В. Ткаченко
СТРОИМ ЛАЗЕР
Мы привыкли считать основой всякого лазера рубиновый стержень. Однако в последнее время появились и другие типы лазеров. Один из них, работающий на органических красителях, можно построить в техническом кружке.
Разбавленной раствор органического красителя освещается самодельной триггерной лампой. Лазер испускает световой луч диаметром 5 мм, который может быть сфокусирован системой линз. Цвет луча зависит от типа красителя, интенсивности вспышки триггера и длины усилительной трубки.
Трубка-усилитель - основа лазера. Сделана она из кварцевого стекла, диаметр ее 5 мм. Торцы трубки закрыты двумя плоскими окошками из кварцевого стекла, а сама трубка помещена между двумя зеркалами. Вторая такая же трубка - триггер - располагается параллельно первой. Обе трубки смонтированы в эллиптическом отражательном трубчатом зеркале (рис. 1). Вспышка триггера, отражаясь от эллиптического зеркала, концентрируется на усилительной трубке, потому что и усилитель и триггер расположены в фокусах эллиптического отражателя. Плоские отражательные зеркала (диаметром 10 мм) покрыты серебром или алюминием. Одно из зеркал отражает свет полностью, а другое - немного больше половины. Та часть света, которая проходит сквозь второе зеркало, и есть луч лазера.
Общий вид лазера Рис. 1. Общий вид лазера.
(Отражатель условно разрезан. Видны лампа и усилитель.)
Показано подключение вакуумного насоса к лампе
Лазер запускается только от вспышки света большой мощности. Как это достигается? Трубка из кварцевого стекла с электродами из нержавеющей стали или меди и заполненная воздухом - вот и весь триггер. Электроды присоединяются к выводам конденсатора емкостью в 15 мкФ с потенциалом заряда около 3 тыс. в. Для запуска триггера надо создать в нем разрежение в 60 мм ртутного столба. Как только давление упадет до нужной величины, конденсатор разрядится и произойдет вспышка лазера.
Перед очередным импульсом лазера усилитель должен быть охлажден до комнатной температуры. Для этого раствор красителя непрерывно протекает через усилительную трубку. На концы усилительной трубки надевают и приклеивают клеем БФ-2 медные подводящие трубки. Прозрачные кварцевые окошки приклеивают к торцам медных трубок. Скорость протекания раствора красителя не должна быть меньше 4 л/ч.
С откачкой воздуха из триггера отлично справится ручной вакуумный насос (или электрический, если он есть). Выходной патрубок насоса должен быть погружен в банку с мыльной водой, лучше всего в раствор стирального порошка. Это делается для того, чтобы воздух в помещении, где работает лазер, не был загрязнен парами масел. Любое загрязнение спиртового раствора красителя не позволит выжать из лазера даже намека на луч.
Рис. 2. Лазер в разрезе.
Обратите внимание на расположение лампы
и усилителя в фокусах эллиптического отражателя Лазер в разрезе
Запускается триггер так: в резиновую трубку, идущую от триггерной лампы к вакуумному насосу, врезается Т-образная стеклянная или металлическая трубка. При работающем вакуумном насосе воздух будет закачиваться через открытый конец Т-образной трубки. Если плотно перекрыть отросток тройника пальцем, насос начнет откачивать воздух из триггера.
Электроды лампы сделаны из меди или нержавеющей стали. Диаметр внутренней части около 8 мм, а концы закруглены и по возможности отполированы.
Лампа и усилитель монтируются строго параллельно на расстоянии 15 мм от базы - пластины из пластмассы или толстой фанеры. Расстояние между осями лампы и усилителя 12 мм.
Отражатель представляет собой тонкостенную алюминиевую трубку длиной 80 мм и внутренним диаметром 25 мм. Внутренняя ее поверхность должна быть хорошо отполирована. Затем трубку надо осторожно сдавить в тисках так, чтобы она стала эллиптической в сечении. Большая ось эллипса должна быть на 3 мм длиннее малой. Размеры эти нужно тщательно откорректировать. Отражатель крепится к основанию металлическим хомутом. Большая ось эллипса расположена параллельно плоскости основания. В фокусах эллипса (расстояние между ними 12 мм) закрепляются триггер и усилитель (рис. 2). Оси трубок должны строго совпадать с фокусами эллиптического отражателя. Ячейки для закрепления плоских отражательных зеркал и регулировки их параллельности показаны на рис. 3. Установочные винты с пружинами служат для регулировки угла встречи луча с зеркалом. Полупрозрачное зеркало посеребренной поверхностью направлено в сторону усилительной трубки. Изготовляется это зеркало так. Стеклянную пластинку тщательно обезжиривают, покрывают с одной стороны нитрокраской и проводят с ней реакцию серебряного зеркала, известную из курса химии. Важно определить время выдержки стекла в реакционном растворе, чтобы слой серебра получился полупрозрачным. Это достигается чисто экспериментальным путем: 5 стеклышек выдерживают в сосуде с раствором разное время.
Ячейка для закрепления отражательных зеркал
Рис. 3. Ячейка для закрепления отражательных зеркал
и регулировки их параллельности
Желательно, чтобы зеркало пропускало около 18% света. Это проверяется при помощи люксметра.
Источник питания триггера смонтирован в ящике под основанием, на котором закреплены эллиптический отражатель, триггер и усилитель. Провода от конденсатора к триггеру должны быть как можно короче и обладать минимальным сопротивлением, чтобы сократить продолжительность разряда конденсатора, так как интенсивность луча, испускаемого лазером, зависит от длительности вспышки. Лучше всего использовать медные шины сечением 10х1 мм.
Схема энергопитания триггера (рис. 4) достаточно ясна и не вызовет затруднений при монтаже.
Рис. 4. Блок питания
Блок питания
В лазере могут быть использованы несколько красителей. Для начальных экспериментов лучше взять родамин. Эта оранжевая краска позволяет получить луч лазера от желто-зеленого до красного цвета. Для приготовления такого раствора необходимо к 1 л метилового спирта добавить 45 мг родамина.
Интересным красителем, испускающим луч интенсивного голубого цвета, является диэтиламинометил-кумарин. Этой краски нужно 75 мг на литр метилового спирта.
Флюоресцеин натрия используется в концентрации 45 мг на литр этилового спирта.
Готовый лазер требует одной, но очень ответственной настройки: надо установить плоские отражательные зеркала строго перпендикулярно оси усилителя и строго параллельно друг другу. В противном случае лазер будет мертв. Для установки зеркал нужен карманный фонарик, бинокль или подзорная труба, а лучше всего школьный телескоп. Необходимо также иметь две призмы, представляющие в сечении равнобедренный прямоугольный треугольник. В каждом бинокле есть по четыре такие призмы. На стекло фонарика наклеивается диафрагма из непрозрачного материала с точечным отверстием против нити накала лампочки. Полупрозрачное зеркало снимается, а приборы располагаются, как показано на рис. 5 вверху. В объективе телескопа появится два изображения нити накала лампочки.
Настройка лазера Рис. 5. Настройка лазера.
На верхней части рисунка полупрозрачное зеркало снято.
Производится регулировка положения непрозрачного зеркала.
На нижней части рисунка показан ход лучей в системе
при регулировке положения полупрозрачного зеркала
Оба изображения (преломленное призмой и отраженное непрозрачным зеркалом) необходимо совместить, причем так, чтобы совмещенное изображение находилось точно посредине поля зрения бинокля, подзорной трубы или телескопа. Затем устанавливается полупрозрачное зеркало (рис. 5 внизу), и двойное изображение нити накала (отраженное полупрозрачным зеркалом и полученное ранее совмещением) снова совмещается. При этом надо регулировать установку только полупрозрачного зеркала. Когда все это сделано, ваш лазер готов к работе.
...
Всё это конечно очень хорошо,но для опытов в лабоаторных условиях.Подобную статью описывал журнал "Юный техник" лет 10-12 назад .ПотОм видел эту схему в виде действующёй модели в лаборатории в технаре ,где учился. Из опытов помню, сваренную лазером фольгу. прожжённую бумагу.
В общем схема рабочая ,( по крайней мере в лабораторных условиях) .Но я плохо представдяю её в переносном варианте.
С уважением Fregat.
Fregatя верю что она рабочая...но я ниодного лазера вжизни не собрал хотел начать с етого...подскажы с чего начать
Всё это конечно очень хорошо,но для опытов в лабоаторных условиях.Подобную статью описывал журнал "Юный техник" лет 10-12 назад .ПотОм видел эту схему в виде действующёй модели в лаборатории в технаре ,где учился. Из опытов помню, сваренную лазером фольгу. прожжённую бумагу.В общем схема рабочая ,( по крайней мере в лабораторных условиях) .Но я плохо представдяю её в переносном варианте.
С уважением Fregat.
я лазерами углублённо никогда не занимался,поэтому только в общих чертах.
Сначала достань красители , реактивы, и детали для комплектовки схемы.
Могут возникнуть проблемы с полупрозрачным зеркалом.
А вообще около года назад В разделе "индивидуальное энергетическое оружие" активно конструировалась малогабаритная лазерная установка, просмотри, может найдёшь чего интересного.
С уважением Fregat
Это все не то... Вот если бы выложили чертежик газового, который на CO2, из "горелки"...
раз не то так дай то...попроще схемку для новичка
или подскажите,кокой материал применить для твердотельного с оптической накачкой
В лучшем случае получится аналог лазерной указки, китайцы продают за 80 р.
Юстировку фонриком???????? Хе-хе..
Лазер промышленного изготовления при помощи спец приборов можно юстировать, если повезет, пару часов, а можно и неделю. А можно и вообще не запустить. Сколько раз так было - зеркала меняешь, ток подбираешь, а излучения нету. Прошу учесть, промышленного изготовления, специальных. Просто зеркало - это не зеркало.
Бредятина это для млолеток сопливых, глядишь - чему и научатся, пока трахаться будут.
Ага. Вообще-то меня учили что расстояние между зеркалами лазера должно соответствовать целому числу длин волн. Живо себе представляю такую точность изготовления и юстировки зеркал в домашних условиях.
Кстати, КПД лазера - единицы процентов, так что не надейтесь плавить кирпичи на расстоянии, пока не подключите к нему ОЧЕНЬ БОЛЬШУЮ батарейку 😛
Только тронь юстировчный винт - скока тысяч длин волн проскочишь?
КПД проценты? Ха-ха. Пятиватник зеленый непрерывного излучения имел водяное охлаждение и жрал по трем фазам по 40 ампер. Спичку поджигал. Не сразу.
G R U 😛
Послал PM к админу насчет того, чтобы сделать ветку про Стоящие вещи, чтобы выбраться из болота (по меткому наблюдению Stoliar). Будем работать без малолеток ^_^ (хотя они прорвутся и туда (что ж Инет место для слива всего что есть в мозгах, трудно найти настоящее)).
G R U
Только тронь юстировчный винт - скока тысяч длин волн проскочишь?КПД проценты? Ха-ха. Пятиватник зеленый непрерывного излучения имел водяное охлаждение и жрал по трем фазам по 40 ампер. Спичку поджигал. Не сразу.
Я имел дело с лазером, очень старым, по-моему 85 года выпуска. Лазер на неодимовом стержне. Охлаждение не помню какое, и было ли вообще. По размеру с большой чемодан. Работает на аккумуляторе типа как от мотоцикла. Стенки конечно же такой лазер не прожигал, но при попадании луча в глаз человеку, лишал его зрения на "от 30 минут до - на всю жизнь".
Обычно не полное - просто черная точка потом всегда перед глазами. Размером с диаметр луча.
Сказано ж: не пяль глаза на лазер.
G R UМожет потом и сетчатка отслоится, со временем... Да и просто зрение сядет до "-14" и больше... А насчет импульсного лазера:
Обычно не полное - просто черная точка потом всегда перед глазами. Размером с диаметр луча.
Сказано ж: не пяль глаза на лазер.
блок конденсаторов, в принципе занимает не так уж много (можно посчитать и увидеть, что 3-4кДж влезут в плоский рюкзак, как и аккумулятор, например на ватт 300-500 (свинцовый на 12В/7Ач(12)).
Лампы можно использовать ИФП-1000 с продольным телом свечения, проточное охлаждение.
Только какой-нибудь сумасшедший будет тратить на такое время, энергию и деньги, при неизвестных результатах...
Может эта информация взбодрит народ в ветке
http://guns.allzip.org/topic/20/116366.html
""...аккумулятор, например на ватт 300-500..."
КПД лазера... пусть 2%. Мощность для более менее глубокого резания ватт около 100 (как бритвой порезаться, только кровь не течет).
Если длина волны подобрана правильно - максимум 1 мм.
При таком КПД потребление 5 КВт. Около 400 А от аккумулятора. Ни один гелевый такого тока не развивает, только стартерный.
Излучение не видимое - для максимума эффект резанья по биоткани. И пятна не видно.
Но самое главное в лазере оптика. Она фокусирует луч там где надо резать.
Почему хирург не разрезает пациента лазером, как мы привыкли видеть в кино, до хирургического стола или вместе с ним?
Почему станок для резки металла толщиной до 5 мм и скоростью реза 20 м/с (МЕТРОВ!!! в секунду) не режет станок, пол и само здание до самого подвала?
Да потому что луч лазера не такой как в кино -ровненький, он с начала сходится, а потом расходится - через объектив проходит однако - и режет только там, где сфокусирован.
Бывает со скользящим лучом, бывает со сканирующей оптикой.
Картина маслом.
Тележка с танковыми аккумуляторами. На треноге установлена мандыба неизвестной конструкции, которая сварочными проводами подключена к ним. Боец через прицел наводит её на противника. Дальномер хандрит.
- Замри, с-с-сука!!! - Орёт он противнику. Наконец дальность определена, боец крутит объектив и ...
О вожделенный миг!!! На лице противника появляется ... что же появляется?
Да что-то похожее на царапину от когтей не крупной кошки. Без крови.
Далее следует справедливое возмездие.
http://www.medlaser.ru/surglasprop.htm
,
G R U, абсолютно согласен 😊