UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator) - Своими руками
Своими руками

UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)

UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Именно так и назвал мастер свою работу. Хотя, даже не он, а группа студентов из EDINBURGH HACKLAB, которые изготовили эту штуку. Мастер, в свою очередь, сделал реплику, и на ее основе вещицу в стиле стимпанк, а с нами решил поделится подробной инструкции по изготовлению.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Инструменты и материалы:
-Урановое стекло ø 20 мм;
-УФ-светодиод 5 мм 390-395 нм – 7 шт;
-Транзистор 2N7000 DIO – 7 шт;
-Резистор 300 Ом – 7 шт;
-Керамический конденсатор 0,47 мкФ – 7 шт;
-Резистор 33K (для очень быстрого вращения) или 100K (для очень хорошего вращения) или 200K (для очень медленного вращения) – 7 шт;
-Батарея 9 вольт;
-Батарейный зажим;
-Медная проволока;
-Термоусадочная трубка;
-Плоскогубцы;
-Отвертка;
-Паяльные принадлежности;
-Надфили;
-Нож;
-«Третья рука»;
-Фанера;
-Гравер;
-Сверла Forstner 18 мм и 22 мм;
-Деревянные зубочистки;
-Монета 20 евроцентов;
-Маленькая палочка из дерева диаметром 5 мм;
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг первый: базовые понятия, схема, теория
Урановое стекло.

Урановое стекло – это стекло, в котором уран, обычно в форме оксида диураната, добавлен в стеклянную смесь перед плавлением. Доля обычно около 2% по весу урана, а его радиоактивность имеет очень низкое альфа-излучение. Урановое стекло проявляет очень сильный флуоресцентный эффект при использовании ультрафиолетового света с длиной волны от 360 до 405 нм. Пик составляет около 395 нм.
(В России и СССР такое стекло называлось “царским”.)

Кольцевой генератор:
Википедия пишет: «Кольцевой генератор – электронное устройство, состоящее из нечётного числа инвертирующих каскадов или цифровых инверторов и служащее для генерации последовательности прямоугольных импульсов.”

Члены Edinburgh Hacklab, которые сделали UMRO (в дальнейшем осциллятор), изменили последовательность этих инверторов таким образом, что создается впечатление, что внутри стеклянного мрамора луч света вращается. Эти инверторы работают очень быстро, поэтому для снижения скорости необходим конденсатор и резистор. Керамические конденсаторы немного дороже, чем резисторы, поэтому мастер решил оставить конденсатор 470 нФ и изменил количество резисторов, чтобы найти лучшую скорость. Можно использовать разные конденсаторы, для разной скорости: 33 кОм – очень быстрое вращение до 200 кОм – очень медленное вращение, 100 кОм среднее.

Вращение может быть, как по часовой стрелке, так и против. Как это регулируется будет рассказано в следующих шагах.

Эта схема работает от батареи 9 В, но мастер также протестировал и 3 батарейки АА – 4,5 В. Все работает и при таком напряжении. Правда скорость вращения была чуть ниже, и свет от УФ-светодиода слабее. Это дало понимание, что если установить потенциометр, то можно регулировать скорость вращения.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг второй: подготовка медных катушек и колец
Мастер планировал построить несколько осцилляторов, поэтому в описании инструкция для сборки одного UMRO, а на фотографиях деталей больше.

На палочку диаметром 5 мм (диаметр светодиода) мастер наматывает медный провод диаметром 0,85 мм. Длина катушки 10 см. Затем катушка разрезается по одному сантиметру. Для одного осциллятора нужны семь катушек.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)

Теперь нужно сделать три кольца. Два кольца будут выполнять роль оправы для стекла, их диаметр 19 мм, и одно кольцо будет расположено по внешнему периметру вокруг катушек, его диаметр 45 мм. Эти кольца можно делать любым способом, перелетать, скручивать, сплетать узорами и т.д.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг третий: установка катушек
Чтобы оправить стекло и прикрепить семь маленьких катушек мастер делает шаблон из фанеры. Сверлит в фанере глухое отверстие ø 22 мм, затем глухое 18 мм и сквозное 2 мм. В стекле есть отверстие. Вставляет в отверстие зубочистку и центрует в 2 мм отверстии в фанере. Затем устанавливает на стекло медное кольцо и припаивает по окружности семь катушек. Переворачивает стекло и припаивает второе кольцо.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг четвертый: светодиоды
Дальше нужно проверить каждый ультрафиолетовый светодиод перед использованием. Тестирования можно произвести с помощью 9-вольтовой батареи и резистора 300 Ом. Если все нормально, то в каждую катушку устанавливает УФ-светодиод. Аноды светодиодов припаивает к наружному медному кольцу.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг пятый: транзистор резистор,конденсатор
Дальше нужно у транзистора 2N7000-DIO и согните левую и правую ножки, как показано на фото. Теперь нужно припаять керамический конденсатор к истоку и затвору транзистора. Припаивает резистор 100 кОм к затвору, изолирует термотрубкой соединение. К другой ножке припаивает 5 см провода. Так нужно подготовить семь модулей.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Теперь нужно припаять выводы модуля к внутреннему кольцу (см. фото и схему)
И наконец припаять резистор 300 Ом к катоду светодиода, а второй конец к стоку транзистора.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг шестой: направление вращения
Теперь нужно продолжить монтаж согласно схемам. Схема выбирается в зависимости от того, в каком направлении должно быть “вращение”. Мастер предоставил обе схемы. Перед окончательной сборкой лучше всего проверить работоспособность схемы.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг седьмой: плата
При необходимости можно произвести сборку схемы на плате.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)Шаг восьмой: корпус
Окончательным шагом мастер помещает осциллятор в металлический корпус от старого полицейского фонаря. Для декора добавляет электрокомпоненты.
UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)UMRO: уран-стекло-мрамор-кольцо-осциллятор (Uranium-glass-marble-ring-oscillator)

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.