BEST（人造太阳）教学演示模型制作方案
一、设计理念与目标
- 核心理念：以高仿真外观和动态演示相结合，让观众直观理解BEST人造太阳的运行原理教学模型 。
- 用途：科技展览、学校科普教学、研究院对外科普活动教学模型 。
- 展示重点：托卡马克结构、等离子体旋转效果、磁约束模拟、发光温变效果教学模型 。
- 安全性：低压供电（12V），无高温高压，透明防护罩全覆盖教学模型 。
二、外形与结构
1. 整体尺寸
- 占地：2.2m × 1.2m
- 高度：1.6m
- 比例：约1:12，兼顾细节和搬运便利性教学模型 。
2. 外观设计
- 采用金属质感喷漆（银灰、深蓝）突出科技感教学模型 。
- 一半为整体外壳，一半为透明剖面，展示内部结构教学模型 。
3. 等离子体模拟
- 环形透明管+可编程RGB灯带实现动态光效，颜渐变模拟从冷到热的过程（蓝→紫→橙→白）教学模型 。
- 灯光运行速度可调，模拟等离子体流速变化教学模型 。
4. 磁约束系统
- 在透明剖面中设置立体磁线圈模型，通过不同颜区分主磁场和偏滤场教学模型 。
5. 控制面板
- 按钮：启动/停止演示
- 旋钮：调节等离子体运行速度
- 模式切换：平稳运行/脉冲运行/加速模式
6. 信息展示区
- 内嵌屏幕BEST运行视频、核聚变科普短片教学模型 。
- 提供触控查询功能教学模型 。
三、主要材料
- 框架：轻质铝型材
- 外壳：PVC板+铝板喷漆
- 内部结构：3D打印ABS件（磁线圈、支架等）
- 等离子体模拟：透明PC环管+可编程RGB灯带
- 控制系统：Arduino Mega + LED控制模块
- 显示部分：21寸液晶屏 + 触控模组
- 电源：12V/15A直流安全电源
- 防护：2mm透明PC板
四、制作步骤
1. 方案设计与3D建模
- 确定外观与剖面布局，设计光效路线和控制线路教学模型 。
2. 框架与外壳制作
- 切割铝型材并组装框架，外壳喷涂金属教学模型 。
3. 内部结构与磁线圈模型
- 使用3D打印技术制作磁线圈、支架及内部部件，安装在剖面区域教学模型 。
4. 光效与等离子体演示系统
- 布置透明环管与RGB灯带，接入控制系统，实现颜与速度可调教学模型 。
5. 控制面板与显示屏安装
- 嵌入按键、旋钮、模式切换开关与液晶触控屏教学模型 。
6. 调试与优化
- 确保光效与动画同步，运行流畅，结构稳固教学模型 。
五、安全与维护
- 全部电路采用低压直流供电，杜绝触电风险教学模型 。
- 灯带与控制模块具备过流保护教学模型 。
- 外层透明PC罩可防止观众触摸内部结构教学模型 。
- 定期清洁透明罩和光学组件，确保视觉效果教学模型 。
- 控制系统设有自动待机与关机功能，延长寿命教学模型 。