Як побудувати лазерну установку
Ріжучі лазери вже використовуються урядом США- у разі ракетно-ядерного удару, літак, споряджений таким лазером, теоретично, може зруйнувати снаряд. Ось як можна побудувати такий лазер.
Кроки
1
Виберіть тип лазера, який ви хочете. Є багато варіантів CO2 лазера. З повільним потоком, швидким потоком і пульсуючий (який також може бути з повільним і швидким потоком). Тип лазера, який ви зможете побудувати будинки? з незатухаючої хвилею повільного потоку. Навіть лазер з повільним потоком обійдеться вам недешево, навіть якщо ви кращий спритник. Одні дзеркала коштуватимуть по 200 $ за кожне. Відповідні вакуумні насоси обійдуться в 300-400 $. Трубки, машинна робота і робота зі склом також коштує недешево, тільки якщо ви не зробите це самостійно. Неонові перетворювачі на 30-60 входів також дороги, але ви можете підшукати вживані набагато дешевше. Оренда газового балона і сам газ досить дороги. Незважаючи ні на що, лазер можна зробити самому, і вас запам`ятають як хлопця / дівчину, що побудували лазер, який може запалювати речі через кімнату.
2
Вам знадобиться газ для лазера. Для звичайного саморобного лазера, відомого як лазер з повільним потоком, вам потрібен тільки приблизно 4-5% CO2, 14-15% N2 і гелієвий балансир. У комерційних високопотужних лазерах використовується більший рівень CO2 для збільшення їх потужності. Це спрацьовує для таких лазерів, так як вони прокачують газ через трубу на великій швидкості і охолоджують його зовні. .Для Рециркуляції газу в промислових лазерах зазвичай використовуються нагнітачі типу Рутс. Лазерний газ? приготовлений заздалегідь висококалорійний газ, суміші для повільного потоку, як правило, відрізняються за складом від сумішей для швидкого потоку, так що попросите приготувати відповідну суміш для ваших потреб. Коли починаєте роботу над лазером, насамперед вирішите питання з висококалорійним газом. З усіма можливими компонентами, використовуваними для змішування газів, це може стати проблемою для вас. Автор використав промислову газову суміш з 3.5% Co2, 15% N2 і гелиевого балансира. Ця суміш не ідеальна, але вона працює і вона значно дешевше, ніж індивідуальна заправка.
3
Потім вам знадобиться скляна труба. Ви заповните цю трубку лазерним газом і потім висмокчіть його пилососом приблизно на 10-30 торрах, а для цього вам знадобиться вакуумний насос хорошої якості. Чим швидше насос зможе втягувати газ, який ви в нього ставите і підтримувати тиск в 10-30 торр, тим більше потужності ви отримаєте з лазера. Автор використав пластинчастий насос, і він добре відпрацював.
4
Скло неонових вивісок? це, як правило, вітражне скло, і воно не підходить для CO2 лазера. Якщо ви хочете побудувати лазер, розщедріться і купіть боросиликатное скло, яка не трісне від термічного шоку, в магазині для склярів. Або навіть краще замовте у склярів зробити охолоджуючу камеру навколо нього з сполуками з матового скла для під`єднання до оправі дзеркала. Використання скляних камер і охолоджуючого кожуха зі скляними сполучними муфтами заощадить вам багато часу і можливо грошей, якщо охолоджуюча камера відділена від дзеркальної установки, ви отримаєте більше проблем. Електрика під цим напругою пройде через охолоджуючу воду, а не через трубку, без проблем.
5
Для лазера необхідне джерело електронів, ви можете використовувати трансформатор неонових вивісок або пару паралельно підключених сигнальних перетворювачів для генерації потужності. Якщо ви прагнете до потужності в 100W, очікуйте приблизно 10% ефективності та купите джерело енергії в 1Kw. Щоб дуга була під напругою, вам потрібно використовувати приблизно 15kV на 1.2 метра нагнетательной труби. Якщо ви будуєте менший лазер, ви можете зупинитися на 12kV. Використання DC потужності переважно, оскільки при використанні AC потужності вихідна випромінювання лазера буде пульсувати при 60Hz. Спробуйте взяти аркуш паперу і швидко провести ним через промінь, при цьому ви побачите точки, так як хвилі при AC збільшуються і зменшуються. Якщо ви хочете запустити DC, вам потрібно купити високовольтний випрямляч і ємнісний фільтр, які обійдуться вам досить дорого.
6
Вам знадобляться лазерні дзеркала, щоб зробити цю роботу. CO2 лазери випускають світло в 10,600 мкм, який відноситься до інфрачервоного сектору і невидимий для людського ока. Ця довжина хвилі не проходить через скло, воду і непрозорі матеріали. В CO2 лазері є два дзеркала: заднє, яке називається повністю відображає дзеркалом і вихідний дзеркало. Повністю відбиває дзеркало відобразить весь світ, який на нього потрапить, зазвичай його роблять з міді або срібла. Вихідна дзеркало роблять з особливих матеріалів, зазвичай з цинк селеніду (ZnSe), дуже прозорого для CO2 довжини хвилі. Це дзеркало частково покрито відбиваючим покриттям, так що 75% світла відіб`ється і 25% поглинеться. Це віддзеркалення світла туди і назад і робить ефект лазера (аббр. Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation? Посилення світла індукованим випромінюванням) для отримання потужності.
7
Вам знадобиться система охолодження. Візьміть трохи рідкого азоту і мідних труб. Якщо ви не можете знайти рідкий азот, цілком можна використовувати холодну водопровідну воду, якщо ви підтримуєте лазер в досить низьких температурах.
8
Приєднаєте джерело рідкого азоту і прокачайте його через труби.
9
Помині: для більшості лазерів, які ви можете побудувати в домашніх умовах, і навіть для промислових високопотужних лазерів не використовують рідкий азот з багатьох причин. Витрати, перепад температури між склом і плазмою може стати причиною тріщин у трубах без належного догляду, також з ним просто небезпечно працювати, не кажучи вже про те, що найефективніший 20% рідкий азот бурхливо скипає навіть при високочастотному потоці. Більшість лазерів охолоджують холодною водою, рециркулирующим через насос і радіатор. Більшість високопотужних лазерів, які називають лазерами з швидкою прокачуванням, рециркулируют газ через розрядну трубку і охолоджують його зовні трубки в теплообміннику. CO2 лазери краще працюють при прохолодній температурі плазми, так що чим холодніше ваш газ, тим більшу потужність ви отримуєте і тим сильніше буде промінь.
10
Вам потрібно буде встановити ваш лазер, і це може бути досить весело в перший раз. Вам знадобиться діодний лазер, стрічка і трохи терпіння. Щоб вирівняти лазер, вам потрібно поставити на місце вихідна дзеркало і зняти повністю відбиває дзеркало. Вирівняти діод, щоб він проходив прямо через центр трубки паралельно лазерному отвору. У діодного лазера повинен бути шматочок стрічки по шляху його проходження з невеликою дірочкою в стрічці. Вам потрібно підправити вихідна дзеркало, так що відображення з вихідного дзеркала стрічки має повертатися прямо на його джерело. Як тільки ви вирівняли вихідна дзеркало, встановіть повністю відбиває дзеркало і вирівнюйте його, поки не побачите, що колечка стали в лінію. Колечка будуть видні, так як це дзеркало зазвичай увігнуте. Автор для свого проекту використовував 10M фокусна відстань. Ідеальне фокусна відстань повинна базуватися на довжині труби та розміром діаметру. Для цього є спеціальний калькулятор в Інтернеті.
11
Запустіть лазер. Ви повинні побачити, як щось попереду лазера розгоряється. У перший раз, коду автор запускав свій лазер, нічого не загорілося. Навіть після вирівнювання вам необхідно точно налаштувати дзеркала, щоб у вас вийшло. Скористайтеся фокусирующим дзеркалом, розташованому на правильному відстані (основному фокусі) від шматка вугілля. Вугілля загоряється швидко навіть при невисокій температурі. Фокусуються лінза направить потужність, так що ви зможете зрозуміти, чи правильно все зробили. На жаль, якщо у вас немає камери, що уловлює інфрачервоні випромінювання, вам доведеться підпалити що-небудь, щоб зрозуміти, чи працює лазер.
12
Як тільки ви отримаєте лазерний промінь і налаштуєте дзеркала на максимальну яскравість, ви можете переходити від вугілля до інших речей, які зможете підпалювати. Вугілля горів так яскраво, що автору знадобилися зварювальні окуляри для захисту очей.
Поради
- Ви можете експериментувати з різними рівнями потужності і газами.
- CO2 пульсуючий лазер може витримувати рівень потужності в гігават.
Попередження
- Найважливіше, якщо хтось стане перед лазерним променем, на шкірі з`являться опіки від нього. Переконайтеся, що люди і тварини стоять за лазером і що у вас достатній захист від випромінювань в кімнаті, щоб промінь не продовжився і нікого не поранив.
- У цьому проекті використовуються надвисокий DC або AC напруга, яка може вбити вас за частку секунди. Луч CO2 лазера не пройде через чисті захисні окуляри в будь-яких лазерах до 100W, лінзи швидко згорять, так що не стійте перед ним. Завжди надягайте захисні окуляри і не торкайтеся лазера, коли він підключений. Якщо ви побудували один з таких лазерів, вам потрібно поставити в кінці дзеркала, підключені до мережі, скористайтеся спеціальними інструментами, передбаченими для роботи під напругою, і тільки якщо у вас спеціально передбачені для цього дзеркала. Не робіть із себе провідник струму.
- Лазерні гази можуть привести до задухи, якщо включати лазер в закритому приміщенні, так що включайте насос зовні і включіть вентилятор.
- Лазерний промінь інфрачервоний, так що він невидимий.
- Радіація, що випускається лазерним променем, дуже шкідлива для очей. Вам знадобляться спеціальні захисні окуляри. CO2 лазери не зашкодять вашу сітківку, але обпалять очей, залежно від потужності і фокусування, ви можете помітити тепло перед тим, як з`явиться опік, якщо ви щасливчик.
- Вам варто встановити вимикач.
- Перед лазером нічого не повинно бути, якщо ви не хочете щось пошкодити.
