המטרה הכוללת של ניסוי זה היא לרכוש את ספקטרום הפליטה של קשת ברק שנוצרה. שיטה זו יכולה לעזור להבין את מנגנוני הברק הבסיסיים, את האינטראקציה שלה עם האוויר, ואת האינטראקציה שלה עם אלמנטים אחרים בסביבה שמסביב. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא אינה פולשנית ואינו מפריע לקשת הברק.
עוזר לי להדגים את ההליך יהיה כריס סטון, מנהל מעבדת הברק. ניסוי זה משתמש במחולל הברק במעבדת הברק מורגן-בוטי של אוניברסיטת קרדיף. הברק נוצר בתוך תא אלקטרומגנטי מוגן מפני דחף.
בתוך התא, יש אסדת ברק. לאסדה יש תמיכה באלקטרודות המייצרות קשת. שני מטרים מהאסדה היא חצובה התומכת בסיבים אופטיים קטנים.
הסיבים נאספים ומכוונים לאזור הפריקה. הסיב האופטי מוביל אור לתא שני על גבי הראשון;בתוך התא נמצאת מערכת ספקטרוגרף הנשלטת על ידי מחשב. הסיב האופטי מסתיים במארז ההדוק של המערכת.
שני התאים, המנגנון המשויך לכל אחד מהם, והסבים המחברים מתוארים בשרטוט זה. מערכת הספקטרוגרף מבוססת על תצורה של צ'רני-טרנר עם אורך מוקד של 30 ס"מ. אור מהסיבים עובר דרך חריץ מתכוונן של 100 מיקרומטר.
שלוש מראות וסורג מסתובב משקפים אור למצלמה דיגיטלית הפועלת במינוס 70 מעלות צלזיוס. הרזולוציה הספקטרלית היא 0.6 ננומטר בתת-סדר של 140 ננומטר. הכינו אלקטרודות מחומר מתאים.
ניסוי זה משתמש בזוג ההמיספרות של טונגסטן בקוטר של 60 מילימטרים. הכנת האלקטרודות דורשת מטליות ללא מוך, אמבט מים קולי, ומגוון של ציוני נייר זכוכית ובד ליטוש. נקה אלקטרודה אחת בכל פעם; התחל בחתך זכוכית גס ושפשף את האלקטרודה במשך חמש דקות.
כאשר נעשה, למקם את חצי הכדור לתוך אמבטיה קולית בטמפרטורת החדר. לאחר 10 דקות, ללבוש כפפות נקיות ולהסיר את חצי הכדור. נגב אותו עם מטלית ללא מוך.
חזור על תהליך השפשוף והניקיון עם ציונים עדינים יותר של נייר זכוכית. המטרה היא להסיר מזהמים ולהשיג לק טוב לניסוי. כאשר שתי האלקטרודות נקיות, קח אותן לתא להרכבה.
בניסוי זה, כאשר רכוב, האלקטרודות מופרדות על ידי 14 מילימטרים. בתא האלקטרודה, מקם את הסיב האופטי כדי להציג את מרכז פער האלקטרודה. באמצעות מחשב בקרה, הפעל את מערכת הספקטרוגרף והזז את סורגו למיקום ההתחלה של 450 ננומטר, ולאחר מכן מקם מקור כיול בקצה הפתוח של הסיב האופטי והפעל אותו.
במחשב הבקרה, מטב את האות והקליט את הספקטרום. כבה והסר את מקור הכיול. מצא את אורכי הגל עבור הפסגות הידועות של המקור לכיול, במקרה זה בגב המכשיר.
הזן ערכים אלה בתוכנת בקרת הספקטרוגרף לכיול אוטומטי. המשך על-ידי מיקום הסורג עבור תת-הטווח הבא שלו, שאמור לחפוף את הראשון ולאחר מכן החזר את מקור הכיול לחזית הסיב האופטי כדי לכייל טווח זה. חזור על שלבי הכיול בטווח אורך הגל הרצוי.
לניסוי, סגור את דלת תא האלקטרודה וודא שהיא הדוקה לאור. לאחר מכן, עבור לחדר הבקרה של גנרטור הברק. תוודא שהדלת מאובטחת.
בפנים, הפעל את מחולל הברק, ולאחר מכן פנה למחשבים כדי לשלוט ולפקח על הניסוי. השתמש בתוכנה במחשב הבקרה כדי להזיז את סורג הספקטרוגרף למיקום ההתחלה של 450 ננומטר, ולאחר מכן השתמש במצלמה כדי לצלם תמונת רקע. לאחר מכן בחר את צורת הגל, במקרה זה אחד עם שיא של 100 קילו-אמר.
לאחר הבטחת הספקטרוגרף יופעל על ידי אירוע הברק, התחל לטעון את המערכת ולפקח על רמת הטעינה. לאחר השלמת הטעינה, המערכת מוכנה. שים על הגנה על האוזן לפני תחילת ספירה לאחור.
לחץ על הכפתור כדי להפעיל את הברק. זמן קצר לאחר הקשת, צורת גל הברק תופיע בתוכנת הבקרה של גנרטור הברק. בנוסף, הספקטרום יופיע בתוכנת הספקטרוגרף.
המשך על ידי לקיחת שלוש מדידות נוספות עם סורגים ב 450 ננומטר, ואז להעביר את סורג למיקום הבא שלה, 550 ננומטר. חזור על מדידות במיקום זה ובכל אחד מהאחרים בטווח הרצוי של אורכי גל. נתונים אלה הם מקשת ברק שנוצרה במעבדה של 100 קילו-אמר.
זוהי תוצאה של ממוצע הספקטרום הנמדד של כל תת-סדר ותפירת התת-סדרים יחד. הנה אותם נתונים המוצגים כמזימה בעוצמה עם הפסגות הבולטות שזוהו באמצעות השוואה למסד נתונים. קווי חנקן, חמצן, ארגון והליום מופיעים בשל נוכחותם באטמוספירה.
טונגסטן מופיע בגלל האלקטרודה. למרות שיטה זו יכולה לספק תובנה קשתות ברק שנוצר, זה יכול להיות מיושם גם על הפרשות חשמליות מהירות אחרות כגון פריקה חלקית מתח גבוה ניצוצות. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה צריך הבנה טובה של איך להקליט ספקטרום ברקים קשתות ברק שנוצר או מכל פריקה חשמלית מהירה אחרת.
