L'umanità ha fatto la parte del leone delle invenzioni osservando processi e fenomeni naturali. Ma con lo sviluppo della tecnologia iniziarono ad apparire sviluppi basati esclusivamente sulla ricerca teorica. Questi includono il dispositivo laser, che durante la sua esistenza ha acquisito molte varietà e modifiche. In casa, questo dispositivo può essere utile come elemento a telemetro, puntatore remoto o parte di un sistema di proiezione. Ma come realizzare un laser domestico senza avere gli impianti di produzione e le tecnologie di alta precisione? In effetti, il suo dispositivo di base è abbastanza semplice, anche se alcuni componenti dovranno essere presi dall'attrezzatura finita.
Il dispositivo e il principio di funzionamento di un laser fatto in casa
Tradizionalmente si crede che l'elemento di lavoro - una specie di sorgente di luce laser - sia una pietra di rubino. Ma per ottimizzare e ridurre i costi di costruzione, anche i laser professionali costano sempre di piùsenza questa canna. Più precisamente, viene sostituito da emettitori alternativi, e non necessariamente solidi. In questo caso, puoi usare una soluzione con coloranti. Come realizzare da soli un laser di questo tipo? Avrai bisogno di una lampada che illuminerà la miscela, emettendo un raggio di piccolo spessore dell'ordine di 5 mm. Il progetto includerà anche un sistema ottico per la regolazione e la focalizzazione del flusso luminoso.
Ma non è tutto. Il laser verrà attivato dal grilletto del flash luminoso. Il suo design sarà formato da una combinazione di elementi in vetro al quarzo, elettrodi e una base in metallo rame-acciaio. Gli elettrodi dovranno essere collegati ai terminali del condensatore, la cui capacità dovrebbe essere di circa 15 microfarad con un potenziale di carica di 3 kW. Quando la pressione scende al valore richiesto, il condensatore si scaricherà e si verificherà un lampo laser.
Base del dispositivo
L'elemento principale di un laser fatto in casa è un tubo amplificatore. Come già accennato, in questa capacità verrà utilizzato vetro al quarzo con un diametro fino a 5 mm. Alle estremità del tubo è necessario prevedere coperture con finestre piatte, anch'esse in quarzo. Il dispositivo è posto tra due specchi, formando il centro del sistema ottico. Ora un' altra domanda: come realizzare un laser integrato organicamente con un trigger? Per questo viene utilizzato un altro tubo di quarzo, che dovrebbe essere posizionato parallelamente al primo. Entrambi i cilindri devono essere installati in uno specchio ellittico riflettente.
Rimbalzando su uno specchio a forma ellittica, il lampo del grilletto fornirà concentrazionefascio sul tubo di amplificazione. Affinché questo circuito funzioni, è importante posizionare correttamente l'amplificatore con il grilletto sui fuochi del riflettore. Si consiglia di utilizzare specchi rivestiti in alluminio o argento. Il loro diametro dovrebbe essere di circa 10 mm. Nel processo di radiazione, uno degli specchi fornirà un riflesso totale della luce e il secondo - poco più della metà del flusso. Il segmento del raggio che passerà attraverso il secondo specchio formerà un raggio laser.
Dispositivo riflettore
La funzione del riflettore sarà svolta da un tubo di alluminio a parete sottile con un diametro di 2,5 e una lunghezza di 8 cm È importante che le sue superfici interne siano accuratamente lucidate. Inoltre, già come elemento grezzo, il tubo deve essere accuratamente deformato in modo che la sua sezione trasversale assuma la forma di un'ellisse. Come realizzare un laser con le tue mani con un tale riflettore? Puoi correggere la forma in una morsa e si consiglia di fissare il riflettore con un piccolo morsetto di metallo. L'asse maggiore della parte deve essere parallelo al piano della base. In futuro, il trigger e l'amplificatore saranno integrati in fuochi ellittici con uno spazio di circa 12 mm. Inoltre, gli assi dei tubi devono coincidere esattamente con i fuochi del riflettore in alluminio. È necessario calcolare in anticipo le possibilità di disporre celle o scanalature per il fissaggio di specchi piatti, nonché la loro regolazione. Per garantire la possibilità di regolare l'angolo di contatto dello specchio con il raggio, sarebbe utile dotare la bulloneria di montaggio di molle.
Dispositivo a specchio
Gli specchi traslucidi sono diretti con la superficie rivestita rivolta verso il primo tubo dell'amplificatore al quarzo. Il problema può sorgere solo nella produzione di elementi speculari con le caratteristiche desiderate. Come realizzare un laser a casa basato su uno specchio argentato? Inizialmente, viene presa una lastra di vetro, la cui superficie viene accuratamente sgrassata. Un lato del prodotto viene ricoperto con vernice nitro, dopo di che viene eseguita una reazione di argentatura. E in questa fase è importante tenere conto di una sfumatura. L'argentatura tradizionale porta al fatto che la superficie è completamente ricoperta da uno strato colorato. In questo caso, questo dovrebbe essere evitato, poiché lo specchio dovrebbe essere traslucido. Il grado di copertura è determinato dal tempo di ritardo del pezzo nella soluzione di reazione preparata di argento. Di norma, l'intervallo ottimale viene derivato sperimentalmente, poiché molto dipenderà dai singoli fattori di processo.
Coloranti per laser
Il dispositivo può utilizzare diversi coloranti, ma per la prima volta quando crei il design più semplice, puoi limitarti alla rodamina. Questa è una vernice arancione che coprirà lo spettro dal giallo-verde al rosso. L'alcol metilico aiuterà a preparare la soluzione di rodamina. Circa 45 mg di rodamina vengono diluiti con essa in un piccolo contenitore. Come realizzare un laser con altre sfumature del raggio? Secondo lo stesso schema, una miscela adatta viene realizzata diluendo i coloranti con alcol metilico. Ad esempio, un raggio blu è ottenuto da dietilamminometil-cumarina e fluoresceina sodicadà un'ombra di insalata velenosa. La soluzione di colorante finita deve fluire attraverso il tubo booster a una velocità di almeno 4 l/h.
Installazione e preparazione del laser per il lavoro
Dopo che il laser è pronto, devi configurarlo. In re altà, viene regolato un solo parametro: l'angolo tra gli specchi e il tubo. Affinché il dispositivo funzioni, il piano di riflessione deve essere orientato perpendicolarmente all'amplificatore e parallelo allo specchio nella cella di messa a fuoco opposta. Dovresti anche occuparti dell'alimentazione del dispositivo. Come realizzare un laser in modo che funzioni il più a lungo possibile offline? Per fare ciò, è necessario montare un blocco speciale con un elemento di alimentazione per il grilletto. Il sistema funzionerà attraverso un condensatore e un cablaggio con un livello minimo di resistenza. Come dimostra la pratica, il bus con conduttori in rame con una sezione di 10x1 mm diventa l'opzione migliore per una linea di alimentazione.
Come realizzare un potente laser?
Dispositivi laser ad alte prestazioni fino a 300 mW possono essere realizzati anche sulla base di un'unità disco convenzionale. Richiederà condensatori da 100 mF e 100 pF, lampade a LED, resistori e un'unità DVD-RW direttamente, la cui velocità di registrazione è almeno 16x. Le batterie AAA saranno responsabili dell'alimentazione. Come realizzare un laser da un'unità disco? Tutte le apparecchiature di lavoro saranno basate su un driver: un quadro elettrico, a cui dovranno essere saldati i componenti. Come sorgente laser deve essere utilizzato un diodo speciale, ma non può essere collegato direttamente alla rete di alimentazione. TaleI diodi sono alimentati dalla corrente, non dalla tensione. Nel sistema è incluso anche un collimatore. Questo è un tipo di modulo ottico che svolgerà la funzione di un convertitore a fascio sottile.
Conclusione
Per quanto utili siano i dispositivi laser, dovrebbero essere usati solo quando assolutamente necessario, poiché sono tecnicamente ed elettrochimicamente pericolosi. Come realizzare un laser con la base di lavoro più sicura possibile? In re altà, il metodo descritto di fabbricazione del dispositivo sui coloranti è il meno pericoloso dal punto di vista delle radiazioni nocive dovute alla bassa potenza. Ma anche in questo caso, puoi aumentarne la sicurezza integrando filtri di sicurezza aggiuntivi. Come minimo, questa soluzione proteggerà gli occhi dell'utente e di coloro che si troveranno nell'area di applicazione del dispositivo.
