ETG

ETG steht für electro thermal gun. Wie funktioniert solch ein Massenbeschleuniger? Zunächst werden wieder Kondensatoren auf eine bestimmte Spannung (in meinem Fall rund 320V) aufgeladen. Zwei in einen Innenraum hineinragende Elektroden sind mit den Kondensatoren verbunden. Danach speist man induktiv mittels Überträger eine Hochspannung in den Kondensatorkreis ein. Dieser erzeugt an den beiden Elektroden einen Überschlag, über den sich dann die Kondensatoren entladen können. Dabei entsteht im Innenraum durch die sehr hohe Temperatur ein hoher Druck, welcher das Projektil durch den Lauf treibt. Um die Wirkung deutlich zu verstärken, könnte man noch in den Innenraum zu verdampfendes Material wie etwa Aluminiumfolie geben. Dies steigert dann den resultierenden Druck.

Betrieben wird die gesamte ETG mit einem 12V Akkupack mit 6800 mAh bestehend aus 18650 Liion-Zellen.

Als Kondensatoren kommen wieder Elkos mit den Werten 700 µF/360 V zum Einsatz und zwar 4 Stück parallel. Bei 320V Ladespannung ergibt dies eine gespeicherte Energie von 143 J. Die kinetische Energie des Projektils ist allerdings nur ein sehr geringer Prozentsatz davon.

Wie im obigen Schaltschema ersichtlich besteht die gesamte Elektronik aus 2 Teilen.

1.) Ladeschaltung für die Kondensatoren

Hier kommt ein kommerzielles Produkt, ein boost-converter zum Einsatz. Dieser ist auf ebay oder aliexpress erhältlich und wandelt Eingangsspannungen von ca. 12V in Ausgangsspannungen bis zu 390V um.

Damit angezeigt wird, wann die Kondensatoren auf die gewünschte Spannung geladen sind, habe ich noch einen einfachen Komparator mit dem LM741 umgesetzt. Bei noch zu niedriger Spannung leuchtet die rote LED, bei erreichter Sollspannung (einzustellen mit einem kleinen 10k-Potentiometer) dann die grüne LED.


2.) Triggerschaltung für den Schuss

Basis der Triggerschaltung ist eine Zerhackerschaltung mit dem bekannten Timer-IC NE555. Dieser steuert das Gate eines IRFP460 an, welcher dann die 6V-Wicklung eines kleinen Printtrafos befeuert. Auf der 230V-Sekundärseite wird dann die Spannung mittels 4 in Serie geschalteten 1N4007 Dioden gleichgerichtet und ein HV-Kondensator mit 10 nF/3 kV aufgeladen.

Ist dessen Spannung groß genug, so zündet eine kleine Funkenstrecke und der Kondensator entlädt sich über die Primärwicklung (3 Wicklungen) des Überträgers. Auf dessen Sekundärseite (6 Wicklungen) wird nun eine hohe Spannung induziert, die dann in der Plasmakammer für einen Überschlag zwischen den beiden Elektroden (= M4 Schrauben) sorgt. Über den Funken entlädt sich dann die Kondensatorbank.

Als Lauf verwende ich die orange Hülle eines Stabilostifts. Diese ist vom Innendurchmesser her ideal für die gelben Softgunkugeln.