Marx-Generator

Leider habe ich keine Bilder und Videos von dem fertigem Aufbau, da dieser irgendwo im meinem altem Zimmer bei meinem Eltern begraben ist, da dieses zur Zeit als Lagerraum während der andauernden Renovierungsarbeiten dort diehnt. Jedoch gibt es hier allgemeine Informationen, aber auch Teile des Aufbaus sind hier beschrieben.

Das Prinzip

Ein Marx Generator ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen, welche schon 1923 vom deutschen Ingenieur Erwin Otto Marx entwickelt wurde. Der Vorteil des Marx-Generator ist, das man sehr einfach eine sehr hohe Ausgangsspannungen erhält. Er beruht auf dem Prinzip, dass man einige Kondensatoren parallel langsam mit Gleichstrom auflädt und sie dann schnell in Serie entlädt.

Schaltbild des Marxgenerators beim Aufladen

Während der Ladephase werden die Kondensatoren über die Ladewiderstände langsam auf die Höhe der Ladespannung aufgeladen, das geht solange weiter bis eine der Funkenstrecken auf Grund der hohen Spannung durchzündet und leitend wird.
Schalbild des Marx-Generator beim Entladen

Die ionisierte Luft zwischen den Elektroden der gezündeten Funkenstrecken hat einen geringen elektrischen Widerstand so, dass die anliegenden Kondensatoren in Reihe liegen und ihre Spannungen sich addieren, dadurch werden die restlichen Funkenstrecken auch gezündet, so das sich die Ausgangsspannung ca. auf das n-fache der Eingangspannung (oder genauer der Durchschlagspannung der Funkenstrecken) aufsummiert, wobei n die Anzahl der Stufen ist.

Die Kondensatoren

Das größte Problem, wenn man einen Marx bauen will sind die Kondensatoren, denn sie sollten einige kV aushalten. Leider  findet man diese nicht beim „großen blauen C“ um die Ecke. Da muss man schon woanders suchen um fündig zu werden: Wie zum Beispiel bei Digikey, wo man auch sofort was findet, wie die Panasonic HV Keramik Kondensatoren (2,7nF bei 3kV), da diese jedoch nicht so viel Spannung aushalten, müsste man einige in Reihe schalten, um dies zu kompensieren und schnell ist man auf einem Warenwert von fast 40€, wo dann noch 18€ Versand und 13€ Mindermengenbearbeitungsgebühr dazu kommen.

Am besten wären natürlich richtige Hochspannungskondensatoren, wie die 30DKD47 von Vishay, nur hier gibt es dann auch wieder 2 Probleme: Zum einen woher nehmen und zum anderem die Kosten. Wenn man Glück hat kann man aber trotzdem relativ günstig an diese so genannten Doorknob-Kondensatoren kommen, man sollte nur die Augen bei Ebay USA offen halten.

Da diese Möglichkeiten doch alle etwas kostenintensiv und zeitaufwendig sind muss eine andere Möglichkeit her…

Also wird in bester Bastlermanier selbstgebaut!

Die Funkenstrecken

Ein weiteres wichtiges Element des Generators sind die Funkenstrecken.
Sie entscheiden mit über das Funktionieren der konstruktion. Der erste 3stufige Prototyp funktioniert nicht, weil sich die Funkenstrecken nicht einstellen ließen, da sie aus steifem Kupferdraht bestanden, der nicht richitg befestigt war.
Damit das Problem nicht noch einmal auftritt, habe ich nun eine flexibelere Konstruktion gebaut:



Materialien für 5 Funkenstrecken

Schritt für Schritt-Aufbau

  1. Vorbereitung der Winkel
  2. Gewindestange zuschneiden
  3. Elektroden zusammensetzen