Nov 16 2009

EMP threats in the U.S.

Es ist nicht mehr lang bis zum Jahr 2010. Aus diesem Grund sollte man sich noch vorab schon einmal gewissenhaft überlegen, wer bzw. was nächstes Jahr zu einer ernsthaften Bedrohung werden könnte. Das gilt im Übrigen für Privatpersonen genau so wie für mehr oder weniger große bzw. übermächtige Staaten. Dabei ist in beiden Fällen ein elektromagnetischer Puls so ziemlich das schlimmste was passieren könnte, außer natürlich exterminiert zu werden.

Genau zu diesem Thema habe ich ein interessantes Paper des PhD Studenten Colin R. Miller im Internet gefunden mit dem klingenden Titel “Electromagnetic Pulse Threats to U.S. Expeditionary operations in 2010″ (wie so oft lässt sich U.S. durch us ersetzen). Hier ist der Link dazu. Das Paper ist 34 Seiten stark und glücklicherweise in der “Distributionsstufe A” also “Approved for Public Release; Distribution is Unlimited”. Sonst hätte ich das auch nicht hier auf wakalixes verlinkt.

Im Paper wird zuerst erklärt, wie das künftige Kriegsführungskonzept der USA auszusehen hat und worauf dabei in Bezug auf mögliche Gefahren aufgepasst werden muss. Dann werden prinzipiell unterschiedliche Arten der EMP-Erzeugung erklärt:

  1. Zum eine wäre da die Zündung einer Atombombe in der Ionosphäre (Nuclear High Altitude EMP – HEMP). Eigentlich für ein paar verrückte Schurken schwierig zu realisieren, aber man weiß ja nie. Zerstörungskraft ist enorm. Ganze Staaten könnten damit der modernen Kommunikation und Informationsbeschaffung beraubt werden.
  2. Zweite Möglichkeit besteht im Bau eines großen Mikrowellenofens (High Power Microwaves). Würde ich mal für einen engagierten Hobbyelektroniker und Bastler als bereits machbar herausstellen, zumal viele schon einen Teslatrafo gebaut haben und das Wissen auf gezielte Mikrowellenproduktion anwenden könnten. Auswirkungen sind damit mal eher lokal beschränkt auch wenn so eine Waffe um die Brust geschnallt schon was einiges kaputt machen könnte.
  3. Drittens wäre da die EMP-Erzeugung durch eine kleine handliche Kofferbombe. Man muss zwischen Flux Compression Generator (FCG) und dem Virtual Cathode Oscillator (Vircator) unterscheiden. Ersterer funktioniert folgender Maßen: Eine Kondensatorbatterie wird aufgeladen und durch eine massive Spule entladen. Im richtigen Moment zündet der Sprengstoff und komprimiert die Spule, wodurch das aufgebaute Magnetfeld explosionsartig überhöht wird und ein EMP abgestrahlt wird. Soll anscheinend schon in den 50er Jahren in Amerika und Russland entwickelt worden sein. Der Vircator hingegen hat eine ausgefeiltere Funktionsweise: Ein Elektronenstrahl wird auf eine Folienanode beschleunigt, wo sich eine Raumladung ausbildet, welche mit Mirowellenfrequenz oszilliert. Die Raumladung wird in einem resonanten Oszillator erzeugt und kann damit ein starkes Mikrowellen Feld erzeugen. Dann wird mit Sprengstoff die Form des Oszillators vom Zylinder zu einem Horn verändert, damit die Energie effizient abgestrahlt werden kann.

Nach diesem Abschnitt kann man beim Lesen des Papers fast nicht glauben, dass Hobbybastler nicht schon längst die ganze Welt mit zahlreichen EMPs in Schutt und Asche gelegt haben. Naja, auf jeden Fall werden vom Autor noch drei spezielle Szenerien erarbeitet, die die USA in den nächsten Jahren treffen könnten. Im Endeffekt läuft es immer auf das gleiche hinaus. Es müssen potentielle Terroristen verhindert werden. Nur gut, dass jetzt auch jeder, der einen Lötkolben bedienen kann als solcher eingestuft wird. Ich würde mir also das nächste Mal genau überlegen, ob die Hochspannungskondensatoren im µF Bereich wirklich notwendig sind und man mit dem Kauf das Risiko eingehen möchte, auf einer Überwachungsliste zu landen.

Zum Abschluss noch ein kurzer Auszug aus dem Paper:

At the same time, U.S. leadership, half a world away, would have little information and little time to order a response, and the event would expose America’s Achilles’ heel for the world to see. Crippled U.S. naval forces would have to limp home, while other similarly vulnerable forces hurriedly deploy to relieve them.


Apr 26 2009

Gleisbaumaschine

Zwischen Wörgl und Hopfgarten ist bis 5. Mai ein Schienenumbauzug zur Renovierung der Bahntrasse unterwegs. Selten sieht man eine derartig große Maschine (200m lang, 800t schwer) im Einsatz. Sie wird auf dieser Strecke dazu eingesetzt, eine neue Planumsschutzschicht einzubauen. Dazu hebt der Zug die Gleise an, sammelt den darunter liegenden Schotter auf und zerkleinert die Steine in einem 1000PS starken Steinbrecher. Anschließend wird das Material unter dem Gleis verteilt, planiert und das Gleis wieder abgelegt. Bei einem zweiten Durchgang wird auf die gleiche Weise neuer Schotter aufgetragen. Ein Video und weitere Infos gibt es hier.

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Eine solche Gleisbaumaschine ist für ihren Einsatz zwar hoch spezialisiert, zur selben Zeit aber sehr beweglich aufgebaut, um sich jeder Bahntrasse anpassen zu können. Aus diesem Grund sind zahlreiche Pneumatikzylinder und einige Steuerpulte auf den gesamten Zug verteilt. Zum Antrieb des Steinbrechers, der Förderbänder und des Zugs selbst werden mehrere Dieselmotoren eingesetzt. Es gibt also einige technische Spezialiäten zu bestaunen. Weitere Fotos gibt es auf flickr.


Apr 5 2009

Direkttonermethode

Die Direkttonermethode zum Platinenätzen, wie sie auf der Webseite von Thomas Pfeifer beschrieben ist, funktioniert verblüffend einfach. Die Idee: Der Toner eines Laserdruckers ist säureresistent und kann damit statt dem Fotoresist beim Ätzen einer Platine verwendet werden. Der große Vorteil dabei ist, dass man sich die zusätzlichen Schritte des Belichtens und Entwickelns des Fotolacks erspart.

Man druckt das spiegelverkehrte Layout mit einem Laserdrucker auf eine Katalog- oder Zeitschriftenseite (Conrad oder alte ct-Zeitschriften eignen sich perfekt). Dieses Papier ist erstens sehr dünn und löst sich leicht im Wasser auf (später wichtig) und es ist sehr glatt, sodass der Toner nicht vom Papier aufgesogen wird, wie das normalerweise der Fall wäre. Anschließend nimmt man eine kupferkaschierte Platine ohne Fotoresist und bügelt das ausgedruckte Layout drauf. Durch die große Hitze des Bügeleisens wird der Toner wieder flüssig und bleibt auf dem Kupfer haften. Die Katalogseite klebt dann auf der Platine. Deshalb wird diese in warmes Wasser mit etwas Spülmittel eingelegt und das Papier beginnt, sich aufzulösen. Das kann man dann einfach mit den Finger runter reiben. Dieser Schritt muss sehr gründlich gemacht werden, damit keine kleinen Fasern hängen bleiben und den Ätzprozess verschlechtern. Man sollte keine Angst haben, den Toner von der Platine zu kratzen. Gut aufgebügelter Toner lässt sich nicht mal mit dem Daumennagel entfernen. Zu guter Letzt wird die Platine in das Ätzbad gegeben und man hat die Platine innerhalb von 7 Minuten vor sich liegen. Unglaublich geniale Idee! Man erspart sich teure Overheadfolie und den UV-Flachbettscanner zum Belichten und den Entwickler. Platinen ohne Fotoresist sind auch billiger. Hier ein Foto des ersten Testergebnisses ohne Ätzung. Leider staute sich das Papier immer vor der Fixiereinheit im Laserdrucker. Es wird später sowieso ein schärferer Laserdrucker getestet. Aber die Methode funktioniert überraschend gut!

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Mit einem aufgebohrten Foliergerät bzw. Laminator lässt sich das noch weiter perfektionieren. Man braucht nur eine Temperaturregelung für etwas höhere Temperaturen und muss eventuell die maximale Dicke für eine Platine anpassen. Mehr dazu in diesem Artikel von Thomas Pfeifer.

Zu guter Letzt eine kleine Rätselaufgabe: What is it?

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It’s fantastic! Mehr dazu und die Auflösung gibt es hier.


Mar 30 2009

IceBox Update

Endlich ward die Zeit gefunden, den Artikel zum IceBox-Aufmotzen zu erstellen. Kurz zusammengefasst handelt es sich hierbei um das Projekt, eine gebrauchte Tiefkühltruhe mit einer Mikrocontroller-Schaltung so abzuändern, dass sie auf eine einstellbare Temperatur im Bereich zwischen 0 und 10°C kühlt. Warum der ganze Aufwand? Die dadurch gebaute Kühltruhe eignet sich von den Abmessungen her perfekt zum Bierbrauen. Aber dies ist eine andere Geschichte, Update kommt noch.

Die ausführliche Beschreibung des Projekts findet sich im PimpMyIceBox-Artikel. Hier ein kleines Foto der Schaltung:

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Interessanterweise hatte jemand anders vor kurzer Zeit genau die selbe Idee für einen “brew-fridge-thermostat” auf hackaday.com veröffentlicht. Was für ein Zufall! Die Kultur des Selber-Bierbrauens scheint weit verbreitet zu sein, nicht nur hier in Österreich. Wakalixes!


Mar 14 2009

PimpMyIceBox

Bei einer Gefriertruhe für Speiseeis mit einer Leistung von 1,2 kW wurde der alte Thermostat gegen eine ultrahochmoderne, mikrocontrollergesteuerte Regelung ersetzt. Mehr dazu in Kürze in der Elektronik Abteilung.

Hier vorerst nur ein Foto von dem Ungetüm, die Schleichwerbung gibt es gratis dazu.

icebox


Feb 12 2009

Stripping made perfect

Nachdem ich auf dem Blog von Bre Pettis, dem Gründer vom NYCresistor Hackerspace, eine automatische Abisolierzange für einfachen Schaltdraht gefunden habe, stieß ich auf youtube auf folgendes Video:

Mich fasziniert immer noch die Präzision, mit der die Koaxialkabel abisoliert werden. Eigentlich hätte ich mir das denken können, dass es so einen Abisolierautomaten gibt, aber das Video war trotzdem für eine Überraschung gut. Anscheinend muss ich an meiner Taschenmesser-Abisoliertechnik noch ein bisschen arbeiten, vor allem an der Geschwindigkeit, aber das sagt ja schon der Name des Herstellers “Schleuniger”.


Feb 8 2009

Zeitschaltuhr

Vor längerer Zeit habe ich eine antike Zeitschaltuhr auf ebay für etwa 4€ ersteigert. Nach ausführlichem Rumspielen und Ausprobieren der Mechanik bin ich auf die eigentliche Funktion draufgekommen. Diese Zeitschaltuhr wurde verwendet, um das Treppenhauslicht automatisch nach 2-6 Minuten auszuschalten. Es befindet sich nämlich ein Elektromagnet auf dem Uhrwerk, der die Mechanik einmal auslöst und dadurch das Licht einschaltet. Zusätzlich klappt zu einer einstellbaren Tageszeit ein Zahnradsegment auf die Uhrenmechanik und schaltet einige Minuten später das Licht wieder aus. Tagsüber ist der Elektromagnet deaktiviert und das Treppenhauslicht kann nicht eingeschaltet werden. Das Uhrwerk funktioniert wie jede andere Pendeluhr mit einer Graham-Hemmung.

Generell ist die Zeitschaltuhr schön gearbeitet, mit unzähligen Messingteilen, Zahnrädern und Federn. Vielleicht lässt sich ja eine moderne Anwendung dafür finden. Eine Idee wäre die automatische Abschaltung beim Belichten von Platinen. Steampunk lässt grüßen!

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Jan 27 2009

Rechnen mit Stil

Wie haben die Leute gerechnet, bevor elektrische Maschinen erfunden wurden? Mit nem Abakus rechnen galt schon im 17. Jahrhundert als altmodisch und es begann das Zeitalter der mechanischen Rechenmaschinen. Ende des 19. Jahrhunderts konstruierte der Schwede Willgodt Theophil Odhner die Sprossenradmaschine. Genau solch ein Modell habe ich vor kurzem um ca. 260€ bei ebay über den Ladentisch gehen sehen.

Genug der tollen Worte viel interessanter ist die Sprossenradmaschine in Aktion beim Quadratwurzelziehen. Man beachte das akkustische “Ding” beim Drehen des Hauptrades.

Eine ganz witzige Erklärung der Funktionsweise gibt’s hier:

Besucht auch die Webseite über historische Rechenmaschine auf retrocalculators.com


Jan 18 2009

Steampunk

Inspiriert durch die Technik des 19ten Jahrhunderts, als Maschinen noch mit Dampf angetrieben wurden, versuchen einige Leute, die Atmosphäre und Flair dieser Zeit wieder aufleben zu lassen. Sie bezeichnen sich als Steampunks und richten sich ihr Zuhause in Anlehnung an die Geschichten von Jules Verne im viktorianischen Stil ein. Mich hat diese Subkultur auf jeden Fall in den Bann gezogen.

Hier ein längeres Video auf vimeo zu diesem Thema. Ich muss mir unbedingt so einen Zylinder kaufen!


Jan 18 2009

25C3 – Vorträge

Der 25C3, Chaos Communication Congress, ist zwar schon seit fast zwei Wochen vorbei, aber es gibt doch ein paar sehenswerte Videos von den Vorträgen. Die Videos gibt es in zwei verschiedenen Größen und auch als torrent zum Download, alles auf dieser Seite zu finden.

Ich habe zwar nicht alle Videos gesehen, aber ich kann folgende stark empfehlen:

  • 3015 – Rapid Prototype Your Life
  • 2896 – Chip Reverse Engineering
  • 2860 – Neusprech im Überwachungsstaat
  • 2814 – Datenpannen
  • 2934 – Blinkenlights Stereoscope
  • 2952 – Pflanzenhacken