ペルチェ素子冷却霧箱の作製 その9

00DIY

 
ペルチェ素子霧箱の実験は昼間はやりにくいのです。どうしても日が落ちてからの開始になります。
ということで、本日はつい先ほどまで実験をしておりました。
とりあえず動くことはわかりましたので、今後のテーマは長時間の安定動作と軌跡観察のしやすさの追求です。

まず、冷却台の温度をモニタ出来るように温度計をつけます。

チャンバの床に穴を開けて温度センサを冷却台上に接着します。瞬間接着剤でいったん仮止めして、

エポキシで固めます。冷却時の収縮を考えると、最終はシリコン系で留めたいところです。
それから、前回あほな間違いを見つけた温度係数についてのスケッチ書き換えは行いました。

本日は冷却水の量を増やします。
といっても、横浜基地には適当な容器がありません。買うのも悔しいので、いろいろ探しておりましたところ、

ゴミ箱でいいじゃんということに気がつきました。

ここに水を入れてポンプを沈めます。水は6L入りました。

こんな感じでセットアップします。

温度計の動作確認をして、

照明をセットします。

あまりに明るすぎてよく見えないことがわかりましたので、途中でLEDトーチに代えたりしながら実験しています。

アルコール入れて、

実験スタートです。動画連続。
温度表示は上の段が冷却水、下が冷却ステージの温度です。

10分。この辺りは好調です。

20分。

30分。

40分。

やはりだんだん見えなくなっていきます。

この間の温度上昇は5度。冷却ステージの温度はそれほど上がっておりませんが、温度計の位置がそもそも端っこなので中央部の温度はわかりません。前回の実験から想定すると中央部分は-40度程度になっているはずです。中央部がどのくらい温度上昇しているのか確認しないといけませんね。今後の課題です。
いずれにしろだんだんと軌跡が見えなくなっていくことから水温の上昇は無視できないレベルと思われます。

ということで、ここで冷凍したペットボトルを放り込んで水温を下げます。

すると、ちょっと見にくいですがある程度は回復するようです。やはり温度は大切です。
が、最初ほどに回復していないのが気になります。冷却ステージ上は凝縮したアルコールがたまっていますので、その影響があるのかもしれません。

適当な実験ではありましたが、連続稼働に対する課題は定性的ながら明らかになったと思います。

ここからの改善が面白いところですので、ぜひいろいろと試行錯誤を続けていきたいと思います。
今日の実験の間だけでもいくつも改善のアイデアが浮かんできました。逐次取り組んでいきます。
楽しみであります。

コメント

  1. TT@北海道 より:

    40分も稼働可能とは素晴らしい。私の実験だと数分で出なくなってしまうのです。でも、プラ容器の表面をこすると回復します。原因は温度上昇では無く、帯電らしいのです。そこで、除電装置を付けようと試みたのですが、うまくいかなくて放置になっておりますw。何が違うのかなと考えて、もしかすると底のアルミ板が効果があるのかと予想しています。というわけで、大変参考になりました。

    • みら太/mirata より:

      TT@北海道さん、ありがとうございます。そうなんです。
      この後もコメントいただいておりますが、なんらかイオン絡みのトラブルを解決する必要があるらしいのです。
      おそらく、過飽和領域に霧のように漂っているアルコール微粒子の凝縮核になっているのではないかと思っています。
      今後この辺りを工夫していくところも面白そうです。

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