После этого отрывается обкладка от фотопленки, иначе между ними вспыхнет искра и завуалирует негатив.

На рис. 8 изображена другая разновидность роликовой обкладки.

В пазы прибора под черный экран вставляется фотопленка, взаиморасположение которой с роликом на всем протяжении одинаково, и фотографирование происходит по строго заданному направлению. Скорость ролика и его нажим на фотопленку можно регулировать. В действие он приводится пружинным механизмом. Прибор накладывается на предмет;

ролик запускается нажимом кнопки.

Основание обкладки делается из твердого диэлектрика.

Для съемки цилиндрических предметов применяют эластичную обкладку (рис. 9). Гибкая спиральная пружина укреплена на двух рукоятках из диэлектрика. Фотографируемый предмет, покрытый фотопленкой, обхватывается по окружности такой обкладкой и с помощью рукояток, зажатых в руке, передвигается вдоль фотопленки. Если экспонируемый участок идет на конус, то пружина благодаря своей упругости плотно облегает через фотопленку такой участок, и снимок на всем протяжении получается равномерным.

Рис. 9 Эластичная обкладка.

Такими были собраны первые кирлиан приборы супругами Кирлиан.

2 Современные схемы Кирлиан – прибора и компоненты для их сборки

2.1 Схема №1

Рисунок № 1 показывает схему простого высокочастотного генератора высокого напряжения, который можно собрать на обыкновенной плате. Эта схема питается от напряжения 230 Вольт. S1 - основной выключатель, который соединяет сеть с прибором. Трансформатор выдаёт переменное напряжение 12 Вольт. Кнопка S2 включает прибор в рабочий ток. Затем идёт выпрямление тока при помощи диодов D1-D4 и конденсатора C1. Конденсатор C2, сопротивления R1 и R2, трансформатор TR2 создают колебательный контур, частота в котором регулируется при помощи потенциометра R1. Транзисторы Q1 и Q2 способствуют тому, чтобы колебания были незатухающими. Во время работы они могут сильно нагреваться, поэтому необходимо снабдить их охладителями. TR2 представляет собой обыкновенную катушку зажигания, которая используется в автомобильных моторах. На выходе "output" получаем высокочастотный ток высокого напряжения. Длительность импульса на выходе регулируется вручную, т.е. временем нажатия кнопки S2. Лампочка LMP1 сигнализирует о готовности генератора к работе.

2.2 Схема № 2

представляет собой почти туже схему, что и рисунок 1 - их левые части равны до конденсатора С2. В остальной части вместо колебательного контура применяется автоколебательный мультивибратор. При чём C1 заряжается через R2 и R3 до тех пор, пока напряжение на С1, идущее от IC1A, не достигнет высшей границы. Затем С1 разряжается до нижней границы. Затем процесс повторяется снова и т.д. IC1B включён как возбудитель. При этом оставшиеся IC1C и IC1D не весят просто в воздухе, а заземлены. Q1 и Q2 образуют вместе с оставшимися сопротивлениями двухступенчатый выход, который подаётся на катушку зажигания TR2 от автоколебательного мультивибратора в режиме посылаемых сигналов. На выходе "output" получаем искомое напряжение.

2.3 Схема № 3

которая не зависит от электрической сети, т.к. она работает от 12V. Поэтому она удобна тем, что её можно использовать для сборки переносного Кирлиан-прибора. В качестве 12-вольтового источника питания может служить обыкновенный автомобильный аккумулятор (например, 12V\1,8А). Однополярный выключатель S1 служит в качестве главного выключателя. Зелёный светодиод D1 показывает готовность прибора к работе. Сопротивление R1 понижает силу тока на D1 до 12mA. Однополярная кнопка S4 включает последующую схему в напряжение, но лишь на то время, пока она нажата. В это время горит красный светодиод D2, через который проходит ограниченный сопротивлением R2 ток. Затем следуют два блока: осциллятор и выходная ступень. Основной частью осциллятора является распространённый универсальный таймер 555 (NE 555). Он обозначен на схеме IC1. Его массой служит Pin1, а на Pin8 подводится положительное напряжение. Конденсатор C1 заряжается через сопротивление R3, конденсатор D3 через R9. При достижении верхнего порога напряжения, которое будет равно 2/3 подводящегося напряжения, внутренний транзистор включает Pin7 на массу, при этом через R9, R4 и D4 разражается конденсатор C1. При достижении нижнего порога напряжения, которое равно 1\3, разрядка прекращается, т.к. Pin7 запирается. Начинается следующий заряжающий цикл.

Благодаря диодам D3 и D4 достигается равное время зарядки и разрядки. При этом IC1 согласуется с заряженным состоянием конденсатора C1, т.е. IC1 "чувствует" какой порог напряжения достигнут - верхний или нижний. Для этого ему служат Pin2 и Pin6, которые меряют нижнее и верхнее пороговое напряжения соответственно. Во время зарядного цикла через Pin3 проходит ток, а во время разрядного цикла Pin3 замыкается на массу. При этом выход Pin3 пульсирует в с частотой разрядного и зарядного циклов. Оба эти цикла равны, как и сопротивления R3 и R4. Поэтому период колебаний рассчитывается по формуле T=1,4(R3+R9)C1. Теперь если мы подставим в эту формулу значения элементов, указанных в таблице, то мы получим частоту от 7,1 до 3,2 kHz с учётом рабочей области потенциометра R9. Но это только расчётная частота, т.к. на практике из-за различных допусков элементов получается некий разброс расчётного значения. Pin5 можно подключить к управляющему напряжению, если деление тока в отношении 1/3 к 2/3 кому-то не понравится. В показанной же схеме Pin5 и С2 замкнуты на массу во избежании колебаний IC1. Теперь вернёмся к выходу Pin3, который запитан на выходной блок. Выходной блок состоит из сопротивлений R7 и R8. Благодаря диоду D5 на сопротивлении R8 подаётся не более чем 2,7V. На контактах ползунка R8 снимается напряжение от 0 до 2,7V. Так как база-эмиттер напряжение на транзисторах Q1 и Q2 составляет 2 х 0,7 = 1,4V, то напряжение на R5 едва превысит 1,3V. Поэтому сила тока в цепи коллектора транзистора Q2 не будет выше 1,3А. Такая схема помогает достичь ограничения силы тока, подающегося на трансформатор TR1. Эта необходимая мера нужна для предохранения первичной обмотки катушки от перегорания, т.к. её сопротивление относительно мало.

Во время работы прибора даёт знать себя сильное сопротивление переменного тока, а именно при малой частоте период срабатывания становится довольно продолжительным. Поэтому можно поставить меньшее сопротивление. На выходе вторичной обмотки "output" снимается высокое напряжение около 25kV, но только на то время, пока включена кнопка S4. В это рабочее время светится красный светодиод.

В качестве трансформатора TR1 применяется обыкновенная автомобильная катушка зажигания (обмотка 1:1000). К малым боковым контактам подключается кнопка S4 и коллектор транзистора Q1. С серединного контакта снимается требуемое высоковольтное напряжение высокой частоты.

2.4 Осциллятор и двухкаскадный усилитель

В задачу генератора сигналов (осциллятора) входит управление каскадным усилителем мощности. Генератор сигналов определяет частоту, напряжение и продолжительность тока, подаваемого на усилитель. Двухкаскадный усилитель мощности есть сердце Кирлиан - прибора, и в то же время самая сложная его часть. Его первую ступень образует транзистор BC107. Затем следует усиление и вторая ступень - транзистор 2N3055 (на схеме Q1), который может при больших токах сильно нагреваться. Поэтому для него требуется мощный охладитель, снабжённый вентилятором. Эта мера необходима, если опыты будут проводиться при напряжении более чем 25-30 вольт, или если прибор планируется использовать в коммерческих целях, т.е. при полной загрузке. Как показывает практика, рабочее напряжение усилителя лежит в пределах 10-30 вольт.

2.5 Электроды

В качестве простого электрода может послужить обыкновенная эпоксидовая электроплата, покрытая с одной стороны медным слоем. В качестве диэлектрика будет служить сам эпоксидовый слой. Чтобы не возникало пробоя на краях, необходимо удалить слой меди на 10 мм от края. Такой электрод пригоден для работы с высокими напряжениями. Если же слой диэлектрика будем слишком толст, т.е. свечения не будет наблюдаться при некоторых малых параметрах, то можно перевернуть электрод, и прямо на него положить фотобумагу. При этом необходимо соблюдать необходимые меры предосторожности.

Если соорудить прозрачный электрод, то представиться возможность наблюдать Кирлиан - эффект в режиме реального времени. Такой прозрачный электрод можно легко сделать из двух стёкол, между которыми нужно залить тонкий слой подсоленной воды. Толщина стекла будет определять диэлектрические свойства прибора, а толщина слоя воды будет влиять на прозрачность самого электрода. В качестве подвода напряжения необходимо применить нержавеющий контакт.

3 Особенности использования

3.1 Влияние напряжения и частоты

Интенсивность свечения короны прямо пропорциональна напряжению. При низком напряжении не возникает свечения, а при слишком высоком напряжении возникает угроза прямого пробоя диэлектрика, что приведёт объект к поражению электрическим током. Влияние частоты гораздо сложнее. Малые частоты становятся причиной пробоя. Наиболее разумная нижняя граница частоты лежит в пределах 500 Герц. Впрочем, она зависит от напряжения электрода и диэлектрика.

К примеру, для прозрачного электрода (стекло в качестве диэлектрика) можно при низких напряжениях получать свечение начиная от частоты в 200 Герц. Верхняя границ лежит в пределах 15-20 килогерц в зависимости от материала и напряжения. Между нижней и верхней границей имеются две интересные области: первая - 650 Герц, вторая - 7000 Герц. Разницу можно уловить на картинке свечения столового рыбного ножа. В первом случае, т.е. при низкой частоте, по-видимому, играет большую роль проводимость объекта, которая однородна - металл. Во втором случае - при высокой частоте, проводимость объекта не играет важной роли, а на первый план выступает собственное магнитное поле объекта, которое, как видно, неоднородно, и не находится в прямой связи с электрической проводимостью.

3.2 Контактная фотография

Кирлиан - эффект выражается в свечении вокруг объекта. Это свечение можно видеть простым глазом через прозрачный электрод, а можно сфотографировать на фотобумагу, положив её на электрод, эмульсионным слоем вверх, т.е. к объекту. Необходимо обратить внимание, чтобы между фотобумагой и электродом не было воздушных зазоров. В противном случае в этих местах не произойдёт регистрации эффекта, т.к. свечение будет происходить в воздушном зазоре, находящегося под фотобумагой. Рекомендуется применять контрастную фотобумагу, чтобы минимизировать вторичное влияние каналов свечения на общую картину эффекта.

Для съёмки кирлиан-эффекта на фотобумагу необходимо выбрать темное помещении. При работе с чёрно-белой бумагой можно допустить подсветку красным фонарём. При работе с цветной бумагой требуется полная темнота. Время экспозиции (засвечивания) фотобумаги зависит от объекта, и зависит от его проводимости. Для металлических предметов хватает одной секунды, а для деревянных предметов требуется около 20 секунд. Рекомендуется выбирать более длительную экспозицию, чем недостаточную. Тогда при проявке фотобумаги возможно выбрать желательный контраст. Естественно, что на фотобумаге получается негативное изображение короны свечения.

Можно получить цветное изображение. Принцип такой же, как и с черно-белой фотобумагой. Для наибольшего удобства рекомендуется воспользоваться кассетами моментальной фотографии фирмы "Polaroid". Для этого необходимо приобрести одну кассету, куда входит десять карточек. В полной темноте необходимо вскрыть кассету; извлечь оттуда одну карточку и положить её на электрод эмульсионным слоем вверх, на который положить объект; затем положить кассету с оставшимися карточками в светонепроницаемый пакет, и можно продолжать опыт дальше. Для проявки уже экспонированных карточек понадобится приспособление, которое способно равномерно раскатать фотокарточку "Polaroid" с двух сторон, чтобы карточка смогла проявиться (необходимые химикаты "вшиты" в карточку). Для этой цели идеально подходит та часть самого фотоаппарата "Polaroid", которая предназначена выполнять эту функцию. Она легко снимается с шарниров, сохраняя возможность обратного монтажа. Кто не имеет возможность демонтировать это приспособление с фотоаппарата, тот может сделать нечто подобное из двух круглых карандашей. Главное протянуть карточку с равной скоростью по всей её площади. На карточке моментальной фотографии выход цветное позитивное изображение короны свечения.

3.3 Фотография через прозрачный электрод

Соорудив необходимый корпус и встроив в него обыкновенное зеркало для удобства работы, возможно наблюдение свечения в режиме реального времени. Также возможно съёмка свечения обыкновенным фотоаппаратом, заряженным высокочувствительной плёнкой (ISO600 и более). Но из-за прохождения света короны через двойное стекло и слой воды, теряются мелкие подробности. Поэтому для научных целей рекомендуется всё же контактная фотография. Применение цифровых фотоаппаратов ограниченно из-за их низкой чувствительности, которые, как правило, не имеют чувствительности более ISO400. Кроме того, цифровые фотоаппараты имеют свойство отключаться вблизи генератора высокой частоты.

Современные зеркальные полуавтоматические фотоаппараты имеет функцию автоматического выбора экспозиции в зависимости от заряженной плёнки. Так с пленкой ISO800 время экспозиции составляет, как правило, от одной до пяти секунд. При этом будет сфотографирована только светящаяся корона. Если есть необходимость заснять и объект, то нужно включить функцию вспышки при закрывании шторок фотоаппарата (обычно такая функция имеется у современных фотоаппаратов).

3.4 Меры безопасности

Ток на выходе прибора может иметь силу в несколько десятков миллиампер и напряжение в несколько десятков киловольт. Такой ток для человеческого организма смертелен. Поэтому необходимо строго выполнять следующие меры безопасности: