Plasma Rail Gun

Eine Möglichkeit die bei der ersten >> Railgun << beschriebenen Schwierigkeiten mit dem Gleitkontakt zu umgehen ist die Verwendung einer Plasmaarmatur. Der bewegliche Kurzschluß besteht in diesem Fall aus einer leitenden Plasmawolke. Wie ein metallenes Kurzschlußstück wird dieses Plasma durch die Magnetfelder beschleunigt und mit wachsender Geschwindigkeit zur Mündung getrieben. Durch den Druck des Plasmas wird das nichtleitende Projektil ebenfalls beschleunigt und verlässt die Schienen mit hoher Geschwindigkeit. Im Gegensatz zum rechtem Bild sind die Schienen oben und unten mit isolierenden Platten verschlossen. Ist auch das hintere Ende des durch die Schienen gebildeten Laufes verschlossen kommt es zu einer zusätzlichen Beschleunigung des Projektils durch den Druck des heißen, sich ausdehnenden Gases. Natürlich werden bei dieser Methode die Schienen durch das Plasma stark korodiert und in Mitleidenschaft gezogen.

Aufbau:
Das Bild zeigt den Versuchsaufbau der Plasma Railgun. Die 30cm langen Schienen sind 10x10 mm Kupferstäben welche mit stabilen 5mm Glasfaserepoxiplatten verbunden sind. Zwei Kunststoffwinkel decken die Railgun nach außen ab, da trotz der Verschraubung Entladungsflammen den Weg nach außen finden und die fotografischen Aufnahmen stört. Die Schüsse sind extrem laut. Um den Knall etwas zu dämpfen wurde die Railgun in ein großes Plexiglassrohr eingebaut. Trotzdem wird der Gebrauch eines Gehörschutzes dringend empfohlen. .Links hinten die Kondensatorbank, von deren zehn Kondensatoren nur fünf verwendet werden. Geladen werden die 5 x 6800 µF auf 300V was einer Energie von 1530 Joule entspricht. Vorne der Ignitronschalter mit der zugehörigen Triggerelektronik.

Betrieb:Um eine Lichtbogen zu zünden wird ein kleiner Streifen Alufolie hinter das Geschoss plaziert.


	Die Fotografie des fliegende Geschosses ist durch die helle Stichflamme etwas schwierig, wie das linke Bild zeigt.

Durch bessere Einstellung der Filmempfindlichkeit, Blende und des Blitzes ist aber möglich ausreichend gute Bilder zur Bestimmung der Geschwindigkeit zu erhalten. Auf dem Bild ist zu sehen dass das Projektil in 600µs 9cm zurück legt, also eine Geschwindigkeit von 150 m/s erreicht. Ausgelöst wird der Blitz mit einem Triggerdraht, der vom Projektil durchtrennt wird.
	Das linke Bild zeigt den Durchschuss in einer Hartfaserplatte. Darunter ist das Geschoss zu sehen. Das Projektil mit den Abmessungen 10x10x15 mm ist aus einem zähen Kunststoff gefertigt und hat circa 20 Schüsse ohne größere Schäden überstanden. Rechts der zeitgedehnte Flash Film eines Schusses.Der Flug des Geschosses ist natürlich nicht zusehen, dazu ist die mögliche Zeitdehnung zu klein

Abschliesend noch ein Bild der gereignigten Schiene nach circa 20 Schüssen. An den Spuren ist zu sehen, dass der Lichtbogen auf einer Länge von höchstens
8 mm brennt, die Beschleunigungsstrecke also sehr kurz ist. Schwierig ist es zu entscheiden ob die Beschleunigung wirklich durch die elektromagnetische Beschleunigung oder eher durch den Druck der expandierenden Gase entsteht. Auf alle Fälle ist auch bei einer Railgun mit Plasmaarmatur eine Kondensatorbank Kapazität von 34 mF viel zu klein