Eine einfache Bauanleitung für einen Ionenantrieb ist ein Widerspruch in sich. Ein Ionenantrieb ist nicht einfach. Daher gibt es vermutlich kaum etwas offen zugängliches dazu. Mit die größte Hürde dürfte sein, dass so ein Antrieb nur im Ultrahochvakuum funktionieren kann. Um selbst die simpelste Bastelei testen zu können, braucht man eine Vakuumkammer die mindestens 10-6 mbar erreichen kann und deren Pumpen die Gaslast, die der Antrieb erzeugt auch wegpumpen können.
Um dich der Sache zu nähern, kannst Du eventuell auch nach Ionenstrahlquellen für die Beschichtungstechnik suchen. Die dienen zwar einem anderen Zweck, funktionieren aber ähnlich wie ein Ionentriebwerk. Da ist auch mehr kommerzieller Hintergrund gegeben.
Die Hauptkomponenten eines solchen Systems sind:
- Gaszufuhr und deren Regelung, im einfachsten Fall ein manuelles Nadelventil
- Ionisierung, meist eine Mikrowellenentladung, im einfachsten Fall ein umgebauter Mikrowellenherd, also das Magnetron mit einem passenden Resonator.
- Beschleunigungsstrecke für die Ionen und zugehöriges Hochspannungsystem, eventuell ein umgebauter Zeilentrafo mit Gleichrichter aus einem Röhrenfernseher
- Neutralisierung des Ionenstrahls durch eine entsprechende Elektronenquelle nach der Beschleunigungstrecke, eventuell eine Glühkathode.
Aber auch diese Quellen müssen in einer Hochvakuumkammer mit hohen Pumpleistungen betrieben werden. In der Regel kommen mehrstufige Pumpsysteme mit Öldiffusionspumpen oder Turbomolekularpumpen in der ersten Stufe und Drehschieber oder Wälzkolbenpumpen in der zweiten Stufe zum Einsatz. Aber vielleicht hast Du ja in deinem (beruflichen) Umfeld eine Vakuumanlage zur Verfügung.
Um zum Schluss eine Antriebskraft messen zu können, braucht es natürlich noch einen empfindlichen Kraftaufnehmer der gut von der ganzen Maschinerie drum herum entkoppelt ist.
Bei einem Ionenantrieb im Weltraum ist das Vakuumsystem natürlich kein Thema. Der freie Raum schluckt jede Gaslast mir nichts dir nichts weg.
Insgesamt natürlich ein spannendes Thema, die Krone des Modellbaus sozusagen. In meinem Beitrag muss ich leider vorwiegend die Höhe der Hürden schildern, das liegt in der Natur der Sache. Das soll dich aber nicht entmutigen, sondern dich im Gegenteil motivieren die Komplexität der Sache anzunehmen. Vor dem Basteln muss erst eine ganze Menge Lesen kommen.
Gruss
Edgar
