont obtenus avec des lampes à mercure-quartz, mais vous pouvez également utiliser des lampes ordinaires pour la photographie. L’heure est désormais à la manifestation. Vous pouvez utiliser des méthodes sèches ou humides. Mais bien sûr, le second est plus pratique à la maison. Diluez l'encre d'impression épaisse pour machines rotatives dans de l'essence d'aviation ou de moteur purifiée à raison de 5 grammes d'encre pour 1 litre d'essence. Il suffit de tremper la feuille de papier exposée dans cette solution et, au bout d'une minute, l'impression apparaîtra. Il ne nécessite pas de fixation, l'essence s'évapore rapidement et la peinture adhère fermement à la surface. Le bronzage peut être représenté non seulement sur du papier, mais aussi sur du verre et même de la céramique. La partie la plus difficile d'un copieur fait maison est la source haute tension. Regardons cela plus en détail.
La conception du convertisseur doit fournir une tension de l'ordre de 10 à 15 kV à un courant très faible. Le schéma le plus simple d'un tel dispositif est présenté sur la figure. La source haute tension représentée dans le schéma se compose d'un transformateur secteur abaisseur avec un pont de diodes, d'un convertisseur et d'un multiplicateur de tension. La tension redressée du transformateur de réseau Tr1 est fournie à l'entrée d'un convertisseur auto-excité assemblé à l'aide d'un circuit push-pull utilisant des transistors de type P210. Leurs bornes collectrices sont connectées à l'enroulement I et les bornes de base sont connectées à l'enroulement II. La résistance R1 et le condensateur C2 assurent le mode de fonctionnement requis.
Une tension alternative d'une fréquence de 3000 4000 à 106 73 Hz apparaît aux bornes de l'enroulement I. Il est augmenté des centaines de fois par l'enroulement secondaire III et alimente un circuit multiplicateur composé de diodes haute tension KTs13G et de condensateurs de filtrage de type K2200-12 d'une capacité de 2 pF et conçus pour une tension d'au moins 110 kV . La tension redressée est fournie au photocopieur. Le transformateur élévateur Tr1 est enroulé sur un noyau de ferrite provenant d'un transformateur de ligne de télévision (TVS-A, TVS-B, TVS-30), composé de deux moitiés (voir figure). L'enroulement haute tension III est enroulé sur un cadre collé en fibre de verre, carton électrique ou plexiglas de 8000 mm d'épaisseur. La largeur du cadre doit être d'au moins 0,08 mm. Le bobinage contient 0,1 XNUMX tours de fil PELSHO d'un diamètre de XNUMX à XNUMX mm. Vous pouvez utiliser du fil PEL ou PEV. Le bobinage se fait tour à tour en isolant chaque couche avec une tonne de film fluoroplastique ou de tissu vernis. Assurez-vous que les tours des couches supérieures ne touchent pas les couches inférieures. Pour les enroulements primaires, réalisez une pochette en carton épais. L'enroulement I contient 14 tours de fil PEL 0,8 ; et enroulement II - 6 tours du même fil avec une prise depuis le milieu. Il est conseillé de recouvrir les enroulements de paraffine et de les envelopper de ruban isolant. Insérez les moitiés de noyau dans les cadres et serrez-les avec les fixations du transformateur de ligne. Le transformateur élévateur peut également être enroulé sur un noyau de fer ordinaire de type Sh-20 d'une épaisseur définie de 30 mm. Le cadre général est en carton épais, getinax ou textolite. Tout d'abord, les enroulements I et II sont enroulés (respectivement 20 tours de PEL 1,2 et 16 tours de PEL 0,5 - tous deux avec un robinet du milieu) et recouverts de paraffine, et recouverts sur le dessus d'une couche de ruban isolant de 1 mm d'épaisseur. Ensuite, l'enroulement III est enroulé - 7000 8000 à 0,1 60 tours de PELSHO 100. Il est également imprégné de paraffine. Il est conseillé d'installer des transistors sur des dissipateurs thermiques d'une superficie de 1,5 à 2,0 cm² en feuille de duralumin ou en laiton d'une épaisseur de XNUMX à XNUMX mm. Les pièces du convertisseur sont placées sur une carte getinance de 3 à 5 mm d'épaisseur et un insert de boîtier en plexiglas. Lors de l'installation, portez une attention particulière aux connexions entre les diodes et les condensateurs. Les fils de connexion doivent être courts et la soudure doit être uniforme et lisse. Arrondissez soigneusement tous les bords de soudure tranchants et les extrémités saillantes des conducteurs avec une lime à aiguilles - sinon ils deviendront une source de décharges corona. Le redresseur est assemblé à l'aide d'un circuit en pont utilisant des diodes de type D303 - D305 ou similaire. La tension redressée est filtrée par le condensateur C1. La tension alternative est supprimée de l'enroulement secondaire du transformateur abaisseur Tr1. L'enroulement primaire est conçu pour une tension de 220 V. Le redresseur est activé avec l'interrupteur à bascule B1. Enroulez le transformateur réseau Tr1 sur un noyau de fer Ш-20 d'une épaisseur réglée de 30 mm. L'enroulement I pour un réseau 220 V contient 2200 tours de fil PEV-2 0,25 ; l'enroulement II est enroulé avec du fil PEV-2 d'un diamètre de 1,2 mm et contient 120 tours. Pour une sélection de tension plus précise, il est conseillé de réaliser des prises de 90, 100 et 110 tours. Tout transformateur prêt à l'emploi convient également qui fournit une tension de 10-12 V à un courant de 2 A. Placez le redresseur et le convertisseur dans un boîtier commun. Portez une attention particulière à l'isolation des bornes haute tension dont la haute tension est supprimée. Le contrôle et le réglage se résument à plusieurs opérations. Vérifiez d'abord le redresseur. Au lieu d'un convertisseur, connectez-y une résistance de 10 Ohm d'une puissance de 20-25 W, de type PEV ou Ts5-35. Branchez et mesurez la tension aux bornes de la résistance - elle doit être d'au moins 10 V. Connectez ensuite le convertisseur au redresseur. Si son circuit est assemblé correctement et que les pièces sont en bon état de fonctionnement, un léger grincement d'un transformateur haute tension se fera entendre. Non - échangez les bornes extrêmes de l'enroulement I ou II. Si un grincement aigu ou un clic de claquage apparaît, réduisez la tension d'alimentation en soudant le redresseur aux prises de l'enroulement secondaire du transformateur Tr1 avec une tension inférieure. Assurez-vous qu'il n'y a pas de décharges corona. Éteignez les lumières de la pièce et examinez de plus près la partie haute tension de l'appareil. Si des flashs violets apparaissent sur les bornes des pièces, cela est reconnu comme une couronne. Son compagnon indispensable est l’odeur de l’ozone. Éteignez l'appareil, inspectez les joints de soudure, arrondissez ou soudez à nouveau. Travailler avec un photocopieur nécessite une attention particulière. La haute tension en elle-même n’est pas dangereuse. La force actuelle est décisive. Comme on le sait, les courants supérieurs à 30 μA mettent la vie en danger. Mais cela ne signifie pas que vous pouvez même toucher accidentellement des conducteurs sous tension. Vous recevrez une piqûre visible de l’étincelle de décharge ! Par conséquent, notre conseil est que chaque fois que vous recâblez le circuit, veillez à court-circuiter le fil haute tension du multiplicateur à la borne de terre de l'enroulement III. Lors de l'installation, effectuez toutes les soudures avec le redresseur déconnecté du réseau. Auteur : V. Konovalov
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