Самодельный лазер: Самодельная лазерная установка «Lightsaber» — как это было, часть 1 / Хабр — Бетонный завод в Феодосии: доставка продукции с РБУ от производителя

Содержание

Самодельная лазерная установка «Lightsaber» — как это было, часть 1 / Хабр

Приветствую всех, в данной статье пойдет речь об одном из моих самых сложных проектов – самодельной установке с лазером на парах меди. Оговорюсь сразу, что проект выполнен успешно, доведен до полностью готового изделия и оправдывает то название, которое я ему дал. Я считаю нужным рассказать во всех подробностях, как он осуществлялся и с чем пришлось столкнуться на пути к его осуществлению. История создания установки довольно длинная, поэтому её придется разделить на несколько частей.

И ещё один небольшой дисклеймер: этот проект был осуществлен из-за моей большой любви к искусству получения лазерного излучения, во многом ради процесса его реализации, посему попрошу не задавать вопрос «зачем это надо» в комментариях. Представленная информация показана в ознакомительных целях, автор не несет ответственности за последствия попыток повторения описанного.

Картинка для привлечения внимания.

А продолжение — под катом.

Сначала придется сделать некоторое лирическое отступление. Все дело в том, что я, наверное, один из тех многих людей, которые когда-то мечтали о своем световом мече или лазерной пушке, по крайней мере в том виде, в котором это возможно при нынешних технологиях. И как оказалось, всё возможно, если над этим поработать. С начала студенческих времен я увлекся электротехникой, а именно – получением высоких напряжений и высоких частот. Так я для себя открыл такое интересное устройство как трансформатор Тесла в его многочисленных проявлениях с использованием самых разных топологий и самой различной элементной базы. Одновременно с этим я понял, что меня особенно притягивает эстетика дизельпанка, а именно хотелось, чтобы все мои изделия выглядели, будто попали ко мне прямиком из лабораторий Франкенштейна или самого Теслы. Именно поэтому я пускал в ход элементную базу, состоящую из старых масляных трансформаторов, мощных радиоламп, мотор-генераторов повышенной частоты (умформеров), измерительных щитовых приборов в карболитовом корпусе итп. Тем не менее, оказалось, что уже трудно кого-то удивить даже довольно длинным разрядом от трансформатора Тесла. Поэтому я решил изменить направление деятельности, заняв ту нишу, в которую рискнули пробраться очень немногие люди. А именно – посвятить свое хобби лазерной технике. Моей мечтой всегда было разобраться в том, какие бывают лазеры, раскрыть секреты их устройства и работы, наконец, построить свой собственный генератор когерентного излучения. Шло время, я изучал много литературы, общался с разными людьми, накапливался постепенно опыт по изучению, настройке и ремонту лазеров в лабораториях и добытый «хабар» в виде целых лазеров и их фрагментов, которые изучались мной самым подробным образом.

Среди всего многообразия лазеров, один из них заслуживает куда большего внимания чем остальные – лазер на парах меди. Когда удалось увидеть и пощупать такой лазер в работе в одной из лабораторий, он создал у меня самые мощные впечатления. А все дело вот в чем. Это самый эффективный лазер, работающий в видимом диапазоне спектра, способный иметь мощность излучения в десятки Ватт на длинах волн 510 нм (ярко-зелёный) и 578 нм (насыщенный жёлтый). Луч, содержащий обе линии излучения, имеет неповторимый зеленовато-лимонный цвет и способен прожигать различные горючие материалы не хуже луча инфракрасного СО2-лазера. Была поставлена цель обзавестись таким лазером.

Во время работы с подобным лазером в лаборатории, я понял, что рассчитывать на приобретение готовой установки не могу, не смотря на предпринятые попытки. Слишком она крупная, тяжелая и дорогостоящая. Как и любой лазер, она состоит из двух основных частей – излучателя и источника питания. Вот как выглядит одна из самых ранних моделей такого лазера – ЛГИ-101. Излучатель почти 2 метра длиной, а источник питания имеет размер «полновесного» домашнего холодильника. А весит как 4 холодильника. Заявленная мощность лазерного излучения суммарно по обеим линиям излучения составляет 5 Ватт при потребляемой в 2.5 кВт. Внешний вид излучателя и источника питания можно видеть на фотографиях:

Излучатель в свою очередь состоит из своего набора частей: самой главной – активного элемента, потом зеркал резонатора, системы охлаждения и корпуса в котором это все собрано воедино. Источник же питания состоит из ряда функциональных блоков, о которых ниже. Посему пришлось ограничиться поисками лишь незаменимой части — активного элемента (газоразрядной лазерной трубки), а потом мобилизовать весь свой опыт и хабар на то, чтобы построить всё то, чего не хватает. Через ещё некоторое время, с неоценимой помощью от моих знакомых, мне наконец-то пришел по почте заветный деревянный ящик, с совершенно новым активным элементом типа УЛ-102 «Квант», более свежей разработкой по сравнению с ЛГИ-101. По сравнению с ЛГИ-101, УЛ-102 почти вдвое меньшего размера, выдает точно такую же мощность излучения, а потребляемая мощность в 1.5 раза меньше, т.е. он гораздо экономичнее. «Голый» активный элемент (АЭ) УЛ-102 выглядит так.

Это массивное устройство из металла, керамики и стекла. Именно внутри него происходит преобразование электрической энергии в сильноточный газовый разряд, от тепла которого испаряется металлическая медь, и в котором атомы меди переходят в возбужденное состояние. При переходе из возбужденного состояния в основное атомы излучают фотоны, которые, сталкиваясь с другими возбужденными атомами, вызовут излучение новых фотонов, итак пока свет не усилится до максимально возможной величины, которая определяется степенью возбуждения активной среды. Для того чтобы свет беспрепятственно мог проходить через лазерную трубку и усиливаться в ней, на торцах находятся массивные оптические окна, а чтобы на нагрев меди до температуры её испарения затрачивать меньшую мощность требуется хорошая теплоизоляция внутренней керамической разрядной трубки, которая заключена в наружный корпус из розовой керамики. Электрическая энергия подводится к двум металлическим электродам снаружи, а внутри трубки находится неон под пониженным, относительно атмосферного, давлением. Именно разряд в неоне служит первичным источником тепла для испарения меди, расположенной в виде небольших кусочков внутри разрядного канала, в холодной трубке паров никаких нет, и разряд зажечь было бы невозможно, будь там полный вакуум. Вместе с лазерной трубкой мне достался и набор зеркал резонатора.

Таким образом, самые важные детали уже у меня появились.

У меня уже было представление о принципе работы этого лазера и что нужно для того, чтобы из набора запчастей получить мощное когерентное излучение. Нужно было придумать оптимальную систему термостабилизации активного элемента, собрать все воедино в виде лазерного излучателя, и самое главное – построить источник питания.

Из литературы известно, что лазер на парах меди может работать только в импульсном режиме. Частота следования импульсов для трубки УЛ-102 может меняться от 6 до 16 кГц. Каждый отдельный импульс питания должен иметь крутой фронт нарастания тока через разряд. Идеально, если крутизна фронта тока через разряд будет на уровне 50 наносекунд, что соизмеримо со временем жизни возбужденного состояния атомов меди, а величина тока в импульсе составит несколько сотен ампер при длительности импульса от 300 до 1000 нс. Вообще говоря, лазерная генерация получится и при меньшей крутизне фронта, на уровне 100 нс, и даже 300 нс, но эффективность её будет гораздо хуже. Надо ещё отметить, что напряжение на электродах трубки в предпробойный момент должно быть не менее 10 кВ, а лучше больше. Средняя мощность, вкладываемая в разряд отдельными импульсами, должна быть достаточной для разогрева и поддержания оптимальной температуры паров меди, и для УЛ-102 минимальное значение этой мощности равно 1600 Вт. Были и хорошие новости: у паров меди высочайший коэффициент усиления. Это значит что требования к точности юстировки резонатора очень либеральные (не нужны специальные высокоточные приспособления для крепления и регулировки положения зеркал). Кроме того коэффициент усиления тем выше, чем выше концентрация атомов меди в разряде, т.е. если разогреть достаточно сильно, то генерация может быть получена не с двумя, а одним зеркалом, а то и вовсе без них (однопроходное усиление спонтанного излучения или «сверхлюминесценция»). Это очень облегчало задачу постройки первичного макета, т.е. задача упрощалась до постройки только лишь источника питания, а постройку излучателя можно отложить на тот момент, когда будут отработаны тонкости с питанием. Теперь о питании. Если глянуть на схему питания трубки, то на первый взгляд все предельно просто. Буквально несколько деталей, при использовании простейшей топологии, которая в литературе называется «схема прямого возбуждения».

Все просто – 2 индуктивности, 2 конденсатора, коммутирующий тиратрон, трансформатор управления тиратроном. Все просто пока не присмотреться к номиналам деталей и предъявляемым к ним требованиям. Поскольку стоит задача получить хорошую крутизну фронта импульса тока через активный элемент, то тиратрон нужен быстродействующий, с водородным наполнением, высоким обратным напряжением и высоким коммутируемым током. Желательный минимум импульсного тока для тиратрона — 500 ампер. Лучше – 1000 или более. Обратное напряжение нужно хотя бы 20, лучше 25 кВ. Такие тиратроны обычно применялись в радарах и достать их не просто. Но мне повезло. Парочка завалялась в завалах хабара. Взгляд пал на красивый стеклянный ТГИ-700\25, размером с двухлитровую бутылку газировки. По номинальным параметрам подходит, смутило только сравнительно низкое (700 Гц) заявленное быстродействие, но решено пока попробовать воспользоваться им. Конденсаторы. От 1000 до 3300 пФ основной накопительный и 235-470 пФ дополнительный между электродов трубки. Тьфу, всего-то. Но! Рабочее напряжение нужно от 15 кВ. И крайне желательны малые потери на высокой частоте, паразитная индуктивность должна быть сведена к минимуму. Мне ведь нужно получить короткий фронт тока через трубку, иначе не видать когерентных фотонов как собственных ушей. Значит, годятся только керамические конденсаторы с высокой допустимой реактивной мощностью, которые применяются в ламповых радиопередатчиках и тех же радарах. Фффух, можно выдохнуть, такие у меня тоже есть, ведь накопились со времен, когда я занимался «теслами». Индуктивности. А вот с ними уже сложнее… До текущего момента мне не были нужны дроссели в моих поделках, по крайней мере такой величины, в 0.5 Гн, да ещё и без сердечника, с высокой электропрочностью. Такой дроссель нужен для т.н. «резонансного заряда» накопительных конденсаторов. В таком режиме процесс заряда происходит с максимальной эффективностью, а напряжение на конденсаторе можно удвоить относительно питающего. Пришлось наматывать такой дроссель из нескольких секций, благо опыт имеется. Соединяя нужное число секций можно было индуктивность регулировать ступенями, а изменяя расстояние между ними, индуктивность можно подстраивать плавно в некоторых пределах. Со вторым, блокирующим дросселем, который нужен для предотвращения протекания постоянного тока через активный элемент намного проще – там необходимая индуктивность составляет 100-300 мкГн, но электропрочность нужна тоже высокая. Поэтому я тоже намотал на каркасе, разделенном на секции. Вот так выглядел первый «суповой набор» для самой главной, как я её назвал, силовой части источника питания.

Но, этого всего мало. Для того чтобы тиратрон нормально работал – нужен источник напряжения для накала катода – появляется первый увесистый трансформатор. Для того чтобы поджигать разряд в лазерной трубке и коммутировать его – нужен источник высокого постоянного напряжения, при этом очень желательно иметь возможность регулировать его от 0 до 7-8 кВ. Наконец нужен генератор достаточно мощного управляющего сигнала для отпирания тиратрона. Появляется ещё один непростой блок для его генерации. С последним тоже было проще, так как остались блоки от неудачного проекта ламповой катушки Тесла с импульсным режимом работы, достаточно было перенастроить их для работы на нужной частоте.

Был собран вот такой макет подсистемы анодного напряжения силовой части, названный «ИВН» — источник высокого напряжения. Он состоял из двух силовых трансформаторов, дававших в последовательном включении до 8 кВ переменного напряжения, выпрямителя в виде диодного моста на столбах КЦ201Д, фильтрующего конденсатора к41-1а на 2 мкФ 10 кВ, ЛАТРа на 9А в первичной цепи силовых трансформаторов, кнопок включения и отключения по отдельности управляющего генератора и ИВН, приборов для контроля напряжения и тока.

Управляющий генератор (подмодулятор) состоит из двух основных блоков – задающего генератора и усилителя мощности. Оба блока выполнены на лампах – в задающем используется блокинг-генератор на лампе 6н6п с предварительным усилителем на тиратроне ТГИ1-10\1. Питание анодных цепей выпрямляется кенотроном.

Второй блок – усилитель мощности, на данном этапе был собран на лампе ГМИ-5, состоит из собственно усилителя и обвеса в виде источников смещения для первой и второй сетки, также на кенотронных выпрямителях. Анодное напряжение в 2 кВ получается с помощью удвоителя напряжения, также на кенотронах 6д22с. Оттого и так много в этом блоке ламп.

Наступил момент, когда нужно соединять все элементы в единую схему. Это выглядело вот так.

Схема же силовой части расположилась на столе рядом, и была собрана «на соплях», так как возможно придется что-то переделывать, подстраивать номиналы деталей.

Запуск последовал незамедлительно.

На первый взгляд все компоненты взаимодействуют правильно. Трансформаторы гудят, в лазерной трубке зажегся разряд, слышен характерный писк с частотой 10 кГц, коммутирующий тиратрон светится, но ещё предстоит увеличить напряжение питания до «проектных» 6 кВ. Строго говоря, напряжение не играет определяющую роль, важно достичь определенной средней мощности вкладываемой в разряд лазера, которая для данной трубки должна быть не менее 1600 Вт. Тут-то дело и застопорилось. На рубеже в 500 Вт тиратрон терял управляемость, попросту зависая в открытом положении приводя к КЗ у ИВН. Поигравшись с частотой следования импульсов (далее – ЧСИ), емкостью основного и дополнительного конденсатора, индуктивностью зарядного дросселя (из больших секций) удалось этот рубеж преодолеть и выйти на рубеж сначала в 1000, а потом и 1500 Вт. Оставалось только ждать постепенного нагрева и выхода трубки на рабочий температурный режим.

Однако, через небольшое время, порядка 10 минут снова тиратрон потерял управляемость, замкнув ИВН. Да и стало заметно, что с тиратроном что-то не так! Его анод раскалился докрасна!

За время, пока устройство работало стабильно, разрядный канал в лазерной трубке тоже успел нагреться докрасна, для него это в отличии от тиратрона более чем штатная работа. Но этой температуры для разрядного канала ещё совершенно недостаточно.

После нескольких попыток перезапуска стало ясно, что в тиратроне данного типа потери мощности слишком велики, нужен другой тиратрон, более подходящий. Пришлось извлекать из другого импульсного лазера тиратрон ТГИ1-1000\25, заодно я поменял топологию силовой части на более «продвинутую» схему, т.н. «генератор Блюмляйна».

Да и макет полностью преобразился – исчез длинный соединительный кабель между лазерной трубкой и силовой частью.

В такой топологии дела сразу пошли лучше. Схема работала вполне устойчиво и удалось достичь энерговклада в разряд на уровне 2000 Вт. Начался устойчивый разогрев разрядного канала.

Примерно через полчаса работы, стало заметно изменение цвета разряда. С оранжевого неонового он становился сначала розовым, потом светлел, пока не становился практически белым, после этого он приобретал грязный зеленовато-желтый оттенок. Появлялось спонтанное излучение меди, которая начинала испаряться. Наконец на фоне света от разряда стало проявляться сравнительно яркое зеленое пятно переливающееся «спеклами». Началась лазерная генерация в форме сверхлюминесценции, т.е. без зеркал резонатора. Яркость пятна лазерного света быстро увеличивалась, за несколько минут оно стало ослепительно-ярким.

Если с одной стороны трубки установить глухое зеркало резонатора и поймать правильное его положение то яркость увеличивается ещё примерно в 5 раз, а расходимость пучка сильно уменьшается

Хорошо виден лазерный луч!

А если на пути луча поставить линзу – то он уже способен выжигать на фанере. Что говорит о том, что световая мощность как минимум 0.5-1 Вт. И это только с одним зеркалом резонатора. Так что имеется ещё большой резерв выходную мощность увеличить путем установки второго зеркала. Для самодельной лазерной установки это уже большой успех! Особенно когда такие схемы питания осваиваются впервые.

Если отразить луч осколком CD-диска в стену, то видно что в луче есть 2 компонента – зелёный и желтый, желтая составляющая пока ещё выражена слабее зелёной.

Тем не менее, не смотря на полученные результаты, оставалась одна проблема, которая никак не позволяла перейти к окончательной сборке. А именно – неустойчивость работы тиратрона в режиме, когда лазер уже разогрет до рабочей температуры. Новой тщательной подгонкой режима работы удалось немного улучшить стабильность, а добавленная быстродействующая защита от КЗ позволяла просто перезапускать ИВН раз за разом. Но ЛАТР уже находился в аварийном состоянии, изоляция его обмотки была серьезно повреждена. Эксперименты пришлось на время прекратить. Решено было сосредоточить усилия на постройке излучателя. В первую очередь был изготовлен кожух с водяной рубашкой, внутрь которого помещалась лазерная трубка. Он нужен для того, чтобы термостабилизировать весь излучатель, чтобы от очень горячей боковой поверхности АЭ не нагревался корпус лазера. Также он выполняет функцию обратного проводника тока, расположенного коаксиально с АЭ. Это позволяет несколько уменьшить паразитную индуктивность АЭ. На его изготовление пригодился кусок трубы от фонарного столба, купленный в приемке металлолома и фрагменты обшивки старого холодильника. Труба была обточена до нужного размера, а из обшивки были вырезаны кольца и наружная часть. Кольца наделись на трубу, поверх обернут один слой листовой обшивки, и все это было пропаяно твердым припоем. Получилась металлическая труба с двойными стенками. Снизу был приварен крепежный фланец, которым эта часть стыкуется с алюминиевым диском. Помимо этого было сделано ещё 2 алюминиевых диска, на которых крепятся зеркала резонатора, и один текстолитовый, на котором размещено секторное крепление АЭ. Все эти диски стянуты между собой резьбовыми шпильками для получения цельной и жесткой конструкции. «Горячий» электрод АЭ во избежание пробоя отделен от кожуха самодельным текстолитовым изолятором. Текстолит был тоже самодельный – из стеклотканевой ленты моталась втулка, каждый слой промазывался эпоксидкой. Потом втулка сохла. После полного засыхания эпоксидки втулка была обточена на токарном станке до получения нужных размеров.

Каркас излучателя с водяной рубашкой.

С установленным активным элементом.

Так выглядит изолятор активного элемента.

Был изговтолен соединительный кабель с большим коаксиальным разъемом, рассчитанным на напряжение 50 кВ. Корпус разъема позаимствован от серийного лазера ЛГИ-21, сердцевина разъема самодельная. Кабель – антенный РК-50 из радара, с монолитной изоляцией центральной жилы. Роль дополнительного конденсатора 470 пФ теперь играет распределенная емкость этого соединительного кабеля совместно с паразитной емкостью монтажа.

В итоге была получена вот такая конструкция собранного излучателя. Оставалось сделать только наружный декоративный кожух, для которого уже была припасена канализационная труба диаметром 250мм. Но эту часть работы я пока откладывал. Нужно было убедиться, что излучатель работает нормально.

Продолжать работу с практически сгоревшим ЛАТРом было нельзя, поэтому решено было ЛАТР перемотать, превратив его в автотрансформатор с фиксированными отводами. Состояние обмотки «до»:

И «после»

Под эту обмотку и каркас бывшего ЛАТРа пришлось изготовить специальный многопозиционный переключатель. В ход пошли компоненты подвижной части ЛАТРа.

В сборе с обмоткой получилось вот так.

Переделанный автотрансформатор установлен на свое место.

Также была добавлена к быстрой защите от КЗ «медленная» в виде автомата в белом корпусе. Можно начинать новую серию экспериментов. Попытка запуска не задалась – по непонятным причинам обнаружена испортившейся лампа ГМИ-5 в усилителе мощности управляющего сигнала. Она натекла воздухом по спаям ножек со стеклом. Возможно от недостаточного охлаждения. В немедленном порядке лампа заменяется керамическим тиратроном ТГИ-270\12. Это потребовало некоторых переделок в схеме усилителя, в частности теперь цепи питания сеток стали не нужны.

Должен отметить, что на все потребовавшиеся переделки понадобилось примерно 2 месяца времени – на изготовление каркаса излучателя, переделку автотрансформатора и усилителя мощности. Все это время активный элемент лежал в коробке. После окончания всех переделок, он был оттуда извлечен, излучатель полностью собран и была предпринята попытка запуска. Снова неуспешная. Активный элемент обнаружен натекшим воздухом. Так выглядит разряд в нем, для фотографии АЭ был изъят из излучателя.

В тот момент проект пришлось останавливать на неопределенное время. Продолжение смотрите в следующей части

Лазерный уровень своими руками — из лазерной указки, пошаговое руководство по изготовлению, настройка, калибровка и ремонт

Лазерный нивелир предназначен для определения горизонтальности и вертикальности линий и плоскостей при возведении строительных конструкций и выполнении отделки. С помощью этого прибора геометрию элемента можно соблюсти с большой точностью. Это важно для прочности и долговечности возводимого объекта. Но не всегда есть возможность приобрести промышленный прибор. Однако умелый мастер способен создать лазерный уровень своими руками. Рассмотрим, как это сделать, и можно ли отремонтировать сломанный нивелир в домашних условиях.

Что такое лазерный уровень

В корпусе этого инструмента установлены светодиоды, которые являются источниками лазерного излучения. При помощи яркой светящейся линии можно провести разметку любого объекта как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Причём с этой работой с лёгкостью справится один человек.

Лазеры бывают трёх типов:

призменные;
ротационные;
точечные.

Призменные приборы создают линейную лучевую проекцию. При столкновении светящейся линии с препятствием устройство фиксирует данные и показывает нужную разметку. Подобные нивелиры оборудованы системой автовыравнивания, необходимой для компенсации погрешности до 6°. Угол проецирования лазерного луча не превышает 120°.

Призменный лазерный нивелир имеет небольшую дальность действия луча — в среднем от 10 до 50 м.

Призменный лазерный уровень позволяет получить горизонтальную и вертикальную плоскости, пересекающиеся под прямым углом

Ротационные аппараты относят к профессиональным инструментам. Они оборудованы точечными лазерными устройствами, но не фиксированными, а вращающимися с регулируемой частотой. Предназначены для проведения разметки на очень больших площадях, например, на стройплощадке. Ротационный нивелир может проецировать плоскость на 360°.

Ротационные уровни отличаются большей дальностью действия лазерного луча — от 200 до 500 м.

Установив ротационный нивелир посередине помещения, можно отметить все необходимые точки по всему периметру

Точечный уровень устроен проще всего: лазерное устройство чётко зафиксировано, а за ним располагается лишь фокусирующая линза. Она направляет световой поток в одну точку. Настраивают прибор вручную. Такие нивелиры оборудуют одним или несколькими лазерами. В последнем случае они направлены в разные стороны, что даёт возможность перенесения разметки с нескольких плоскостей — стен, пола и потолка большой площади. Угол проецирования лазерного луча не превышает 160°.

Рабочий диапазон точечного уровня — от 15 до 50 м в зависимости от модели.

Компактный и универсальный точечный лазерный нивелир предназначен для любых нивелировочных работ на небольших расстояниях

Для чего нужен прибор

Предназначение лазерных устройств разнообразно. Они необходимы при следующих видах работ:

разбивка территории и установка оборудования с контролем положения по горизонтали и вертикали;
разметка и определение направления;
поверхностное выравнивание пола, стен и потолка;
обустройство бетонной стяжки и сборка полов с регулируемым уровнем;
проведение коммуникационных магистралей;
установка переборок и подвесных аксессуаров;
монтаж лестничных пролётов.

В последнем случае используется такая способность прибора, как разметка наклонных плоскостей. К примеру, необходимо смонтировать перила на лестничном пролёте. Зафиксировав на нём нивелир с лазером, проще произвести монтаж перил параллельно маршу.

Понять, как использовать нивелир, можно на примере распространённых строительных и ремонтных работ.

Выравнивание половых, стеновых и потолочных поверхностей

При проведении подобных работ понадобятся дополнительные контрольные отметки. Затем направляют луч лазера вдоль плоскости. По меткам переставляется лазер для более точного определения ровности поверхностей.

При использовании лазерного нивелира и получении одинаковых данных пол получается абсолютно ровным

Укладка керамической плитки

Для подобных работ лучше взять аппарат с функцией перекрёстного проецирования лучей в горизонтали и вертикали. Благодаря им даже начинающий мастер сможет безупречно выложить кафель.

Пересечение линий уровня выставляют на центр предполагаемых межплиточных швов

Поклейка обоев

Сам по себе процесс наклеивания довольно лёгкий, но использование нивелира позволяет сделать ход работ ещё проще. Ориентируясь по лазерному лучу, проецируемому на стенку, намного удобнее выравнивать обойные полотна.

Горизонтальная проекция поспособствует правильному наклеиванию галтелей и бордюров

Сборка корпусной мебели

Даже при наличии ровных стенок в доме, что довольно нечастое явление, интерьер могут испортить криво навешенные шкафчики, полочки и другие навесные аксессуары. А с помощью лазера, создающего круговую линию уровня, сразу будет видно, как установить подвесную мебель без перекосов.

Горизонтальный луч лазерного нивелира поможет при монтаже карнизов для штор

Перепланировка

Построитель плоскостей позволяет упростить подобный процесс. Для определения точного размещения стенок из гипсокартона и перегородочных элементов потребуется установить лазер так, чтобы его проекция на пол, стены и потолок являлась меткой для задуманной перегородки.

При монтаже металлокаркаса под гипсокартонную стену лазерный уровень устанавливают на полу, направляют луч вверх, чтобы он разметил линию установки профиля

Простое устройство можно применять вне помещений лишь в пасмурную погоду либо в сумерках.

Если предполагается много внешних работ (выкапывание траншей, проведение коммуникационных магистралей, устройство фундамента), лучше обзавестись профессиональным построителем плоскостей с лучом, заметным при солнечном свете.

Как сделать своими руками

Идея лазерного уровня своими руками довольно простая — указку монтируют на подвижной площадке. Применение подобного механизма позволяет провести разметку, поворачивая его на одном уровне на 360°.

Необходимые инструменты и материалы

Помимо лазерной указки, потребуются следующие материалы:

клей;
пилки по металлу;
лобзик;
кусок рифлёного пластика (например, фара от велосипеда).

Пошаговое руководство

Сделать лазерный уровень своими руками из указки можно буквально за час:

Усовершенствуем указку. Отпиливаем её наконечник, оставляя резьбовую часть.
Лазерная указка излучает точку
Из куска пластика выпиливаем круг диаметром, как наконечник лазерной указки.
Если пропустить луч указки через рефлёный пластик, получится линия
Приклеиваем пластиковый круг на наконечник указки.
Место склейки деталей можно дополнительно обмазать холодной сваркой и обточить

Несовершенством этого варианта уровня является его односторонняя подвижность — лишь в горизонтали.

Лазерный уровень необходимо фиксировать перпендикулярно плоскости

При потребности нанесения разметки не только по горизонтальному, но и по вертикальному уровню можно попытаться смонтировать более совершенное устройство:

В деревянном столбе просверливается отверстие так, чтобы получился длинный паз (или берётся готовая пластиковая трубка). В отверстие по центру вставляется и фиксируется штырь, болт либо саморез. Метизы располагаются шляпкой вниз с закреплением клеящим составом.
На штырь устанавливается широкая шарнирная вилка. Чтобы не допустить её расшатывания и прокручивания, между ней и стойкой устанавливают прокладку из резины. В вилку помещается основание из пластика либо дерева. Сквозь него проходит винтовой крепёж, фиксирующий заготовку на обеих сторонах вилки.
На основании фиксируется строительный уровень и усовершенствованная указка.

Подобный тип сборки позволяет устройству изменять расположение лазера по вертикальному направлению. Если проявить смекалку и подобрать подходящую вилку, реально собрать приспособление с оборотом по вертикали на 270°.

Нужно учитывать, что чем больше размер вилки, тем шире потребуется заготовка для создания устойчивого положения.

Это устройство разборное. Для устойчивости основания потребуется найти вилку с шарнирной частью нужного сечения.

Если подходящая вилка отсутствует, её можно изготовить своими руками из прочного металлопластикового кольца нужного сечения.

Потребуется просверлить три отверстия: два с боков, напротив друг друга, а третье точно по центру между двумя будущими «зубьями» вилки. Потом кольцо обрезается так, чтобы получился полукруг с тремя отверстиями.

Самодельный лазер можно модифицировать: накрутить на крепёжный винт обыкновенную гайку либо «барашек», позволяющую быстро ослабить и зафиксировать основание, а также изменять направление лазера вверх или вниз.

Видео: лазерный уровень своими руками

Настройка и калибровка

После сборки самодельного приспособления требуется настройка лазерного уровня своими руками. Необходимо его проверить — откалибровать на точность измерений. Чтобы провести испытание, понадобится дополнительный пузырьковый уровень. Проводится калибровка следующим образом:

Устройство ставится в центре комнаты и на противоположных стенах делаются отметки в точке пересечения плоскостей.
Нивелир переносится к одной из стен на расстояние приблизительно полметра, делается ещё одна метка над или под первой.
Прибор поворачивается на противоположную стену, ставится отметка.
Замеряется расстояние между отметками на обеих стенах и высчитывается погрешность.

Например, разница между метками на первой стене 4 мм, а на второй — 3 мм. В результате погрешность составляет 1 мм. Если она больше, то устройство требует регулировки.

Измерительный прибор, собранный самостоятельно, может размещаться на штативе или регулируемом постаменте, что придаст изделию удобство и функциональность

Для проведения калибровки вертикали отмечают две точки в вертикальной плоскости и проверяют метки по пузырьковому уровню.

Если не замечено никаких отклонений, то построитель плоскостей готов к работе. При расхождении в показаниях самодельный лазерный прибор регулируют, изменяя местоположение платформы либо шарнирной вилки.

Как отремонтировать

Из-за выхода из строя механизма лазера он может показывать неверный уровень или вообще не работать.

Самодельному приспособлению требуется ремонт:

при поломках диода;
при залипании или отказе кнопок и переключателей;
при сбоях в работе излучателя, когда лазер не светится или луч очень тусклый.

Чаще всего ремонт лазерных уровней требуется после падения прибора. При этом сбиваются настройки, что приводит к выдаче устройством неверных показателей.

Если требуется ремонт самодельного лазера, необходимо разобрать устройство и собрать его заново. Если проблема в указке, её проще заменить новой.

Для того чтобы избежать ремонта самодельного лазерного уровня, важно соблюдать аккуратность при работе с ним, особенно на улице.

Для выстраивания ровных плоскостей на масштабных стройплощадках созданы промышленные нивелиры с большим рабочим диапазоном. Для мелкого ремонта можно сделать лазерный уровень своими руками.

Лазерный уровень своими руками — руководство по шагам

Содержание

Все знают, что лазерные нивелиры очень удобны и практичны в использовании, но стоят отнюдь не маленьких денег. Поэтому кто не желает тратиться на заводской экземпляр прибора, может попробовать собрать его самостоятельно с минимальными затратами.

Тем более мы постараемся дать пошаговое руководство сборки девайса.

Собрать самодельный лазерный уровень можно несколькими путями. Самый простой способ, это конечно с использованием обычной лазерной указки.

Второй вариант посложнее, но более продвинутый с применением специального лазерного модуля, который есть в свободном доступе, и стоит сущие копейки. На нём остановимся по подробнее.

Пошаговое руководство

Первый шаг

Для изготовления лазерного уровня своими руками нам понадобиться, и пожалуй самое главное, это сам излучатель с крестом, в который встроены уже две маленькие призмы отвечающие за проецирование горизонтальной и вертикальной линии.

Второй шаг

Нам надо найти или создать механизм на подобие маятника. Можно взять внутренности старого джойстика, как показано на видео ниже, либо собрать самостоятельно из металлических, пластиковых или деревянных деталей, главное, чтобы все соединения свободно ходили относительно друг друга.

Подглядеть строение маятника можно у настоящего лазерного построителя плоскостей на фото:

Третий шаг

Далее мы устанавливаем наш модуль в маятник, для этого в нижней части маятника делаем соответствующее отверстие диаметром с толщину модуля.

Когда наш условный компенсатор собран, нам надо сделать грузики, которые помогут нам в настройке самодельного лазерного уровня.

Четвёртый шаг

Мы делаем два отверстия в стволе маятника, а именно поперечное и продольное, для последующей установки шпилек с резьбой с двух сторон.

На все четыре получившихся конца надо накрутить по две или три гайки, исходя из того от какого веса маятник будет реагировать на перевес.

Таким образом у нас получилось устройство, у которого мы можем смещать центр тяжести, а соответственно и положение лазерных линий.

Пятый шаг

Берём батарейный отсек от какой-нибудь старой игрушки на 3 или 4 батарейки, на две будет мало, поэтому наш самодельный лазерный уровень будет быстро садиться, а больше четырёх будет тяжёлый.

Желательно отсек сделать через выключатель, так будет намного удобнее. Переключатель также можно взять от старой ненужной игрушки, благо этого добра сейчас навалом.

Шестой шаг

Всё наше собранное своими руками устройство нужно установить в какой-то корпус, здесь можно взять к примеру, часть пластиковой сантехнической трубы диаметром 110 мм с заглушкой.

Прикручивает самодельный компенсатор к крышке и вставляем в трубу, но предварительно нужно прорезать апертуры (окошки) для лазерных лучей.

Седьмой шаг настройка

Когда вся сборка лазерного уровня своими руками завершена, требуется его настройка. Для точной юстировки можно использовать дешёвый водный уровень, которым даём две отметки на стене на расстоянии друг от друга, примерно 5-6 метров.

По этим двум точкам проверяем горизонталь, если она ровно проходит через эти точки, то регулировка не требуется. При отклонении лазерной линии от заданной черты используем наши гайки на шпильках, передвигая которые будет меняться и положение лазерной плоскости.

Вертикальную линию можно проверить по простому нитяному отвесу.

Видео руководство по изготовлению нивелира

В итоге получилось довольно не плохо, точно и наглядно. Самодельный лазерный построитель плоскостей в работе.

Преимущества такого самодельного нивелира

— очень низкая стоимость

— проецирует видимые лазерные линии на стены, а не точку

— самоустанавливающийся механизм

— возможность сделать очень точную настройку минимальной погрешности.

Недостатки самодельного лазерного уровня

— долго устанавливается, так как нет магнитов снизу

— маленькая развёртка лучей

— кропотливая работа

— имеет не законченный вид

Пробуйте, собирайте своими руками, если не получится или не хватит усидчивости, то всегда можно приобрести готовый продукт, хотя бы из подборки дешёвых лазерных уровней.

Рекомендуемые обзоры и статьи

Вступайте в наш Telegram канал: @izmerilovka и Группу в Контакте, и Вы первыми узнаете о свежих обзорах лазерных нивелиров! Мы надеемся, что наши обзоры помогут Вам определится с выбором и сэкономить деньги.

Самодельный лазер на парах марганца

В этой, юбилейной 10ой статье я опишу, что же является логическим следствием, продолжением моего самостоятельного лазеростроения. После построения источника питания, который подходит для накачки импульсных лазеров на парах металлов и приобретения опыта работы с готовыми активными элементами лазеров на парах меди и её соединений оставалось только изготовить активный элемент лазера полностью самостоятельно, при этом с новой рабочей средой.

К выбору рабочей среды предъявлялись следующие требования: излучение в видимой области, сравнительно высокая достижимая мощность, приемлимый КПД, легкодоступность и дешевизна, не слишком высокая рабочая температура.

Генерация лазерного излучения была получена практически для всех возможных химических элементов, но вышеуказанным условиям отвечают лишь считанные единицы. Как ни странно, самым лучшим выбором является все та же медь и её соединения, но для меня это уже во многом пройденный этап. В качестве кандидатов остается ещё ряд металлов, которые обладают более-менее приличным КПД лазерной генерации при режиме возбуждения аналогичному для лазеров на парах меди: барий, стронций, марганец, свинец, золото. Барий и стронций сразу отпадают, поскольку их линии генерации лежат в ИК диапазоне, а это скучно и некрасиво. Остаются марганец, свинец и золото. Золото тоже отпадает по причине высокой стоимости и слишком высокой рабочей температуры (1600+ градусов Цельсия). Остались только 2 кандидата – свинец и марганец. Оба металла дешевы и должны быть сравнительно доступны – свинец можно найти буквально под ногами, распотрошив подобранный на помойке аккумулятор или кусок бронированного высоковольтного кабеля, марганец же широчайше применяется в черной металлургии и производится колоссальными объемами.

Марганец способен генерировать на длине волны 534 нм (основная линия) и ещё нескольких сильных линиях в ИК и примерно 3-4 слабых зеленых линиях. Достижимая мощность для хорошо изготовленного АЭ и тщательно отстроенного источника питания превышает 10 Вт суммарно по всем линиям излучения, рабочая температура находится в районе 1000-1100 градусов, что существенно ниже, чем у меди. Оптимальная частота повторения импульсов разнится в зависимости от других условий эксперимента и её нужно подбирать. В любом случае она укладывается в «стандартный» диапазон 5-15 кГц. У свинца основная линия генерации лежит в пограничном с ИК диапазоне – 722 нм и есть ещё один переход с длиной волны порядка 405 нм, достижимая мощность на уровне единиц Вт для линии 722 нм. Особенностью этой среды является рекордный коэффициент усиления – 600 Дб/м. Рабочая температура составляет 800-900 градусов, а оптимальная ЧСИ согласно разным литературным данным ниже 10 кГц. Оптимальным буферным газом для обоих металлов является гелий, хотя возможна работа и с аргоном.

Свой выбор я решил остановить на марганце исходя из вышеперечисленных данных – кпд генерации явно выше, да и длина волны явно приятнее, очень близко к привычным «указочным» 532 нм. После этого нужно было определить конструкцию активного элемента. По марганцевым лазерам нашлось достаточно много материалов в научных журналах вроде «Квантовой электроники» и «Приборов для научных исследований», которые доступны в интернетах или напрямую, как в случае с КЭ или же через сай-хаб (для английской версии ПНИ). Из просмотренных статей стало понятно, что генерация возможна практически при любых габаритах разрядного канала и в достаточно широком диапазоне условий возбуждения, а оптимальный же режим возбуждения и давления буферного газа нужно подбирать под конкретный АЭ. После чего я нарисовал грубый эскиз своего будущего АЭ, исходя из имевшихся в наличии деталей, и приступил к изготовлению.

Забегая вперед, скажу что найти, собственно, марганец для этого лазера оказалось неожиданно сложно, и все свои мытарства в этой области опишу в отдельной статье-спиноффе.

Итак, в основе активного элемента лазера находится керамическая трубка с внутренним диаметром 14 мм и длиной 800 мм, которая является разрядным каналом. С помощью втулок изготовленных из газобетона она фиксируется в кварцевой трубе большого диаметра. Пространство между стенками трубок заполняется теплоизоляцией. В качестве первого варианта такой теплоизоляции я решил попробовать использовать тонкий корундовый песочек, как в ранних лазерах на парах меди.

После сборки разрядного канала с корпусом и выскотемпературной теплоизоляцией получилась такое устройство.

На концах наружной трубы-корпуса фиксируются за счет выжимаемых фланцами резиновых уплотнений электродные узлы. Электродные узлы представляют собой головки с фланцами, выточенные из алюминия. А для их изготовления потребовалось сначала отлить болванки.

После токарной обработки получились вот такие детали.

С внутренней стороны головок на резьбу вкручиваются анод в виде трубки небольшого диаметра и катод конической формы. Оба электрода вытачивались из немагнитной нержавейки

Алюминиевые головки снабжены ребрами для воздушного охлаждения. К торцам электродных головок небольшими фланцами крепятся зеркала резонатора. Резиновые кольца между зеркалами и электродной головкой выполняют роль вакуумного уплотнения. В то же время они обеспечивают некоторую подвижность зеркал для их юстировки. С боков на электродных головках есть штуцеры для откачки и напуска газа. Дозировка газа выполняется с помощью все той же инсулиновой иглы, вклеенной в один из штуцеров. Таким образом, получилась полностью коаксиальная конструкция АЭ, напоминающая заводскую. Размеры деталей можно увидеть на эскизах, которые я рисовал перед токарной обработкой.

После изготовления всех деталей я выполнил пробную сборку АЭ, которая тут же выявила «детские болезни». Здесь сами электроды ещё не установлены.

В первую очередь пришлось забраковать песок в качестве изоляции. При первой же откачке трубки, воздух, заключенный в пустотах внутри засыпки стал разрыхлять её, выбрасывая большие объемы песка в те места где его быть не должно, а том числе затягивало в вакуумный насос, что никак ему не пошло на пользу. Выход был найден в виде замены песка керамической ватой. Из ваты уже воздух выходил беспрепятственно при откачке.

Ещё одной неожиданной сложностью стала крайняя хрупкость всей конструкции. 2 процедуры сборки-разборки из 3х оканчивались сколом края кварцевой трубы в момент затяжки фланцев электродных головок, хотя стенка трубы, казалось бы толстая. Решение этой проблемы потребовало бы радикальной переделки головок и способа крепления, что пока решено было не делать, поскольку конструкция экспериментальная. В процессе сборки добавил ещё один элемент – алюминиевую трубу вокруг всего АЭ, которая выполняет функцию обратного токопровода и снижает паразитную индуктивность АЭ. Чтобы под весом этой трубы ничего не ломалось – добавил опору с противоположного конца.

Таким образом, АЭ был готов к пробной откачке и первому включению разряда в нем. Но на этот момент мне не хватало соединительного кабеля. Для его изготовления я использовал все тот же тип коаксиального кабеля, что и для лазера на парах меди и аналогичный разъем от ЛГИ21, который пришлось доработать. После этого можно было впервые включить в нем разряд и попробовать ввести в рабочий температурный режим, пока вхолостую. В качестве рабочего газа я использовал аргон при давлении порядка 10 Торр. Тут выплыла ещё одна недоработка – большое количество энергии разряда стекало через опору обратного токопровода на землю сквозь стенку трубы, вызывая её сильный нагрев, да и в «целевой разряд» уходит меньше энергии, чем могло бы.

Кроме того, одной внутренней теплоизоляции разрядного канала оказалось недостаточно. Пришлось разбирать АЭ повторно и эту опору перемещать в противоположную сторону, а пространство между кварцевым корпусом и обратным токопроводом набивать дополнительной теплоизоляцией из все той же керамической ваты. На место металлической опоры, где она была раньше, установил втулку из газобетона. Таким образом, утечка энергии и потери тепла были устранены.

При сборке традиционно скололся край трубы, в результате чего с каждой сборкой весь лазерный АЭ по чуть-чуть укорачивался. В конце концов, собрать его удалось, и я смог начать полномасштабную тренировку без рабочего вещества. Основная задача такой тренировки – дать АЭ нагреться до рабочей температуры и выше, полностью выжечь все остатки летучих примесей которыми буквально кишит как керамическая трубка разрядного канала, так и внутренняя высокотемпературная изоляция, особенно после того, как по неосторожности в трубку попало масло из вакуумного насоса. Чтобы такого больше не повторялось, я в разрыв вакуумного шланга поставил ловушку для масла в виде классической промывалки Дрекселя. Как ни странно, но утечки вакуума по обычному химическому шлифу нет. О выделении примесей свидетельствует белесый цвет разряда. Тренировку пришлось продлить до нескольких часов, чтобы все остатки масла испарились и сгорели и разряд приобрел нормальный розовато-голубой характерный для аргона цвет. В процессе тренировки АЭ удалось разогреть до рабочей температуры, а нагрев электродных головок оказался неожиданно умеренным, несмотря на то, что анод и катод раскалялись докрасна.
Процесс тренировки:

К концу тренировки цвет разряда стал характерного для аргона цвета.

Разрядный канал нагрелся весьма злобно, как и электроды. Свечение видно даже сквозь теплоизоляцию.

После окончания тренировки трубка наполнялась аргоном до атмосферного давления, штуцеры закрывались, и она сохранялась в таком виде.

Параллельно я искал собственно рабочую среду лазера – марганец. Это обернулось неожиданными трудностями, все знакомые химики разводили руками и знать не знали где брать марганец, интернет-торговцы у которых марганец в наличии был, продавался только бочками-вагонами-кораблями, да и чистота его была далеко «не лазерная» — 95% основного вещества. А ещё в интернете находились уникумы пытавшиеся продать 200 грамм 99% марганца по цене килограмма серебра, да ещё и с требованием «подождать месяц пока доставят из Германии». В местном магазине химреактивов металлического марганца тоже не нашлось, но зато были его соли, из которых я предпринял попытку получить металлический марганец самостоятельно. Подробнее об этом будет в соответствующей статье. Все мои мытарства внезапно закончились, когда по почте пришел маленькой королёк высокочистого марганца от создателя сайта PeriodicTable, за что ему огромная благодарность.

После этого оставалось изготовить кварцевые лодочки для рабочего вещества и затолкать их в разрядный канал. Лодочки пришлось заказывать в стеклодувной мастерской. Когда они были готовы, я от королька отделил небольшие кусочки, поместил в лодочки, а сами лодочки легко задвинулись в разрядный канал через отверстия зеркал лазера.

Потом зеркала были возвращены на место и начались испытания.

После того как лазерная трубка откачалась до максимального вакуума, я отъюстировал зеркала, юстировать их надо под вакуумом, так как в противном случае юстировка собьется при деформации уплотнений. Кстати, забыл сказать, что в качестве зеркал используются традиционные для таких лазеров алюминированное глухое зеркало и плосокпараллельная кварцевая пластина в качестве выходного окна. Юстировались зеркала с помощью школьного гелий-неонового лазера ЛГН-109.

Лазер перед запуском.

Газовая система.

Потом я пустил небольшой проток аргона при давлении в 10 Торр. «Разгон» лазера решил делать с аргоном, так как гелия оставалось довольно мало. При таком давлении разряд легко зажегся и начался прогрев лазера. Прогревался он довольно быстро, и когда разрядный канал приобрел темно-оранжевое каление, стало заметно изменение цвета разряда с розового на бирюзовый.

Потом в центре пятна от свечения разряда появилось яркое зеленое пятно, в котором угадывалась тень от заложенных в разрядный канал лодочек, которые частично перекрывали световую апертуру канала. Генерация была получена!

Вслед за аргоном в АЭ был пущен гелий, а аргон перекрыт, что сразу дало прибавку мощности генерации в несколько раз, а подбором давления гелия добился максимума мощности. Подбор режима накачки (напряжение, ЧСИ) позволил удерживать стационарный тепловой режим лазера и немного присмотреться к излучению. Из выходного окна лился яркий хорошо заметный лазерный луч ядовито-зелёного цвета неправильной формы из-за лодочек, перекрывавших апертуру.

При этом мощности достаточно, чтобы обугливать дерево и картон при фокусировке. Из-за никудышней формы пучка фокусировался он довольно плохо. С учетом того что плохо фокусированный луч был способен обугливать фанеру, то я бы его мощность оценил в величину порядка 1 Вт, но не больше.

Наигравшись и нафотографировавшись, я выключил лазер и дал ему остыть. После этого эксперимента можно было сделать несколько выводов. Главное заключение – размещение рабочего вещества в лодочках – так себе идея. Очень сильно страдает световая апертура и до 70% потенциала остается нереализованным. Не зря в лазерах на парах меди разрядный канал делается переменного сечения с участками бОльшего диаметра. Вот именно в них и размещается рабочее тело, а апертура канала ограничивается более узкими участками трубки. По возможности перепад диаметров делают как можно меньшим. Создание хорошо работающего «генератора паров рабочего тела» стало отдельной нетривиальной задачей при разработке промышленных АЭ, решение которой потребовало изготовления кучи различных прототипов. В моих условиях проще было смириться с потерей части мощности, но при желании от лодочек можно уйти. Вторым неожиданным сюрпризом для меня стало то, что при разборке лазера в разрядном канале вообще мало что осталось от лодочек. Оказалось, что расплавленный марганец растворяет кварц,. Таким образом, тем более нужно избавляться от лодочек. Но если не избавляться – то как минимум делать их из другого, материала, например лейкосапфира. Похоже это единственный вариант для столь агрессивных условий. Что характерно, подходящую заготовку несложно достать – из лейкосапфира делают горелки натриевых ламп. Ну и таки крепление электродных головок нужно переделывать, так как дальнейшие операции разборки-сборки привели корпус лазера в негодность. А в остальном, этот лазер я могу назвать по праву эксклюзивным в своей практике, так как промышленно марганцевые лазеры не выпускало ни одно предприятие, ни в бывшем СССР, ни в мире. Марганцевый лазер так и не покинул стены лабораторий. Почему – мне непонятно. Возможно, потому что его длина волны очень близка к стандартным 532 нм, которые получают с помощью твердотельных лазеров и удвоения частоты, которым не нужен сложный высоковольтный источник питания и хрупкая лазерная трубка с ограниченным сроком службы. А где нужна дифракционная расходимость излучения с большой мощностью и тоже на видимых длинах волн – есть уже лазеры на парах меди, у которых КПД в 5 раз выше. Тем не менее, я бы сказал, что марганцевый лазер незаслуженно забыт и вполне бы мог промышленно выпускаться до наступления эпохи DPSS. А ещё стен лабораторий не покинул лазер на парах металлического таллия, который генерирует излучение на длине волны 535 нм. Но нет, его я делать не буду, так как зачем работать с крайне высокоопасным веществом и дико сложной накачкой, когда есть гораздо более простой в использовании марганец с длиной волны 534 нм? А вот свинец я попробовал, но об этом побочном эксперименте также будет отдельная заметка.

Ах да. Если эта статья (как и все мои остальные) этого заслуживают, то можно отправить абсолютно добровольный донат dogecoin«ами на следующий адрес: DLLNGqSeyXo786jiurzMAnj8USwaU5u9xY

Автор: Laserbuilder

Источник

Самодельный лазер — Главная страница

Блуждая по просторам Интернета, можно найти сайты, посвященные самодельному изготовлению лазеров. Однако в русскоязычном Интернете таких сайтов немного. Не будем считать самодельным лазером полупроводниковый лазер, который был изготовлен китайскими трудящимися, а наши умельцы выдрали его из компьютерного дисковода и представили как свой лазер. Самодельный лазер – это лазер, изготовленный самостоятельно из подручных материалов, что называется «на коленках». Разумеется, не все детали лазера можно изготовить в домашних условиях. Но чем меньше в лазере коммерческих деталей, тем выше его «самодельный статус» Решив разбавить ситуацию, я выложил здесь на сайте свои творческие изыскания в деле самодельного лазеростроения и, таким образом, добавил свои пять копеек во всемирный творческий процесс. Первой успешной конструкцией моего лазера стала конструкция лазера, работающего на воздухе ( точнее на азоте). Без предыонизации попытки запустить такой лазер при атмосферном давлении воздуха по схеме Блюмляйна не увенчались успехом. Зато при пониженном давлении воздуха лазер работает великолепно и сразу без настроек.

В разделе сайта «Азотный лазер» можно подробно ознакомиться с конструкцией этого лазера.

В разделе «Блок питания» приводятся принципиальные схемы высоковольтных генераторов напряжения, которые можно использовать для питания газоразрядных лазеров.

В разделе «Искровой разрядник» приводятся конструкции самодельных высоковольтных искровых разрядников, которые можно использовать в блоках питания импульсных лазеров.

В разделе «Разрядный резистор» приводится один из возможных вариантов изготовления самодельного высоковольтного резистора, который используется в высоковольтных блоках питания импульсных лазеров и обеспечивает безопасное обслуживание банков конденсаторов.

В разделе «Измерение напряжения» приводится методика измерения высоковольтного напряжения.

В разделе «Лампа-вспышка» приводится конструкция самодельной лампы-вспышки, которую можно использовать для накачки твердотельных и жидкостных лазеров.

В разделе «Вакуумные насосы» приводятся конструкции, которые вполне можно использовать для изготовления самодельной лампы-вспышки или самодельного ТЕА-лазера.

В разделе «Самодельное зеркало» дается методика изготовления зеркал, которые можно использовать в лазерах с высоким коэффициентом усиления.

В разделе «Научные публикации» приводятся статьи из журнала «Квантовая электроника».

В разделе «Литература» даются ссылки на скачивание различной литературы по теме лазеров.

В разделе «Видеоролики» можно увидеть работу самодельных лазеров.

Желающие получить больше информации по самодельному изготовлению лазеров могут взять ее из электронной книги Т. Рапп «Эксперименты с самодельными лазерами» Купить эту книгу можно ЗДЕСЬ.

У Томаса Раппа имеется свой сайт www.pulslaser.de, где он представил свои самодельные конструкции лазеров, изложенные в книге. К сожалению, в настоящее время нет доступа к сайту www.pulslaser.de. То ли нет денег на оплату хостинга, то ли сайт на реконструкции, то ли сайт ушел в подполье — неизвестно. Зайти на сайт www.pulslaser.de невозможно.
Однако знания на замок не закроешь, и потому желающие ознакомиться с творчеством немецких технарей могут сделать это, кликнув на кнопку

После последовательного просмотра 10 сайтов будет переход на картинку, где черным по белому написан адрес русскоязычной версии сайта www.pulslaser.de. Во время просмотра сайтов будет появляться капча, которую нужно ввести и затем нажать на кнопку ПЕРЕЙТИ или ПРОПУСТИТЬ РЕКЛАМУ.

Ниже приводится обложка книги и ее содержание.

1 ОСНОВЫ

1.1 Стимулированная инверсия……………………………………………………………….. 5

1.2 Лазерный резонатор…………………………………………………………………………… 7

1.2.1 Сверхизлучатель………………………………………………………………………………… 8

1.3 Процесс накачки………………………………………………………………………………… 8

1.3.1 Оптическая накачка……………………………………………………………………………. 9

1.3.2 Электрическая накачка………………………………………………………………………. 9

1.3.3 Химическая накачка…………………………………………………………………………… 9

1.3.4 Тепловая накачка……………………………………………………………………………….. 9

1.4 Классификация лазеров……………………………………………………………………..10

1.4.1 Твердотельные лазеры……………………………………………………………………….10

1.4.2 Жидкостные лазеры…………………………………………………………………………… 10

1.4.3 Газовые лазеры…………………………………………………………………………………..10

1.4.4 Полупроводниковые лазеры………………………………………………………………. 10

1.4.5 Лазеры на свободных электронах………………………………………………………. 11

1.5 Газовые лазеры…………………………………………………………………………………..11

1.5.1 Лазеры на нейтральных атомах…………………………………………………………..11

1.5.2 Ионные лазеры…………………………………………………………………………………..11

1.5.3 Молекулярные лазеры………………………………………………………………………..11

2 ОПТИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ

2.1 Лазерное зеркало………………………………………………………………………………. 12

2.1.1 Оптическое металлическое зеркало…………………………………………………… 12

2.1.2 Диэлектрическое интерференционное зеркало…………………………………. 13

2.2 Окно………………………………………………………………………………………………… 15

2.2.1 Окно Брюстера…………………………………………………………………………………. 16

2.3 Держатель зеркала……………………………………………………………………………. 16

2.4 Расположение ламп-накачек…………………………………………………………….. 18

2.5 Юстировка лазерного резонатора…………………………………………………….. 20

3 ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА

3.1 Вакуумные насосы…………………………………………………………………………..22

3.2 Манометры…………………………………………………………………………………….25

3.2.1 Мембранный манометр…………………………………………………………………..25

3.2.2 Полупроводниковый манометр………………………………………………………..25

3.2.3 Манометр Пирани…………………………………………………………………………..26

3.2.4 Манометр Пеннинга………………………………………………………………………. 28

3.2.5 Визуальное измерение вакуума……………………………………………………….29

3.3 Вакуумный вентиль…………………………………………………………………………. 31

3.4 Вакуумные конструкции………………………………………………………………….. 32

3.5 Поиск утечки…………………………………………………………………………………… 35

3.6 Миниустановка вакуумного напыления…………………………………………….. 35

4 ЭЛЕКТРИКА

4.1 Генераторы высокого напряжения……………………………………………………. 39

4.1.1 Простейший сетевой……………………………………………………………………….. 40

4.1.2 Высоковольтные генераторы на автомобильной катушке зажигания…. 40

4.1.3 Импульсный HV-генератор…………………………………………………………….. 41

4.1.4 HV-синусгенератор………………………………………………………………………… 42

4.2 Специальные детали………………………………………………………………………..43

4.2.1 Высоковольтные трансформаторы………………………………………………….. 43

4.2.2 Высоковольтные конденсаторы……………………………………………………….. 44

4.2.3 Высоковольтный коммутатор………………………………………………………….. 45

4.2.4 Источники оптической накачки……………………………………………………….. 51

4.3 Импульсные схемы накачки газовых лазеров……………………………………. 53

4.3.1 LC-инверсионная схема………………………………………………………………….. 54

4.3.2 Схема Блюмляйна…………………………………………………………………………… 54

4.3.3 Коаксиальная импульсная схема…………………………………………………….. 55

4.3.4 Импульсный трансформатор…………………………………………………………… 55

4.3.5 Генератор Маркса…………………………………………………………………………… 56

4.3.6 Возбуждение бегущей волной………………………………………………………… 57

4.3.7 Схемы электрической зарядки………………………………………………………… 58

4.4 Схемы накачки твердотельных и жидкостных лазеров………………………… 59

4.4.1 Параллельный триггер……………………………………………………………………. 59

4.4.2 Последовательный триггер…………………………………………………………….. 60

4.4.3 Триггирование перенапряжением…………………………………………………… 60

4.4.4 Банк конденсаторов, лампа-вспышка и сетевой блок питания………….. 61

4.5 Схема питания дуговой лампы накачки……………………………………………. 63

5 САМОДЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ

5.1 Азотный лазер………………………………………………………………………………..64

5.1.1 Азотный ТЕА-лазер……………………………………………………………………….. 66

5.1.2 Азотный ТЕ-лазер…………………………………………………………………………..71

5.1.3 Лазер на полосковых линиях………………………………………………………….. 78

5.1.4 Лазер на полосковой линии, свернутой в рулон……………………………… 80

5.1.5 Азотный лазер с продольной накачкой…………………………………………… 84

5.1.6 Азотный лазер с продольной накачкой по схеме LC-инвертора……… 87

5.1.7 Другие виды ТЕ-лазеров……………………………………………………………….. 89

5.2 СО₂— лазер…………………………………………………………………………………… 91

5.2.1 СО₂— лазер низкого давления………………………………………………………… 94

5.2.2 Лазер с балластными резисторами ( конструкция Бальо)……………….. 101

5.2.3 СО₂— лазер с предионизацией поверхностным разрядом…………………103

5.2.4 СО₂ — лазер с предионизацией искровыми разрядами……………………..107

5.3 Ионный лазер………………………………………………………………………………. 110

5.3.1 Ионный лазер из старой трубки He-Ne-лазера………………………………. 111

5.3.2 Самодельная конструкция ионного лазера……………………………………. 113

5.4 Лазеры на парах металлов……………………………………………………………. 119

5.4.1 Лазер на парах свинца…………………………………………………………………. 119

5.4.2 Лазер на парах марганца…………………………………………………………….. 122

5.4.3 Лазер на парах кальция………………………………………………………………. 122

5.4.4 Лазер на парах меди…………………………………………………………………… 124

5.4.5 Саморазогревный лазер на парах меди……………………………………….. 131

5.4.6 Лазер на парах галогенида меди………………………………………………… 132

5.4.7 Другие виды лазеров на парах металлов…………………………………….. 137

5.4.8 Паровой лазер с полым катодом………………………………………………… 138

5.4.9 Паровой лазер, основанный на процессах распыления металла….. 140

5.5 ЛАЗЕР НА КРАСИТЕЛЕ……………………………………………………………. 142

5.5.1 Лазер на красителе с поперечной накачкой…………………………………143

5.5.2 Лазер на красителе с продольной накачкой…………………………………146

5.5.3 Лазер на красителе с накачкой коаксиальной лампой-вспышкой… 147

5.5.4 Лазер на красителе с накачкой линейной лампой-вспышкой………. 154

5.6 ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ

5.6.1 Рубиновый лазер………………………………………………………………………159

5.6.2 Рубиновый лазер с эллиптической камерой накачки…………………. 161

5.6.3 Гигантский импульс………………………………………………………………… 170

5.6.4 Неодимовый лазер……………………………………………………………………172

5.6.5 DPSS-лазер ( лазер с накачкой светодиодом)…………………………….176

5.7 Субмиллиметровый лазер…………………………………………………………178

5.8 Рентгеновский лазер…………………………………………………………………184

6 ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

6.1 Измерение мощности и энергии………………………………………………. 186

6.1.1 Фотоэлементы………………………………………………………………………… 189

6.1.2 Фотодиоды……………………………………………………………………………… 190

6.1.3 Фоторезисторы……………………………………………………………………….. 191

6.1.4 Тепловые детекторы……………………………………………………………….. 192

6.2 Измерение длительности импульса…………………………………………. 194

6.3 Измерение длины волны…………………………………………………………. 195

6.4 LED-фотометр………………………………………………………………………… 197

6.5 Простой спектрометр………………………………………………………………. 199

6.5.1 Простой спектрометр на основе дифракционной решетки……….. 202

ДОПОЛНЕНИЕ…………………………………………………………………………… 211

ЦВЕТНЫЕ ИЛЛЮСТРАЦИИ……………………………………………… 220

Самодельный лазер

Самодельный лазер

Азотный (N2) лазер дает короткие (несколько наносекунд) и очень мощные вспышки мощностью в импульсе до 100 kW света в близком к ультрафиолетовому диапазоне (331 nm). Несмотря на такие впечатляющие характеристики азотный лазер самый простейший по конструкции по следующим причинам

— Не нужна стеклянная колба или трубка. Ее можно склеить из оргстекла

— Он работает при относительно не высоком давлении – 100-200 Torr, а некоторые экземпляры могут работать даже при атмосферном.

— Не нужны зеркала. Можно поставить одно зеркало с одной из сторон трубки для удвоения силы, но это не обязательно. При чем зеркало может быть любое, лишь бы отражало свет.

— Нет особых требований к чистоте газа – можно использовать обычный азот купленный на заправочной станции, а большинство лазеров может работать даже на обычном воздухе.

В сравнении с другими видами лазеров, построенных дома это самый относительно безопасный тип. Не нужна работа со стеклом, зеркала, их настройка, глубокий вакуум. Однако его луч не отличается высоким качеством, таким как у гелий-неонового или углекислотного лазера. Ввиду этого луч данного вида лазера достаточно тяжело сфокусировать в одну точку. Несмотря на это он может быть использован в любых задачах, требующий интенсивного ультрафиолетового излучения.

Также этот лазер рекомендуется для самодельщиков как первый опыт постройки лазеров. Применять его можно например для раскачки лазеров на красителях, УФ спектроскопии, измерения флюоресценции, а также для изучения очень быстрых процессов – вспышка лазера как уже говорилось длится всего несколько наносекунд. Это не так гламурно как лазерные шоу или лазерная сварка, но согласитесь, это тоже очень важные его применения.

Азотный лазер был открыт Х Г Хердом, который опубликовал свое открытие в 1963 году. Первые лазеры выдавали всего несколько ватт, но последователи быстро научились оптимизировать их, и максимальная мощность полученная о него достигала 5 мегаватт.

Для того, чтобы сделать азотный лазер дома, вам понадобится кусок фольгированного стеклотекстолита, медная фольга, оргстекло, автомобильная катушка зажигания и немного доступных радиодеталей.

Схема:

Для того чтобы лазер заработал, надо накачать туда азот, а затем понизить давление. Также есть сообщения о том, что такой лазер работает на обычном воздухе, и даже при атмосферном давлении. Но на это особо не надейтесь, запаситесь хотя бы вакуумным насосом.

Самодельный CO2 лазер на ЧПУ

Сидел я значицо как то раз, пересчитывал свои миллионы с ютуба, под монотонный шум чпу фрезера, потягивал прохладный пивис и вдруг подумал, надо двигаться дальше! Я понял хочу чпу лазер и не простой, а углекислотный такой чтобы прямо ууух.

Полез посмотреть цены на станки на алиэкспрессе, начинаются они в районе 30 тысяч.

За это сумму можно взять станок с рабочим полем 300 на 200мм, и это даже не смешно, у моего 3д принтера стол больше, дальше присутсвует забавная тенденция, за каждые дополнительные 10см рабочей области нужно выложить из своего кармана примерно 10 тысяч.

Чтобы было полностью понятно насколько это абсурдно, давайте в кратце расскажу как работает такой станок, у нас есть прямоугольный каркас из алюминивого профиля, на него с двух сторон параллельно друг другу устанавливаются направляющие, на них в свою очередь кладется, ложется, покладается перекладина на которой тоже есть направляющая. где нибудь вот тут на корпусе станка крепится лазерная труба, лучик вылетает из нее, отражается от зеркала которое стоит вот тут, летит на второе зеркало и с него в третье, отражаясь от которого попадает в линзочку, фокусировавыется и жгет материал, достаточно просто, правда?

Я тоже так думаю, особенно учитывая что конструкция не требует такой особой жесткости, как допустим фрезер, здесь из стороны в сторону мотыляется небольшое зеркальце и линза а не 20кг кусок стали.

А теперь внимание вопрос, с чего вдруг стоимость станка будет значительно отличаться в зависимости от рабочего поля? А с того что спрос на нормальное рабочее поле значительно больше. Стоимость комплектующих при этом меняется незначительно, алюминевый профиль стоит в районе 300р за метр.

Направляющие даже с учетом того что вы возьмете рельсы обойдется гдето в 2-3 тысячи за метровую палку, а если собирать на роликах то в принципе никакого удорожания конструкции, все остальные компоненты остаются одинаковые, те же самые зеркала, те же моторы, тот же лазер. Все это подталкивает к мысли, что если есть минимальный навык работы руками то имеет смысл собирать станок самому, а не переплачивать 100500 тысяч.

Что понадобится для сего развлечения? Основная часть барахла взята в Китае и полный список с ссылками можно найти ТУТ , например были куплены направляющие, гайки, моторы, линзы, зеркала, блоки питания, лазер, помпа для охлаждения. Алюминивый профиль имеет смысл покупать по месту проживания т.к. он достаточно тяжелый и пересыл выйдет дорого.

А так же походу можно докупить всякую мелочь в ближайшем строительном. Все крепежи для моторов, электроники, ремней, линз и прочего я напечатал на 3д принтере пластиком петг, были сомнения что все это сможет нормально работать, и обеспечить удобоваримую точность, но спустя пару месяцев полет нормальный, даже такая штука как сопло через которое проходит лазерный луч и обдув справляется нормально.

Естественно перед тем как все это напечатать необходим сделать 3д модели чем я и занимался длительное время, все узлы пережили кучи переделок, перепечаток в общей сложности я извел где то 2-3кг пластика, файлик для фьюжена будет доступен для поддержавающих меня на BOOSTY.

Понятное дело вряд ли кто-то будет повторять точную копию моего творения, но как минимум можно посмотреть и так сказать пощупать все детали, может что-то доработать.

Сделать гайд по сборке станка под конкретные задачи каждого невозможно, поэтому я расскажу как собирал свой с описанием плюсов и минусов выбраных решений, я прикинул необходимое мне рабочее поле, остановился на размере 800 на 700мм, в качестве каркаса взял конструкционный алюминивый профиль 20 на 40, его жесткости вполне хватает, но для аппаратов побольше нужно будет выбрать профиль посолиднее.

Крайне не рекомендую выдумывать что-то свое, безусловно можно сделать каркас из какого нибудь металла с помойки, или из фанеры, но блин профиль стоит 300р за метр. В моем случае потребовалось 2 палки по 840мм, 2 по 700мм и одна 800мм, для соединения профиля используются специальные уголки и гайки которые при закручивании разворачиваются и зажимаются в профиле.

Далее определяемся какой тип направляющих будем использовать, я взял рельсы, это самый дорогой вариант, плюсы — практически не убиваемы, отсутсвуют люфты, максимально плавное движение, минусы соответсвенно цена и большой такой шанс, что китайцы пришлют вам ерунду которая будет работать очень плохо и вы их просто выкините, в списке всех компонентов вы найдете ссылку на направляющие которые брал я, несмотря на низкую цену они очень хорошие и у меня нареканий нету, хотя не исключаю вариант, что мне могло просто повезти.

Еще не плохой вариант для такого типа станка это обычные прорезиненные ролики, как часто используют на 3д принтерах, это очень дешево, легко в обслуживании и замене и тем не менее выдает достаточное качество. Как уже говорил 90% механики было напечатано на 3д принтере, заполнение максимальное, рекомендую еще прикупить если нету сопло 0.8мм чтобы печать шла побыстрее.

Предвкушая классические комментарии про то что принтер есть не у всех, хочу сказать, что было бы желание, даже при постройке такого станка вполне можно обойтись без принтера и сделать все ручным инструментом, только смысла в этом не вижу, принтеры сейчас очень дешевые, например можете глянуть обзор мой обзор на CR-10, на котором печатались все детали. 3д принтер это отличный инструмент который должен быть у каждого, так же не стоит забывать про различные сервисы которые предоставляют 3д печать на заказ.

Вот тут сзади на раме установлен мотор оси У, для того чтобы одновременно толкать ось с двух сторон я поставил тут обычную 8мм шпильку на подшипники и к ее концам прикрутил шкивы которые тянут ремень и саму ось, на обратной стороне есть крепление под шкив с подшипником. При таком раскладе перекос оси невозможен.

Ось Х вроде не должна вызвать сложности, мотор с одной стороны, шкив с подшипником с другой, посередине лазерная бошка с креплением для ремня.

Все крепления для зеркал сделаны под 20мм и имеют регулировку, между их базой и самим креплением я положил подрезанные пружины от гелевых ручек, для удобства регулировки.

Чутка остановимся на бошке, я долго выдумывал как ее правильно сделать и пока остановился на таком варианте, она состоит из 5 частей, самый верх крепиться к подшипнику и имеет внутри сквозное отверстие для прохода лазерного луча, под углом в 45 градусов устанавливается зеркало, снизу на 4х винтах прикручивается вот такая трубка, на нее сожается трубка потолще, здесь есть отверстия для фиксировочных болтов, но на практике трубки плотно притираются друг к други и можно обойтись без болтов.

Самая последняя часть это цилиндр сверху в него закладываем уплотнительное кольцо и фокусировочную линзу так же 20мм диаметром, сбоку входит трубка от компрессора, вся эта конструкция крепиться к базе посредством 2х резинок, дно у нее глухое, это сделано специально, чтобы при первом включении лазер сам прожег себе путь наружу и тем самым сформировал минимально отверстие через которое будет выходить воздух компрессора.

Вроде по механике все, переползаем к электронике, сердце этого станка это контроллер который будет слать комманды шаговым двигателям, передвигать оси и включать в нужный момент лазер, я бы рекомендовал купить готовый контроллер у китайцев, не поскупиться, потратить баксов 200 и взять вещяру, с дисплеем, космическими скоростями и слотом под карту памяти.

Но как всегда существует альтернатива из говна и палок, ГРБЛ, на самом деле это прекрасная платформа и работает просто отлично, но с некоторыми оговорками, лазер у нас будет не какой нибудь слабенький диодный, а сраная трубень на 40Вт которой можно палец отчикрыжить, так вот если допустим заниматься гравировкой по дереву или акрилу при настройке режима мы столкнемся с такой штукой, что при попытке увеличить скорость больше примерно 5000мм в минуту лазер быстрее уже не едет, в начале работы мне показалось что и так дохрена! понятное дело после гравировки на 3д принтере с максимальной скорость 400мм.

Но сейчас это реальное ограничение, самое большое время занимает гравировка и его можно сократить чутка увеличив мощность и значительно увеличив скорость. Происходит такая подстава из-за того что ардуина нано на которой собран мой контроллер просто не способна обработать больше данных, это ее физический предел. Однако решение вроде бы есть, существуют варианты грбл для плат ардуино мега2560, для ESP32 и для STM32f103, вобщем не буду сейчас грузить вас всем этим, в будующем сделаю отдельное видео по контроллерам, просто на 32х битных системах скорости работы можно поднять раза в 4, что уже сравнимо с промышленными платами, так же есть варианты с дисплеями и с картами памяти.

В любом случае помимо мозга вам понадобятся драйвера для шаговых двигателей, я использовал TMC2208, я думал, что врублю деление шага на 256 и буду делать 100500 линий на 1мм, но как видите контроллер такое просто не вытягивает и я бы на вашем месте не переплачивал, ставьте классику А4988 и будет все отлично. Моторы у меня простенькие нема17 с валом 5мм.

Шаговики я питаю напряжением 24в вот таким вот импульсником, так же он питает водяную помпу. В системе есть отдельный блок питания 12в 400вт, предполагался он для системы охлаждения на модулях пельтье, но у меня ничего с ними не вышло вразумительного, может попозже продолжу эксперименты, на данный момент этот блок питает компрессор, для обдува рабочей поверхности.

Так же я оставлю ссылку на похожий компрессор на 220в. Если вы выбрали собирать бомж вариант на грбл, как и я, то тут все максимально просто, гуглим ардуино нано грбл и паяем все по схеме, там буквально десять проводков и гайдов куча, подключение к лазерному блоку питания выглядит вот так. Важно установить заземление на станок, не имеет значения какую плату выберете, это крайне важно иначе будут выползать различные артефакты в виде пропусков шагов, зависаний и прочего.

Далее переползаем к лазеру, тут я выбрал трубу на 40вт, заказывал ее тоже с али, доставкой из России, приехала она за пару дней и все было отлично, так что не бойтесь заказывать, спустя некоторое время, я бы пожалуй взял трубу помощнее, ватт эдок 80, это позволит резать фанеру вплоть до 10мм, а может и толще, с 40вт лазером, адекватно работать с материалами в районе 4мм, далее приходится занижать скорость и завышать мощность что негативно скажется на сроке службы трубки. Но тут как бы все зависит от ваших целей.

Очень важный момент, трубу нужно охлаждать ее рабочая температура в районе 17 градусов, меньше можно — даже мощность будет возрастать, больше нельзя, сильно повышается износ, у меня для охлаждения используется помпа ко китайским заверениям 800л мин, чему я конечно не верю, но факт что ее хватает и она бесшумная.

В качестве охлаждающей жидкости рекомендуется использовать дистилированную воду, я использую незамерзайку, вариант так себе, многие критикуют, но в гараже зимой температуры падают далеко за 0 и лазер бы просто разорвало льдом. Зимой у меня с охлаждением все было четко, но вот грядет лето, и придется что-то выдумывать, вариант покупки охлаждения за 30+ тысяч я не рассматриваю, на примете есть охлаждение для пива, бушное стоит от 5 тысяч, идеально подойдет и второй вариант переделка кондиционера, тоже как вариант, можно найти тысячи за 2-3.

Сниму отдельный видос как я решу эту проблему. Лазер питается высоким напряжением, в несколько десятков тысяч вольт, это следует учитывать, и при работе быть максимально осторожным. Блок питания я советую просто купить у китайцев под свою трубку, они стоят в районе 40 баксов. Так же опционально я взял стрелочный амперметр на 30мА и подключил его в разрыв высоковольтной линии, чтоб видеть что там происходит на трубке.

Далее предстоит сборка, ее я начал с алюминивой рамы, убедился что углы 90 градусов, повесил рельсы, и все печатные детали согласно 3д модели. Ось х у меня крепиться болтами м6 30мм, предварительно в профиле нарезал резьбу. Сделал ящик из фанеры 10мм, не лучший вариант, но все же по дешману, самая ответственная задача расположить на одной оси лазерную трубу и все зеркала, к этому этапу подойдите внимательно так как позже задолбаетесь с настройкой.

Так же аккуратно крепим алюминивую раму на напечатаные кранштейны. Сверху я накинул крышку из поликарбоната, он непроницаем для лучаей нашего лазера, так что можно не боясь пялиться на него сквозь крышку. Устанавливаем электронику, протягиваем провода, подключаем.

А теперь самый занимательный процесс, в ковычках, отключаем колодку проводом идущим на низковольтную часть высоковольтного блока питания, подаем напряжение на него и на помпу для охлаждения, цепляем кусок малярного скотча на то место где должно быть установлено первое зеркало, и тыкаем на кнопку тест на лазерном блоке питания, теперь двигая трубу добиваемся момента чтобы луч попадал строго по центру, когда это получилось, устанавливаем зеркало на свое место при помощи двустороннего скотча, добиваемся попадения по центру на втором зеркале, но теперь на протяжении всей рабочей плоскости, если это не получается значит нарушена геометрия станка и зеркала не на одной оси, исправляем это и продолжаем.

Крепим зеркало, добиваемся попадения по центру в голову, в четырех углах станка и по центру рабочего поля, последнее зеркало стреляет вниз, я ложил снизу обычное зеркалце чтобы было видно скотч и на максимально выдвинутом сопле добивался попадения в центр, звучит как лютый геморой, но по факту я с этим справился за пару часов и больше к зеркалам можно не прикасаться.

Последний элемент оптической системы это линза, они бывают на разное фокусное расстояние от 38.1мм до 101.6мм, если представить как распространяется луч, то ставится понятно их отличие и области применения, линзы с коротким фокусом в основном приминяются для гравировки, а с длинным для реза, т.к. область луча с высокой концентрацией будет больше и соответственно материал можно прожигать глубже. Я для начала рекомендую взять 50.8мм можно нормально и гравировать и резать.

Линзу нужно охлаждать, для этого в сопло подается воздух из компрессора, одновременно он дует на рабочую поверхность и выдувает продукты горения. На компрессор нужно повесить фильтр, иначе частички масла будут осаждаться на линзе и в итоге она придет в негодность.

Кстати все действа что я сейчас описал должны в обязательном порядке происходить в защитных очках под 10600нм, именно такая длина волны у данного лазера, весь процесс омрачается тем что лазер невидим человеческим глазом. После юстировки, подключаем обратно высоковольтную плату, настраиваем значения шагов на миллиметр в грбл для каждой оси, выставляем зазор от сопла до поверхности реза и можно запускать программу!

Еще хочу пройтись по моментам которые можно улучшить, как я уже говорил это контроллер, я заказал несколько разных плат, проведу тесты и все покажу по этой теме, крепления для линз, я конечно проделал отличную работу, но покупные крепления будут получше, так что если не жалко баксов 50, купите нормальные, станок требует вентиляцию рабочей поверхности, я купил вот такой вентулятор на 20вт ну и как бы, он абсолютно ничего не вытягивает, нужен нормальный ветродуй.

Еще момент, нужен нормальный стол из ламелей, подкладывать под всякую херню под детали это конечно здорово, но нет, про стол тоже сделаю видос. Давайте подведем итоги, потрачено 342 бакса на детали с али по старому курсу это 22тысячи, плюс накинем 5к на все что было куплено на месте, лист фанеры, вентилятор, алюминивый профиль, болтики, гаечки и все вот это, итого 27к на сборку станка с полем 700 на 800мм, поглядим что предложит китайская промышленость, допустим вот такая моделька с полем 1000мм на 600мм, да тут труба 100вт, ну давайте баксов 400 вычтем, охладитель cw3000 это воздушный аппарат, т.е. по сути вам продают радиатор с вентилятором и канистру для жижи, это можно сделать самому, действительно охлаждает модель 5000, в любом случае даже если взять 2к баксов это 130к по старому курсу и 160к по новому, против грубо говоря тридцатки у меня.

Надеюсь хоть что-то было понятно, и кто-нибудь захочет повторить этот проект.

Комплектующие для лазерного ЧПУ

Laser goggles 19.85 http://rcmove.ru/o22

For laser

Mechanics

Electronics

Total: 342.98

Aditional:

_{Автор статьи: shhitow}

Как сделать мощный прожигающий лазер ДЕШЕВО! : 5 шагов

[ОБНОВЛЕНИЕ]: Добавлены новые детали / инструменты с пояснениями для каждой детали. Добавлены картинки, добавлены описания в картинках.

Необходимые детали:

1. Лазерные защитные очки: Выбор качественной пары лазерных защитных очков может быть реальной проблемой, поскольку на рынке существует много некачественных лазерных очков. Если очки супердешевые, велика вероятность, что это непроверенная чушь, сделанная в Китае.Еще один способ сказать чушь — это когда производители очков делают действительно смелые заявления. Я видел, как производитель заявлял, что их продукт может «блокировать все длины волн от 200 до 2000 нм». Если бы это было правдой, вы буквально не смогли бы видеть из-за очков, поскольку спектр видимого света составляет 380-740 нм! При этом я бы лично порекомендовал эти очки 625-850 нм от AixiZ Lasers. AixiZ уже давно в игре и имеет солидную репутацию. Eagle Pair — еще один хороший бренд, но есть много подделок.OMG, посмотрите эти подделки Eagle Pair за 6 долларов, которые СОВЕРШЕННО так же хороши!

2. Старое устройство записи DVD: Устройство записи DVD дешевле, чем покупка диода, ТОЛЬКО ЕСЛИ вы получаете его бесплатно. Это несложно, поскольку вы можете найти их в старых компьютерах, в мастерских по ремонту компьютеров, в магазинах, предлагающих техническую переработку, в мусоре и т. Д. Еще одним плюсом является то, что записывающие устройства DVD также поставляются с множеством других интересных компонентов, включая бесщеточный двигатель, шаговый двигатель. , а также мощный инфракрасный лазерный диод (который можно использовать для изготовления еще одного прожигающего лазера).Если вы решите пойти по пути DVD Burner и не можете найти его бесплатно, я бы порекомендовал именно этот, так как он самый дешевый, который я обнаружил, способный как на скорость 24x, так и на двухслойную запись, что согласно этой статье eLABZ означает, что он содержит самый мощный лазерный диод на 400 мВт.

Laser Diode: Здесь вы можете купить только красный лазерный диод (без устройства записи DVD). Отличный вариант для тех, у кого нет DVD-рекордера или кому лень разбирать его.Лазерный диод также дешевле, если вам не нужны другие детали записывающего устройства DVD.

3. Регулятор напряжения LM317: Я купил свой в местном магазине RadioShack. У многих людей нет местного RadioShack, поэтому он есть на Amazon. Я выбрал этот, потому что другие казались немного изворотливыми, и поскольку он поставляется Amazon, вы всегда можете связаться с ними, если что-то не так.

4. Резистор 10 Ом: Еще раз получил мой от RadioShack. Вот продукт на Amazon: резистор 10 Ом

Опционально: Если вы хотите получить МОАР МОЩНОСТЬ из лазера, вы можете использовать 4.Вместо него резистор на 7 Ом (здесь). Однако это может сократить срок службы лазерного диода.

5. Лазерный модуль: Этот лазерный модуль от AixiZ поставляется с предустановленным красным лазерным диодом мощностью 5 мВт и драйвером, и это именно тот, который я использовал. Мы будем их снимать и просто использовать корпус для установки нашего мощного лазерного диода. Вы можете сохранить оригинальный драйвер 5 мВт диод +, но учтите, что НЕЛЬЗЯ использовать драйвер для лазерного диода 5 мВт для управления новым диодом записывающего устройства DVD.

6. 4 батарейный блок AA: Тот, который я использовал, также имел встроенный переключатель ВКЛ / ВЫКЛ. Вот именно тот, который я использовал.

7. Провода: Я допустил досадную ошибку, не закодировав свои провода цветом. Раньше я уже перегорел очень дорогой (синий) лазер из-за неправильной полярности. Я немного покопался и нашел то, что я считал лучшими проводами для этого проекта. Красный / черный с цветовой кодировкой, соединенный провод, калибр 24 (лучше всего для мощных лазеров).

Необходимые инструменты:

1. Паяльник: Подойдет любой паяльник, но я предпочитаю меньшую мощность или регулируемую мощность, потому что лазерные диоды чувствительны к нагреванию. Я не смог найти свой точный, но вот самое близкое: Dual-Power Soldering Iron

2. Solder: Duh. Я использую эту марку, и она практически вечна. Серьезно, у меня все еще есть та же катушка припоя с 2007 года, и я паяю МНОГО.

3. Лампа для распайки: Для извлечения диода. Я получил свой от RadioShack, но этот выглядит точно так же, как мой.

4. Отвертка: Для разборки DVD рекордера. Самый дешевый набор на Амазонке.

5. Антистатический браслет: Люди спрашивали, почему их сборка не работает. Это может быть из-за того, что они случайно заблокировали диод статическим электричеством. Прежде чем работать с диодом, приобретите антистатический браслет, чтобы заземлить себя.

6. Инструмент для прессования лазерных диодов: Используется для вдавливания лазерного диода в модуль AixiZ. Существуют специальные инструменты, предназначенные для прессования диодов, но, поскольку эта инструкция предназначена для ДЕШЕВОГО решения проблемы, вы можете вместо этого последовать этому совету и вместо этого использовать штекер 1/4 дюйма в качестве пресса.Почти ничего не стоит. Вам также понадобятся настольные тиски для приложения силы к прессовому инструменту.

7. Базовый мультиметр : Диагностический инструмент для проверки настройки. Настоятельно рекомендуется, но не требуется.

8. Лабораторный источник питания : Требуется только в том случае, если вы не на 100% уверены в расположении выводов диода. Рекомендуется при извлечении из DVD-рекордера.

9. Макетная плата (опционально): Я не умею паять вещи и раньше уже разрушал компоненты из-за перегрева. Сначала я использовал макетную плату, чтобы проверить свою сборку, чтобы убедиться, что все работает, перед пайкой.

TEA laser — Легко сделать самодельный / DIY лазер

Это простой в изготовлении лазер, называемый
ЧАЙ-лазер, который использует детали из дома
или то, что вы можете найти в местных магазинах. Он излучает ультрафиолет
свет, которого ты не видишь. Но если вы осветите им белую бумагу или
отметка, сделанная с помощью маркера, затем преобразуется в
видимый свет. Вы также можете отправить его через жидкость, содержащую
флуоресцеин, и он появится. T.E.A означает
Поперечный электрический разряд в атмосфере
давление, хотя иногда его называют поперечным
Возбуждение при атмосферном давлении.

Становится видимым из-за флуоресцеина в воде.

Вид сверху.

Длина волны света, излучаемого ТЕА-лазером, составляет 337,1 нм.
(нанометры). Чтобы дать вам представление о том, насколько это мало, средний
диаметр человеческого волоса составляет 100 мкм, поэтому потребуется 297 таких волос.
волны, чтобы составить этот диаметр.Это в ультрафиолетовом диапазоне
длины волн света, которые люди не могут видеть.

Я считаю, что именно этот дизайн легко заставить работать.
Это называется «Дизайн у стены» и разработан

Найл Штайнер.

Ниже приведена принципиальная схема ТЕА-лазера.

Принципиальная схема.

Использование TEA-лазера для других целей

Видео (демонстрации) — TEA Laser — Easy Homemade / DIY Laser

Демонстрации и эксперименты с использованием этого ТЕА-лазера.Это включает
показывая, как он стреляет с большого расстояния и отражается в зеркале.

Видео — Как сделать TEA Laser — Самодельный / DIY Laser

Пошаговая инструкция, как сделать этот TEA-лазер.

Видео — TEA Laser Powered by Wimshurst Machine

На самом деле возможно запитать этот TEA-лазер с помощью машины Wimshurst,
тип электростатической машины с ручным приводом, изобретенной в 1880-х годах.Следующее видео показывает это. И учитывая
простота конструкции ТЕА-лазера, а это значит, что он имел бы
уже тогда можно было сделать и запитать один из лазеров!

Лазерный мир Джаррода: первый CO2-лазер

CO2-лазер — один из самых мощных доступных лазеров непрерывного действия. Как мощный источник непрерывной энергии CO2-лазер используется во многих
промышленные применения, связанные с обработкой материалов.CO2-лазер создает луч невидимой энергии с уникальными свойствами. В отличие от лазерных источников, излучающих видимый или ближний инфракрасный луч,
когерентный выходной сигнал CO2-лазера близок к диапазону длин волн, который генерируется человеческим телом термически. Мало того, что эта длина волны полностью невидима для
человеческий глаз и обычные камеры, но он также полностью блокируется наиболее распространенными материалами, прозрачными для видимого и ближнего инфракрасного диапазона.
длины волн. Например, стекло непрозрачно для луча CO2-лазера.По этой причине CO2-лазер можно использовать для сверления, плавления или резки стекла; приложение
это было бы неэффективно при использовании видимых или ближних инфракрасных волн.

На этой веб-странице демонстрируется самодельный лазер, созданный с нуля на основе электрического разряда в смеси гелия, азота и углекислого газа.

(Обзор операционной системы)

Создание моего первого успешного СО2-лазера началось после того, как кто-то дал мне запасные стеклянные трубки.
Вскоре после этого кто-то подарил оптику из ZnSe.Именно в это время я стал по-настоящему серьезным
о создании работающего СО2-лазера.

Я просмотрел планы Scientific American и Information Unlimited для этого типа лазера, но это лучший ресурс для индивидуальных пользователей.
Опыт работы с этим устройством можно найти в разделе домашнего лазера CO2 в Sam’s Laser Faq по адресу http://www.repairfaq.org/sam/lasercc2.htm#cc2toc

Я не следовал точным планам по созданию этого лазера. Размеры в основном произвольные, в зависимости от имеющихся деталей.Разработчик может просмотреть различные планы и онлайн-источники информации, а затем прийти к общему представлению о диапазоне различных типов деталей, которые будут работать.
Например, лазер с высоким коэффициентом усиления, такой как импульсный рубин, можно использовать с зеркалами, которые не предназначены специально для него. С другой стороны, мало
обычные материалы, которые будут передавать длинные волны, производимые лазером CO2. С некоторой креативностью и общим пониманием устройства, которое
Приняв во внимание, строитель может построить лазер, используя самые легкие в получении расходные материалы.Лучше понять достаточно основных принципов, чтобы
при необходимости обеспечьте гибкость. Это поможет сэкономить время и деньги!

Мой лазер начинался с 4-футовой секции трубки для неоновых вывесок. Трубка имеет внутренний диаметр около 1 см. Для водяной рубашки я использовал отрезок люминесцентной лампы.
защитная трубка, которая представляет собой гибкую прозрачную пластиковую трубку, которую продают для размещения вокруг люминесцентных ламп цилиндрической формы, чтобы защитить их от случайного
влияние. Я не рекомендую использовать эту трубку для чего-либо, кроме короткой лазерной трубки: причина в том, что она изгибается и изгибается при протекании воды.
Это.Стекло было бы идеальным вариантом, но независимо от типа трубки, которая используется для охлаждающей рубашки, детали конструкции, приведенные ниже, должны быть
применимый.

Я начал с создания слоя малярной ленты вокруг трубки с неоновой вывеской. Эта лента располагается на произвольно равном расстоянии от обоих концов
стеклянная трубка. Расстояние между двумя рулонами ленты будет определять площадь, через которую протекает охлаждающая жидкость. Я постепенно наращивал ленточные слои
пока они не совпадут с внутренним диаметром пластиковой рубашки охлаждения.После того, как этот шаг был завершен, я начал наращивать тонкий слой эпоксидной смолы JB по бокам
ленточные цилиндры (см. ниже).

Лента «метод» возник не во мне. Этот подход предлагается в планах для лазеров CO2 от Information Unlimited. Однако я обнаружил, что
Ленточный метод адаптируется к множеству обстоятельств. Это может быть полезно для всего, что связано с центрированием одного цилиндра вокруг внешней стороны второго меньшего
цилиндр. Его можно использовать для соединения частей, которые в противном случае были бы несовместимы.Хотя это и не идеально, я использовал его, чтобы установить крошечный выходной вал небольшого двигателя постоянного тока в относительно большое отверстие в
центр компакт-диска, при создании
небольшой электростатический генератор с приводом от двигателя. Таким образом, это может быть надежным методом обеспечения гибкости там, где доступно ограниченное количество деталей и где
ограниченные инструменты и средства доступны для лучших альтернатив.

Хотя метод ленты — это не моя собственная идея, это была моя идея использовать для этой цели малярную ленту. В отличие от некоторых других распространенных типов ленты, маскировочная
Лента дешевая, и она равномерно сочетается при намотке на
поверхность цилиндрической формы.После завершения рулон малярной ленты можно покрыть эпоксидной смолой и герметиком для обеспечения прочности и защиты. Я покрыл
всю мою ленту свернул сваркой JB, а затем заклеил снаружи шеллаком. См. Изображения ниже в качестве примера. Как вы, наверное, заметили
на предыдущем фото на конце стеклянной трубки есть отдельная лента. Хотя говорить об этом преждевременно, в конечном итоге он послужит
в качестве прокладки для соединения внешней стороны стеклянной трубки с внутренней частью медной трубки, которая будет служить одним из двух электродов газоразрядной трубки.Пока проигнорируйте этот шаг. Мне стало необходимо упомянуть только, чтобы избежать возможной путаницы.

Когда эпоксидная смола и шеллак высохли, я надел прозрачную пластиковую трубку на рулон ленты. Учтите, что на противоположном конце был идентичный рулон ленты.
стеклянной трубки, а большая пластиковая трубка была отрезана по длине, чтобы соответствовать расстоянию между внешним краем одного рулона ленты и внешним краем
другой. После того, как трубка была вставлена на место, я отметил две точки на внешней стороне пластиковой трубки маркером Sharpie на небольшом расстоянии от внутренней части.
край обоих рулонов ленты.Эти две точки были размечены на 180 градусов друг от друга, что определяется по внешней окружности пластиковой трубки (судя по
на глаз). Небольшие отверстия были просверлены в местах, обозначенных этими точками Sharpie, и два заусенца шланга 1/4 дюйма были закреплены над отверстиями с помощью сварного шва JB.
эпоксидная смола.

После установки водяной рубашки проверьте ее, чтобы убедиться в отсутствии утечек! Это очень важно. Очевидно, что вода и высокое напряжение несовместимы! я купил
небольшой водяной насос из местного строительного магазина.Эти насосы используются для непрерывной циркуляции воды для небольших фонтанов: небольшой декоративный вид.
используется на заднем дворе или в небольших внутренних водопадах. Используйте насос для циркуляции воды через рубашку охлаждения. Таким образом, вы можете обнаружить любые возникающие утечки,
и при необходимости закрепите их дополнительным сварным швом JB. После того, как все утечки были устранены, а трубка была тщательно протестирована без дополнительных утечек, вы готовы к следующему шагу.

Следующим важным шагом является изготовление концевых электродов.В моем первом таком устройстве использовались 2 нейлоновые шайбы, резиновая канавка, медная труба с внутренним диаметром 1/2 дюйма и
немного медных трубок.

Здесь у вас будет возможность извлечь выгоду из одной из моих ошибок. Нейлоновые шайбы были самыми большими шайбами, которые я мог найти в то время.
были изготовлены оригинальные наконечники. Я думал, что, сложив их попарно, я смогу обеспечить достаточно силы, чтобы выдержать требуемую силу.
во время выравнивания. Я ошибался! Поэтому, игнорируя тот факт, что эти наконечники изготовлены из нейлона, посмотрите на следующую картинку, чтобы понять, как эти наконечники
построен.

Помимо выбора нейлоновых шайб, на этих двух фотографиях есть еще одна ненужная деталь. Это блестящая круглая металлическая деталь посередине в
первое фото и блестящая металлическая часть, которая выступает справа от нейлоновых шайб, на втором фото. Это часть оригинального дизайна, который я
решил не использовать, а пока это неактуально. Однако 3 болта очень важны. Надо будет просверлить через все шайбы 3 отверстия, а потом
JB-приварите три совместимые гайки (гайки, которые идут с тремя соответствующими болтами) поверх отверстий на стороне медной трубы (см. Фото выше).Рекомендую использовать металлические шайбы. Следующие шаги этого руководства будут
покажите металлические шайбы, на которые я в итоге перешел, когда понял, что нейлон слишком гибкий. А пока обратимся к фото
выше в качестве примера, зная, что в конечном устройстве (если вы его конструируете) потребуется использовать металлические шайбы вместо нейлона.

На одной стороне медной трубы с внутренним диаметром 1/2 дюйма я просверлил отверстие и припаял короткую часть медной трубки с внешним диаметром 1/4 дюйма. Это станет заусеницей шланга. На самом деле
настоящий шланговый заусенец здесь сработал бы.Однако я решил использовать медные трубки, потому что они были доступны в то время и были совместимы с паяльными работами.
JB Weld, вероятно, здесь подойдет, но сначала обязательно отшлифуйте и тщательно очистите все детали, на которые будет наноситься JB Weld. Свисающие шланги, которые будут прикреплены к этим
заусеницы шланга будут оказывать на них некоторую нагрузку из-за их длины, расположения и неизбежного движения. Именно из этих шлангов газ будет подаваться в один конец
лазерной трубки, поскольку давление воздуха будет вытягиваться с противоположного конца вакуумным насосом.

Некоторые детали конструкции наконечника показаны выше. Большая часть моей работы была выполнена с использованием сварного шва JB, но строитель может предпочесть использовать припой, пайку или сварку.
при условии, что эти ресурсы и навыки легко доступны. В любом случае, идея состоит в том, чтобы установить металлическую шайбу вокруг короткого отрезка медной трубы. В
труба может быть длиной от 3 до 4 дюймов. Вам нужны шайбы достаточно большого размера, чтобы можно было просверлить отверстия и установить регулировочные болты и винты рядом с
внешний край.В то же время вы хотите, чтобы внутреннее отверстие было как можно ближе к диаметру наружной части медной трубы. Мой подход заключался в
комбинируйте меньшие шайбы с более крупными, чтобы было легче соединить все вместе. На рисунках ниже показано, как можно комбинировать небольшие шайбы.
с более крупными, чтобы сделать отверстие в середине «меньшим», чтобы оно приближалось к чему-то, что будет проходить через
центр. Посмотрите на эти изображения очень внимательно, но помните, что они используются только в качестве примера.Могут работать различные размеры. Разрушение
эти детали должны зависеть от наличия и того, насколько легко они могут быть адаптированы к другим частям (например, к медной трубе), которые вы можете найти.

Ниже приведен еще один пример того, как несовместимые детали можно подогнать друг к другу. Опять же, это не часть того лазера, о котором идет речь, поэтому
изображения используются только в качестве примеров.

Как вы могли догадаться, указанная выше схема использовалась при построении
еще один лазерный проект.Это очень близко к тому, что вы будете делать (и что сделал я) для
лазер, описанный на этой странице. Наращивание слоев ленты и использование шайб разного размера в основном дает одно: они позволяют использовать большие шайбы, которые действительно являются самыми важными.
часть крепления зеркала, которая должна быть подогнана по индивидуальному заказу и центрирована на электродах и самих зеркалах резонатора. Стеклянная трубка, служащая
собственно лазерное отверстие будет сердцем всей конструкции. Вы должны сконструировать лазер вокруг этой стеклянной трубки.Трубка
это самая важная часть. Трубка может иметь диаметр от нескольких миллиметров до 1 дюйма. У меня внутренний диаметр от 1 см до 1/2 дюйма. Поэтому после того, как вы сначала получите стеклянную трубку, вам нужно будет получить электродные «трубки», которые можно будет надеть на ее концы с разумными усилиями. Для большей ясности,
пожалуйста, обратитесь к изображениям ниже. На этих фотографиях показано, как электроды в форме трубы были индивидуально подогнаны к концам стеклянной трубки с помощью крепления для зеркала (шайбы).
уже на месте.

Как вы можете видеть на этих фотографиях, лента-распорка соединяет стекло.
к медной трубе.Глядя на рубашку охлаждения, вы можете сказать
что эти фотографии были сделаны до того, как на рубашку был нанесен сварной шов JB. Когда я построил этот лазер, я не планировал
сделать сайт. В результате я не стал тщательно фотографировать каждый шаг.
в последовательности. Вот почему мне приходится «позаимствовать» примеры из других проектов.
для того, чтобы предоставить частично полную иллюстрацию. Я признаю, что это
не очень хорошо организовано, но в следующий раз я смогу спланировать заранее и взять
фотографии каждого шага для большей ясности.Я также
допустил несколько ошибок в конструкции этого первого лазера, и, к сожалению, эти ошибки включены
на фотографиях. Хороший тому пример — нейлоновые шайбы.
В результате я должен постоянно переключаться между фотографиями фактического
лазер, и изображения чего-то еще, иллюстрирующего, как это должно быть сделано. Пожалуйста
примите мои извинения.

Лучше всего начать с газа, который вы меньше всего контролируете.
Если я смешиваю пищевую соду и уксус, чтобы получить CO2 (что может быть довольно грязным),
затем я позволяю реакции быстро произвести газ и наполняю пустой баллон.После того, как реакция значительно замедлилась, я снимаю баллон и основываю все остальное на объеме СО2.

Если единственный способ получить гелий — это принести его домой на воздушном шаре для вечеринок,
тогда вам, очевидно, нужно будет начать с гелия (только убедитесь, что вы не завязываете шар узлом, поэтому
что у вас все еще есть доступ к открытию воздушного шара — особый запрос, который вам может потребоваться сделать клоуну
кто его надувает). Это соотношение. Независимо от того, с какого газа вы начнете, вам нужно примерно 10% Co2, 20% N2 и 70% He.Азот можно заменить воздухом — обычно я использую только воздух.

Вы собираетесь измерить окружность воздушного шара, чтобы вычислить его объем, а затем
вы собираетесь основывать свои проценты (по каждому газу) на этом объеме. Окружность просто позволяет вам
для проведения измерений, а объем — это то, на чем вы основываете свои расчеты.

Если ваш гелий уже находится в воздушном шаре, когда вы его получаете, просто рассчитайте все остальное вокруг гелия.
Другими словами, газ, с которого вы начнете, будет определять, сколько из двух других газов вам нужно.

Давайте посмотрим на пример. Допустим, вы пришли домой из магазина для вечеринок с воздушным шаром, полным гелия. Измерьте
за пределами воздушного шара с помощью измерительной струны (на первом этапе вам потребуется измерить окружность
шара, а затем вычислите его объем) — допустим, у вас 40 см. Прежде чем вы сможете рассчитать объем
воздушный шар, однако, вы должны найти его радиус.

С = 2πr

решая для «r», мы получаем

г = C / 2π

r = 40 см / 2π = 6.4см

Теперь, когда у нас есть радиус, мы можем рассчитать объем.

V = (4/3) πr ³

= (4/3) (3,14) (6,4 см) ³

= (4,19) 262 см ³

Объем гелия = 1098 см ³

Итак, теперь мы знаем, что в нашем воздушном шаре содержится 1098 кубических сантиметров первого газа, которым является гелий.
Мы знаем, что когда три газа объединяются в воздушном шаре, мы хотим, чтобы гелий составлял 70%
этот общий объем.Мы можем найти общий объем, разделив 1098/70%, или 1098 / 0,7 = (приблизительно) 1570.
Таким образом, наш общий объем будет 1570см ³.

Разница между общим объемом и объемом гелия 472см ³. Так как 10% всего газа
CO2, мы можем найти его объем, просто умножив 10% на 1570 см ³, что дает нам 157 см ³.
Азот, просто умножьте 20% на 1570 см ³, что даст нам 314 см ³. На данный момент у нас есть:

Объем He = 1098см ³
Объем Co2 = 157 см ³
Объем N2 = 314см ³
Общий объем = 1570см ³

Обратите внимание, что при добавлении томов по отдельности вы получаете немного разные результаты,
в отличие от умножения общего объема на отдельные проценты.Не беспокойтесь об этом!
Ничего из этого не должно быть настолько точным. Даже соотношение 70/20/10% варьируется в зависимости от источника
литература, на которую вы ссылаетесь. К тому же неизбежны вариации при округлении чисел —
особенно когда числа возведены в квадрат или куб.

На этом этапе у вас есть воздушный шар, наполненный гелием. Размер этого воздушного шара составляет 40 см снаружи.
Наши расчеты говорят нам, что этот воздушный шар имеет объем 1098 см ³. Чтобы определить, сколько
газа, который нужно добавить, чтобы получить требуемые объемы Co2 и азота (помните, мы уже рассчитали
их соответствующие объемы), нам нужно вычислить (в отличие от измерения) окружность гелия
плюс следующий газ, который планируем добавить.2), что даст нам 1255см ³. Теперь давайте найдем наш радиус (помните, что когда мы измеряли
окружности гелия, нам пришлось пройти несколько шагов, чтобы найти объем — теперь мы собираемся сделать
как раз наоборот, используя объем, чтобы найти новую окружность)!

V = 4 / 3πr ³

решение для «r» дает

r = ³ √ В / (
4 / 3π)

= ³ √ В / (
1255 см ³ / 4,187)

= ³ √ 300 см ³

г = 6.69см

Итак, теперь давайте найдем эту окружность!

С = 2πr

= (2) (3,14) (6,69 см ³)

C = 42 см

С портновской лентой, обернутой вокруг воздушного шара,
вы собираетесь вводить CO2, пока воздушный шар не расширится с 40 см до 42 см в диаметре.

Для оставшегося газа нам нужно только найти длину окружности для полного объема
все 3 газа. Итак, повторяя последнюю серию шагов …

r = ³ √ В / (
4 / 3π)

= ³ √ В / (
1570см ³/4.187)

= ³ √ 375 см ³

r = 7,211 см

С = 2πr

= (2) (3,14) (7,2 см ³)

C = 45 см

Теперь просто заполните баллон азотом (или воздухом) для последнего шага,
удерживая измерительную ленту на месте, как раньше, пока лента не покажет
что окружность воздушного шара составляет 45 см. Это оно! Готово !!!

Теперь о соотношении напряжения и давления… Я полагаю, что профессор Марк Челе [1] сказал мне, что оптимальное соотношение давления к напряжению было примерно 15 или 16 В / см * Тл. Например, предположим, что расстояние между электродами составляет 120 см (около 4 футов, как у моего первого лазера) и источник питания 15 кВ. 15 кВ / 120 см = напряженность электрического поля 125 вольт / см. Применяя это к оптимальному соотношению напряжения и давления:

125 В / см * см * T / 16 В = ~ 8 Торр, необходимое для оптимальных условий при использовании источника питания 15 кВ с таким разделением электродов.

Это теоретическая рекомендация.На практике вам, вероятно, придется поэкспериментировать с вариантами этого руководства, чтобы получить наилучшие результаты. Самая важная часть — это совет, который я получил от профессора Марка Челе: просто постепенно уменьшайте давление в трубке с помощью игольчатого клапана, пока не начнется электрический разряд. Именно при таком давлении (или чуть ниже) возникает генерация! Когда речь идет о реальном рабочем лазере, это важнее теории. Слишком большое давление — и ваш блок питания явно не преодолеет сопротивление газа.Но менее очевидно то, что генерация возникает при давлении, в котором начинается разряд (и в диапазоне давлений, который простирается чуть ниже него). Для этого не нужен манометр — просто откройте игольчатый клапан, пока не начнется нагнетание! Держите его в этом диапазоне. Это так просто, если у вас есть работоспособное устройство и другие факторы.

Убедитесь, что между помпой и лазером проложен шланг значительной длины. Установите запасной баллон или отдельный клапан, который можно перекрыть перед выключением помпы.Если вы этого не сделаете, то масло из насоса вернется в ваш лазер (и шланг), когда вы выключите насос.

Убедитесь, что между вашим лазером и всем остальным проложен длинный шланг — вы хотите, чтобы длина шланга между лазером и всем остальным, например насосами или игольчатыми клапанами, была значительно больше, чем расстояние между вашими электродами! Это очень важно. В противном случае опасный электрический ток, подаваемый на лазерные электроды, может легко пройти в обход лазерной трубки и вместо этого перейти к ближайшему оборудованию через частично откачанный шланг насоса.Таким образом, оборудование, такое как игольчатый клапан, может оказаться под напряжением. Такая ситуация может очень легко привести к смертельному поражению электрическим током. Не торопитесь, берегите себя и будьте в безопасности! Доживите, чтобы увидеть, как закончили ваш лазер, и построить еще один!

Используя бутылку пищевой соды и уксуса (для производства CO2), я не смог увидеть каких-либо улучшений при добавлении газообразного азота. Гелий был самым важным фактором. Остаточного воздуха в баллоне (кувшин каменщика) было достаточно, чтобы удовлетворить потребность в азоте. Гелий и СО2 были наиболее важными частями — по сути, вам нужно больше гелия, чем СО2.Без гелия генерация очень плохая. Имейте в виду, что у моего первого лазера расстояние между электродами (активная длина) составляло 4 фута, поэтому полученное усиление несколько компенсировало недостатки, которые могли бы привести к неработающему лазеру, если бы я выбрал более короткую конструкцию трубки. Забудьте о лазерном дыхании без гелия. Я не говорю, что это невозможно (наверное, делал, но сейчас не помню) — я просто говорю, что это не рекомендация «первой» попытки.

CO2 лазер 2

В моем втором СО2-лазере использовалась стеклянная трубка длиной около 75 см и внутренним диаметром всего 6 мм.Пара компрессионных фитингов из ПВХ использовалась для герметизации концов водяной рубашки. Сама водная рубашка представляла собой пластиковую трубку, которую извлекли в качестве контейнера для набора сварочных / паяльных стержней, поставляемых местным хозяйственным магазином. Компрессионные фитинги были «изготовлены по индивидуальному заказу» с уплотнительными кольцами для лучшего уплотнения от утечки на концах водяной рубашки. Концевые электроды изготавливались с использованием латунных компрессионных фитингов. Латунные компрессионные фитинги также были специально снабжены уплотнительными кольцами для герметизации трубки.Подробности см. На рисунке ниже.

Мой второй CO2-лазер был просто предшественником третьего. Настоящий успех был достигнут с моим третьим устройством. Вторую было слишком сложно выровнять из-за узкого прохода. Приложив упорство, я мог бы правильно выровнять его, но я потерял интерес и просто построил другой лазер, используя те же компрессионные фитинги из латуни и ПВХ.

Идею использования латунных компрессионных фитингов я позаимствовал у исследователя Джона Сингера. Джон Сингер использовал их аналогичным образом, за исключением лазеров на красителях, которые он создавал.

CO2 лазер 3

Laser Complete — содержимое страницы (запись) в стадии разработки.

CO2 лазер 4

Как и мои СО2-лазеры «Гиллигана» и «Бедного человека», СО2-лазер номер 4 разрабатывается с упором на очень простые и легкодоступные материалы. В отличие от двух упомянутых выше дизайнов, номер четыре — это попытка получить характеристики, которые, я надеюсь, будут соперничать с моими первым и третьим проектами.Помните, что в первом и третьем вариантах использовался правильный выходной ответвитель из ZnSe. Использование «настоящей» лазерной оптики через выходной ответвитель из ZnSe обеспечивает производительность, аналогичную коммерческим лазерным устройствам. В проектах Гиллигана и Бедного человека отверстие с соляным окном используется для пропускания выходного луча. Зеркала на обоих концах лазерной трубки должны быть выровнены, но в одном из них есть небольшое отверстие для прохождения выходного луча. Однако я считаю, что для оптимизации такого расположения необходимо, чтобы по крайней мере одно из зеркал резонатора было вогнутым.Идея состоит в том, чтобы усиленная лазерная энергия постепенно сходилась с каждым проходом, в конечном итоге проходя через небольшое отверстие, которое находится в центре диаметра одного из зеркал. В приборах Гиллигана и Бедного человека используются два плоских зеркала. Я ожидаю, что, используя более широкое отверстие (лазерная трубка) и вогнутое зеркало, я смогу лучше использовать всю активную область лазерного разряда. «Бедный человек» и «Гиллиган» использовали отверстие диаметром всего 6 мм (в одном случае) и 1/2 дюйма в другом. Номер 4 будет использовать лазерную трубку шириной 1 дюйм.Трубка состоит из колбы обычной люминесцентной лампы T8, а трубка с водяной рубашкой — из колбы люминесцентной лампы T12.

Вогнутое зеркало с длинным фокусным расстоянием будет отшлифовано вручную с использованием техники изготовления зеркала Добсона. Техника Добсона — это метод, используемый любителями-строителями телескопов. Я решил попробовать эту технику с медью вместо стекла по трем основным причинам: медь намного мягче и, следовательно, ее легче / быстрее шлифовать, чем стекло, медь имеет хорошие отражающие свойства на соответствующей длине волны, и стекло должно иметь металлическое напыление на нее. (нетривиальный процесс сам по себе).Производство медных зеркал для этой конкретной цели в настоящее время исследуется преподавателем физики Джоном Гейтсом. Мы с господином Гейтсом вместе работаем над этим проектом — он разрабатывает технику изготовления зеркал, а я конструирую лазерную трубку. Г-н Гейтс уже сделал несколько очень важных открытий в отношении этого процесса. Я поделюсь его успехом и прогрессом по мере его развития — его работа является важным вкладом в общий дизайн.

Вот моя часть строительства, которое ведется сейчас:

Как и в случае с моим первым лазером, в стальных шайбах просверлены отверстия со стратегически расположенными отверстиями для размещения плоскости настройки по трем точкам.Одна из шайб прикрепляется к алюминиевой трубе с помощью сварочной эпоксидной смолы JB, а затем на эпоксидную смолу наносится краска для придания эстетического вида. В трубке электрода просверливается отверстие для подключения шлангового соединителя. Каждый из двух электродов должен иметь соединитель шланга — вакуумный насос будет подключен к одному соединителю шланга, а подача газа будет подключена к другому.

В моей первой конструкции концевые части соединены вокруг внешней стороны стеклянной лазерной трубки. Поскольку электроды находятся снаружи лазерной трубки, охлаждающая рубашка не простирается достаточно далеко для их размещения, поэтому участок трубки между электродами и охлаждающей рубашкой становится довольно горячим.При несколько ином подходе в текущем проекте используется высокотемпературная алюминиевая лента для размещения дополнительной секции трубки, служащей соединителем, к алюминиевому электроду (часть со стальным фланцем шайбы) и стеклянной лазерной трубке (см. Ниже).

Подготовленный переходник затем используется для присоединения держателя регулировки электрода / зеркала к лазерной трубке:

В качестве соединителя для шланга я просто использовал алюминиевую трубку с внутренним диаметром 1/4 дюйма. Трубка соединяется и герметизируется поверх этого отверстия с помощью эпоксидной смолы.Размер отверстия выбирается таким образом, чтобы алюминиевая трубка частично вставлялась в стенку трубки электрода, не выходя за ее пределы. По сути, трубка соединителя шланга должна быть достаточно плотно прилегающей, чтобы оставаться на месте, пока эпоксидная смола не успеет застыть (см. Рисунок ниже). Я использовал быстросохнущую эпоксидную смолу для частичного закрепления соединителя шланга, а затем мощную эпоксидную смолу для сварки JB (медленного типа).

В верхней части концевой вертикальной стойки есть отверстие, которое удобно расположено для подключения шлангового соединителя.Таким образом, верхняя часть служит фиксатором для шлангового соединителя, что обеспечивает более прочную конструкцию.

Инструктор физики Джон Гейтс недавно обратился ко мне за помощью в создании СО2-лазера. Как и мне, ему понравилась идея создать лазер с использованием дешевых и легко доступных расходных материалов. Он представил идею использования жесткого диска компьютера в качестве выходного соединителя. Пластины жестких дисков сделаны из металла, что избавляет от головной боли, связанной с сверлением и резкой стекла.Я сказал Джону, что подумывал о шлифовке собственного зеркала с высоким отражателем, используя технику изготовления зеркал телескопа Добсона. Он немедленно начал работать над этим и быстро получил множество экспериментальных результатов. Почти за ночь Джон на основе своего опыта разработал подробный набор рекомендаций. Вот учебное пособие, подготовленное Джоном Гейтсом на основе его экспериментов.

Введение:
Это почти не верит в то, что лазер, способный производить десятки ватт, можно сделать почти полностью с нуля.Вы видели видео, на которых лазеры на углекислом газе прожигают дыры в дереве, и вам это нужно. Вы можете купить запечатанный блок на Ebay (дорого) или построить его из барахла (круто). Все в лазере CO2 выглядит выполнимым, пока вы не дойдете до оптики. Выходной соединитель из селенида цинка стоит дорого, и иногда его трудно найти — например, конденсатор высокого напряжения, необходимый для той катушки Тесла, которую вы хотели построить; редко и дорого. Но для самодельной катушки Тесла вы можете построить свои собственные конденсаторы из пивных бутылок и соленой воды практически бесплатно.Точно так же вы можете отшлифовать и изготовить собственную оптику для самодельного CO2-лазера! Выходной соединитель может быть таким же простым, как кусок блестящего металла, отрезанный от диска жесткого диска, с небольшим отверстием, просверленным и закрытым кристаллом каменной соли. Зеркало HR должно быть вогнутым для хорошей работы, и его можно отшлифовать от копейки и некоторого средства для протирки кузова автомобиля. Сэкономьте деньги на то, что действительно нужно — на приличный вакуумный насос HVAC и / или NST.

ПОДГОТОВКА:

Вам понадобится следующее:

два гроша до 1983 года (100% медь) или алюминиевые жесткие диски (НЕ стеклянные или керамические)
два болта с шестигранной головкой 5/8 дюйма
эпоксидная смола (предпочтительно быстродействующий гель — я использовал время схватывания 6 мин)
соль и уксус
наждачная бумага с зернистостью от 80 до 600 или мельче)
Состав Turtle Wax RUBBING (банка с красной этикеткой, которую можно найти в магазинах автозапчастей)
Очистите два пенни до 1983 года (100% медь — без цинка внутри) с помощью средства для мытья посуды и скраба.Если вы используете пластины для жестких дисков, поместите один между двумя кусками дерева и используйте кольцевую пилу, чтобы медленно разрезать два диска. Диски уже чистые и плоские, поэтому вы можете пропустить следующие шаги.
Поместите пенни в раствор уксуса и соли, чтобы еще больше очистить / осветлить пенни (но не слишком долго, около пяти минут).
Промойте просветленные пенни, а затем зачистите поверхность шестигранных гаек 5/8 дюйма наждачной бумагой с зернистостью 80 (эпоксидная смола держится лучше).
Очистите подготовленные болты небольшим количеством медицинского спирта, затем эпоксидной смолой головкой вниз.Убедитесь, что монеты расположены по центру и плотно прилегают к гайке. Нанесла зубочисткой тщательно перемешанную эпоксидную смолу по периметру копейки. Чтобы гарантировать надежную фиксацию, я использовал зубочистку, чтобы нанести немного эпоксидной смолы по бокам пенни. Если вы используете пластины жесткого диска, просто приклейте большую шестигранную гайку эпоксидной смолой к задней части после оценки центра. Когда эпоксидная смола затвердеет, очистите стороны и переходите к «шлифовке и полировке».
Дайте эпоксидной смоле застыть в течение ночи (мы хотим действительно хорошей фиксации).
Работая на стеклянной поверхности (потому что она невероятно плоская), отшлифуйте заднюю часть, используя наждачную бумагу с зернистостью от 150 до 600 (или мельче). Вначале лучше всего работают прямые перетаскивающие штрихи вместо круговых. Возьмите за привычку вращать монетки и наждачную бумагу, чтобы внести немного случайности (что хорошо). По мере уменьшения размера зерна (около 220, 320) используйте круговые мазки.
После того, как вы получите самую мелкую зернистость, откажитесь от наждачной бумаги и нанесите пасту Turtle Wax прямо на поверхность стекла.Вы заметите, что стороны немного грубее, а центр более гладкий. Когда вы сгладите монетки, вы увидите, как «нимб» сдвигается по сторонам, а центр сглаживается. Несмотря на то, что мы работаем со стеклом, пенни на самом деле слегка выпуклые. Продолжайте выравнивать / полировать круговыми движениями, пока нимб не переместится за края.
Этот шаг важен. В противном случае «шлифовка и полировка» может сбить с толку. Поместите только что сплющенные пенни на наждачную бумагу с зернистостью от 600 до 1500 и нанесите несколько штрихов, чтобы поверхность стала матовой.Да, вы только что уничтожили этот красиво отполированный плоский пенни, но матовое покрытие понадобится вам позже.
Выберите, какой плоский пенни вам больше всего нравится, он станет вогнутым зеркалом (HR) в вашем лазере, а другой станет «инструментом» (красивым выпуклым зеркалом, если оно вам когда-нибудь понадобится).

ШЛИФОВКА И ПОЛИРОВКА

Вам понадобиться:

два ранее сплющенных пенни, приклеенных эпоксидной смолой к гайкам 5/8 дюйма (или алюминиевые пластины жесткого диска, покрытые эпоксидной смолой к гайкам)
небольшие тиски для сверлильного станка (эти тиски плоские на дне и предназначены для прикручивания к сверлильному станку, пятифунтовые тиски подойдут)
Turtle Wax RUBBING Compound (марка не важна, но это должна быть полировальная паста — полировка занимает больше времени)
бумажные полотенца
много свободного времени, хороший фильм, хорошая жена и бутерброд не помешает
ОСТОРОЖНОСТЬ!:
Не используйте полировальные палочки (наждак, триполи, белые или красные румяна), предназначенные для полировальных кругов из хлопка, установленных на настольных шлифовальных машинах.Хотя зернистость хорошая, восковое связующее ужасно и будет спекаться и вызывать скольжение, что равносильно царапинам. Я не пробовал использовать настоящую крупу для шлифовки зеркал телескопа, но они могут работать. Помните, что размер зерна определяет фокусное расстояние. На слишком глубоком изгибе действительно легко шлифовать. Я бы сразу выбрал оксид церия или румяна. Мы удаляем только десятитысячные дюйма от центра !!! Лучше подумать о полировке зеркала, а НЕ о шлифовке зеркала.
Зажмите инструмент в тисках сверлильного станка. Нанесите немного средства для протирки на инструмент и на потенциальное зеркало. Избегайте комков и размешивайте их, чтобы получить красивое ровное пальто. Почему бы вместо этого не использовать полировальную пасту? По моему опыту, очень мелкая зернистость / паста полировальной пасты не препятствует контакту меди с медью, что приводит к образованию царапин, похожих на царапины! Красный состав для полировки никогда не выходит из строя и полируется быстрее.
Следующие шаги очень важны, и для их освоения потребуется опыт. Поместите зеркало прямо на инструмент и двигайте его вперед и назад, центрируя по центру. Начните с небольшого давления, чтобы размазать абразив, затем увеличивайте давление до умеренного. Выступ должен составлять четверть или меньше диаметра пенни. Вы должны почувствовать умеренное сопротивление, но оно все равно должно быть гладким с хорошим контактом по всей поверхности (остановитесь, если она не гладкая, не царапается и не чистая). Когда вы научитесь делать это хорошо, создается ощущение, что вы вибрируете зеркалом над инструментом — хотя и не слишком быстро.Инструмент (нижний пенни) становится выпуклым, а зеркало (верхний пенни) становится вогнутым. Это происходит из центра. То, что вы делаете, называется нормальным ходом — термин, используемый производителями зеркал для телескопов. У Springfield Telescope Makers, Inc. есть отличное онлайн-руководство, в котором ясно и подробно объясняется этот метод.
Выполните 5-10 обычных движений, а затем, не отрывая зеркало от инструмента, немного поверните тиски против часовой стрелки, а зеркало — немного по часовой стрелке.Нанесите еще 5-10 обычных штрихов. Повернуть. Если возможно, еще 5-10 гребков. Когда монеты начнут скрепляться, вы заметите гораздо большее сопротивление, так что остановитесь. Очистите бумажным полотенцем, повторно нанесите состав и начните снова. Попытка протолкнуть его слишком далеко с большим сопротивлением приведет к слипанию абразива и появлению царапин. Когда вы чистите пенни, вам придется бороться с небольшим «всасыванием» / адгезией, чтобы снять зеркало с инструмента, и вы должны увидеть тонкую коричневую пленку, равномерно покрывающую поверхности.На самом деле вы должны очистить до того, как произойдет привязка, но чтобы знать, когда это произойдет, требуется опыт. Я делаю от трех до пяти оборотов перед чисткой. Я трачу на чистку и повторное нанесение столько же времени, сколько на шлифовку / полировку. Вращая инструмент и зеркало, вы усредняете любые несоответствия в идеальную сферическую форму, поэтому частое вращение имеет решающее значение.
Продолжайте шлифовать (больше похоже на полировку), пока не увидите «ореол» в центре, а затем двигайтесь к самому краю пенни по мере работы.Помните, что кривая создается изнутри. Во время работы важно работать плавно, останавливать и очищать в любое время, когда происходит связывание (лучше всего очистить до того, как произойдет связывание). Переплет вызывает царапины. Эти царапины могут сделать зеркало бесполезным или, по крайней мере, для их исправления могут потребоваться огромные усилия.
Чтобы фактически отполировать (закончить) зеркало, нанесите немного средства для растирания и отполируйте руки бумажным полотенцем (не используйте инструмент). Если вы хотите использовать полировальную пасту Turtle Wax (зеленая этикетка), она обеспечивает лучший блеск при ручной полировке.Однако не становитесь слишком агрессивными с ручной полировкой, иначе вы можете изменить кривую.
Ваше зеркало не будет идеально отполировано. По-прежнему будут царапины и трещины (микроцарапины) — все в порядке (усиление СО2-лазера компенсирует).
Вы … ну, приближаетесь … возможно, объезжаете третью базу. С момента начала, вероятно, прошло два часа, и, может быть, пора лечь спать, поработать по дому или выпить пепси (в зависимости от вашего образа жизни, жены или ситуации).

ТЕСТИРОВАНИЕ:

Вам понадобиться:

ваше полированное зеркало
регулируемая лазерная указка (регулируемая означает, что вы можете распределить фокус)
кусок черной плотной бумаги
рулетка
много плоского пространства (хорошо подойдет прихожая)
В одном конце коридора поставьте зеркало на пол (надеюсь, оно не застелено ковром). Подальше, как можно дальше (возможно, используйте свой задний двор), поместите лазерную указку на пол и распределите луч так, чтобы он покрыл все зеркало.Поиграйте с прицеливанием, пока не получите отраженное пятно, с которым можно будет работать. Важно, чтобы лазерная указка находилась за пределами фокусного расстояния зеркала. Если указатель находится внутри фокусного расстояния, зеркало фактически распространяет луч (действует как выпуклое зеркало). Также важно, чтобы угол между лазерной указкой и отраженным лучом был небольшим.
В идеале вы должны увидеть небольшое размытие, отраженное назад. Используйте кусок черной плотной бумаги, чтобы лучше рассмотреть размытие. Теперь осторожно подойдите к зеркалу, и размытие должно уменьшиться, пока не станет крошечной точкой (это работает при движении в сторону или к зеркалу).Расстояние, на котором появляется крошечная точка, и есть ваше фокусное расстояние.

Мое лучшее зеркало дало мне точку в 1 мм. Вы можете заметить небольшую звездочку в точке — это нормально. Если бы зеркало было идеально отполировано, вы бы увидели только точку. Да, мы немного теряем мощность лазера, но мне еще не удалось получить идеально отполированные зеркала. Не пытайтесь довести бафф до совершенства — вы измените кривую.

Вы, вероятно, сочтете фокусное расстояние / радиус кривизны слишком коротким (я получаю около шести или семи футов после первого формирования).Чтобы увеличить его, оставьте настройку для тестирования и снова начните трогать / гладить. Однако на этот раз положите зеркало на нижнюю часть и шлифуйте / шлифуйте инструментом сверху (это сглаживает наше зеркало). Периодически проверяйте зеркало, и вы заметите, что фокусное расстояние увеличивается. Продолжайте, пока не получите желаемую длину.
Не срезайте зеркало с гайки, просто приклейте его горячим клеем к электроду с шайбой / уплотнительным кольцом. Горячий клей, кусок изоленты (для страховки) и пылесос удержат его там.
Если вы не удовлетворены, примите во внимание следующее:
Нет пятна = лазерная указка внутри фокусного расстояния или поверхность сильно поцарапана (Не нажимайте на нее перед очисткой — состав высыхает, затем слипается, и вы получаете царапины. инструмент и увидите тонкую коричневую пленку, покрывающую большую часть поверхности.)
Слишком короткое фокусное расстояние = положите зеркало снизу и отполируйте с помощью инструмента сверху (если довести до крайности, вы снова можете получить две плоские поверхности — так что продолжайте тестирование).
Слишком длинное фокусное расстояние = продолжайте полировать зеркалом сверху, но не проявляйте агрессивности. При этом рекомендуется оставлять лазерную указку включенной и тестовую установку в целости и сохранности. Вы можете легко отполировать (использовать инструмент) зеркало до точного фокусного расстояния, которое вам нужно.
Слишком много звездочек = вам нужно получить хорошее, ровное ощущение с умеренным сопротивлением, чтобы предотвратить заедание (чистите чаще).
type = «A»>
А как насчет параболизации с W-образным ходом? Вы, наверное, читали больше о сайте создания зеркал Stellafane? Да, технически параболическое / фигурное зеркало даст вам теоретически лучшие результаты, но какой ценой? Если вы хотите параболизировать, вам понадобится либо солнечный свет, либо много места, потому что лазерная указка должна находиться как можно дальше от зеркала, чтобы лучи были как можно более параллельны.Лучше потратить свое время на поиски этого вакуумного насоса, NST, устранение утечек … готово.
Я кое-что знаю о геометрической оптике, и небольшая хитрость с лазерной указкой технически некорректна. Я знаю это, потому что сам проследил лучевые диаграммы, и трудно понять, что именно происходит (без использования солнечного света). Если у вас есть способ получше, пожалуйста, помогите.
CO2 4 приостановлен, так как треснула трубка. А пока я перехожу к CO2 5.Следите за моим прогрессом ниже по фотографиям, и я предоставлю вспомогательный текст при первой же возможности.
20.10.13

21.10.13

14.10.15

Я сомневаюсь, что Sears and Roebuck смогли бы произвести что-то с таким качеством …
это пара сильфонов, которые были изготовлены на заказ для меня доктором Линдси Уилсон.
Практичный эрудит, д-р.Уилсон обладает исключительным талантом и способностями, которые охватывают бесчисленные дисциплины —
разнообразный диапазон, включая, помимо прочего, математику, физику, химию, компьютерную графику, обработку,
проектирование и производство, бизнес и музыка. Я в долгу перед ним за его неоценимую помощь в
обо всех областях науки, техники и не только.
Концы лазерной трубки представляют собой не что иное, как отрезки тонкой латунной трубки, вставленные в основной
стеклянную трубку и закрепил эпоксидной смолой.Стремясь максимально увеличить активную длину лазера, я воздержался от вставки латунных трубок.
за пределами минимального расстояния, которое, как я считал, необходимо для обеспечения достаточной безопасности. Однако сильфон вводит больше
вес на концах, чем я первоначально предполагал. Чтобы обеспечить дополнительную поддержку, я решил сделать несколько направляющих для тубуса.
аналогичны тем, которые используются для крепления телескопов.
CO2-лазер номер 6 на самом деле является продолжением номера 3. Я продолжаю возвращаться к этому физическому участку трубки, потому что его геометрия привела к тому, что я считаю
действительно выдающиеся характеристики для самодельного лазера:

& nbsp
На этот раз с автономной газовой колбой, соединительной камерой и удобно установленным игольчатым клапаном:
Выставляем расстояние между игольчатым клапаном и лазером!
Удивительно, что полировка горелкой может сделать
внешний вид этого пластика.Результат потрясающий
учитывая, что на самом деле требуется так мало усилий.
Информацию об этой технике я нашла, посмотрев короткий видеоклип.
от Tap Plastics, которую можно найти здесь.
Есть несколько простых способов избавиться от лишнего шланга, но я хотел
заставить вещи выглядеть правильно. Мне понравилась идея обматывать прозрачный шланг вокруг акрила.
цилиндр, а затем поместив цилиндр вокруг лазерной трубки — на мой взгляд, в результате
аранжировка выглядела соответственно «лазерной» 🙂
Вот мои планы относительно экспериментального лазера, чтобы проверить и, возможно, подтвердить мои теории.
плохие характеристики элегантно эстетичного лазера №5.По сравнению с лазерами №1 и №5 усиление будет увеличено за счет
разница в диаметре трубки и резонатора будет стабильна из-за радиуса
кривизны моего существующего HR. Я ожидаю, что выигрыш будет
разница между увеличением за счет уменьшения диаметра и уменьшением
в результате более короткой длины (я не знаю, дает ли это положительный результат или
отрицательная разница, но на данный момент это выходит за рамки моей цели).
Плотность тока будет значительно выше; напряженность электрического поля
будет ~ 330 В / см, требуя давления около 20 Торр для оптимальной производительности
в отличие от предыдущего лазера, который требует оптимального давления
около 7 Торр в зависимости от его длины (~ 110 В / см).Если есть линейная связь
между давлением и молекулярной плотностью, мы можем сказать, что у нас примерно в 3 раза больше
столько же молекул в предложенной конструкции, что почти в 4,5 раза превышает плотность тока!
Компактная конструкция лучше всего выигрывает от электрода, соединенного с радиатором;
поддерживается и охлаждается цилиндром с водой. Проточная вода охладит канал ствола
в то время как два дополнительных резервуара поглощают тепло от отдельных электродов
(три отдельные части для обеспечения хорошей электроизоляции, с проточной водой
необходимо только для канала ствола).
Лазер № 5:
Плотность тока =
474 А / М ²
Оптимальное давление = 7 Торр
Активная длина = 137 см
Лазер № 7:
Плотность тока =
2120 А / М ²
Оптимальное давление = 20 торр.
Активная длина = 45 см
Пара шайб и уплотнительное кольцо позволяют наклонять
шайба с зеркалом, а другая шайба остается
неподвижен относительно лазерной трубки.На практике серия
шайб и уплотнительных колец подойдут лучше всего. Это можно сравнить
к стопке покрышек; один на другом, лежащий на плоской поверхности
на земле — чем больше будет шин, тем больше будет
угол, на который можно наклонить верхнюю шину при нанесении
направленная вниз сила в любой точке вдоль его края. Шины
можно сжать, но не как пружину. Они ограничены
степень их сжатия, поэтому больше шин будет
обеспечивают больший диапазон движений в зависимости от
сумма их индивидуальных диапазонов.Надо начинать с
зеркала, которые устанавливаются достаточно прямо перед регулировкой,
или больше шайб и уплотнительных колец потребуется, чтобы приспособить больший угол
какие зеркала необходимо наклонить, чтобы добиться правильного выравнивания.
Следующие изображения являются виртуальными представлениями, которые я построил в
деталь с помощью растровой графики.
Вместо использования шайб и уплотнительных колец для № 7, как показано выше,
Я решил съесть № 5 из-за его современных мехов.На следующих рисунках представлена последовательность сборки.
Первоначально я покрасил одну пару стальных шайб в золото, чтобы
они приближались бы к цвету соседних медных частей.
Однако, решив использовать сильфоны, я решил удалить золотую краску.
Следующие одиннадцать картинок
были сняты до того, как была снята золотая краска. В попытке сделать
он больше похож на оригинальную сталь, я покрасил шайбы с
сероватый цвет с использованием программного обеспечения для обработки фотографий (выбор «быстрого исправления»
подход, а не тратить время на тщательное и реалистичное изменение
цвет с использованием растровой графики).Так что прошу прощения за полученное низкое качество.
Предыдущий набор снимков был сделан камерой моего мобильного телефона.
Следующие 7 снимков были сделаны качественной камерой — они
обеспечивают четкий обзор сильфона вместе с лазерной трубкой, которая
просто отдыхает на месте (лазер еще далеко от
в сборе, а трубка еще не закреплена постоянно).

Ключевые ссылки:

[1] Страница самодельных лазеров профессора Марка Челе

Физиков планируют построить лазеры настолько мощные, что они могут разорвать пустое пространство | Наука

Лазер в Шанхае, Китай, установил рекорды мощности, но уместился на столах.

КАН ЧЖАН

Автор: Эдвин Картлидж, , 24 января 2018 г., 9:00

В тесной лаборатории в Шанхае, Китай, физик Руксин Ли и его коллеги бьют рекорды с помощью самых мощных световых импульсов, которые когда-либо видел мир. В основе их лазера, получившего название Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility (SULF), лежит один цилиндр из легированного титаном сапфира шириной примерно с фрисби.Зажигая свет в кристалле и направляя его через систему линз и зеркал, SULF перегоняет его в импульсы ошеломляющей силы. В 2016 году он достиг беспрецедентного показателя в 5,3 миллиона миллиардов ватт, или петаватт (ПВт). Однако свет в Шанхае не гаснет каждый раз, когда срабатывает лазер. Хотя импульсы необычайно мощные, они также бесконечно короткие, длятся менее триллионной доли секунды. В настоящее время исследователи модернизируют свой лазер и надеются побить собственный рекорд к концу этого года с мощностью выстрела 10 ПВт, что более чем в 1000 раз превышает мощность всех электрических сетей мира вместе взятых.

Амбиции группы на этом не заканчиваются. В этом году Ли и его коллеги намерены приступить к созданию лазера мощностью 100 ПВт, известного как Station of Extreme Light (SEL). К 2023 году он может посылать импульсы в камеру на глубине 20 метров, подвергая цели экстремальным температурам и давлению, которые обычно не наблюдаются на Земле, что станет благом как для астрофизиков, так и для материаловедов. Лазер также может стать источником демонстрации нового способа ускорения частиц для использования в медицине и физике высоких энергий.Но самым заманчивым, по словам Ли, было бы показать, что свет может вырывать электроны и их аналоги из антивещества, позитроны, из пустого пространства — явление, известное как «разрыв вакуума». Это было бы поразительной иллюстрацией того, что материя и энергия взаимозаменяемы, как утверждает знаменитое уравнение Альберта Эйнштейна E = mc ². Хотя ядерное оружие свидетельствует о превращении материи в огромное количество тепла и света, сделать обратное не так-то просто. Но Ли говорит, что SEL справляется с этой задачей.«Это было бы очень интересно», — говорит он. «Это означало бы, что вы можете создать что-то из ничего».

Китайская группа «определенно идет впереди» к 100 PW, говорит Филип Баксбаум, физик-атомщик из Стэнфордского университета в Пало-Альто, Калифорния. Но конкуренции много. В ближайшие несколько лет устройства на 10 ПВт должны включиться в Румынии и Чехии как часть инфраструктуры Extreme Light в Европе, хотя проект недавно отложил выполнение своей цели по созданию устройства мощностью 100 ПВт.Российские физики разработали проект лазера на 180 ПВт, известного как Центр исследований экстремального света Exawatt (XCELS), а японские исследователи выдвинули предложения по устройству на 30 ПВт.

Согласно исследованию, опубликованному в прошлом месяце группой Национальных академий наук, инженерии и медицины под председательством Баксбаума,

в значительной степени пропали без вести американские ученые, которые отстали в гонке к высоким полномочиям. В исследовании содержится призыв к Министерству энергетики спланировать строительство по крайней мере одной мощной лазерной установки, и это дает надежду исследователям из Университета Рочестера в Нью-Йорке, которые разрабатывают планы по созданию лазера мощностью 75 ПВт, оптического параметрического усилителя. Линия (OPAL).Он будет использовать преимущества лучей ОМЕГА-ЭП, одного из самых мощных лазеров в стране. «Отчет [Академии] обнадеживает», — говорит Джонатан Зугель, возглавляющий OPAL.

Изобретенные в 1960 году, лазеры используют внешнюю «накачку», такую как лампа-вспышка, для возбуждения электронов внутри атомов материала, излучающего лазер, — обычно газа, кристалла или полупроводника. Когда один из этих возбужденных электронов возвращается в исходное состояние, он излучает фотон, который, в свою очередь, побуждает другой электрон испустить фотон и так далее.В отличие от распространяющихся лучей фонарика, фотоны в лазере выходят плотно упакованным потоком на определенных длинах волн.

Поскольку мощность равна энергии, разделенной на время, в основном есть два способа максимизировать ее: либо увеличить энергию вашего лазера, либо сократить продолжительность его импульсов. В 1970-х годах исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Калифорнии сосредоточились на первом, увеличении лазерной энергии путем направления лучей через дополнительные лазерные кристаллы, сделанные из стекла, легированного неодимом.Однако лучи выше определенной интенсивности могут повредить усилители. Чтобы избежать этого, LLNL пришлось сделать усилители еще больше, во много десятков сантиметров в диаметре. Но в 1983 году Жерар Муру, который сейчас работает в Политехнической школе под Парижем, и его коллеги совершили прорыв. Он понял, что короткий лазерный импульс можно растянуть во времени — тем самым сделать его менее интенсивным — с помощью дифракционной решетки, которая распределяет импульс по составляющим его цветам. После безопасного усиления до более высоких энергий свет можно было повторно сжать с помощью второй решетки.Конечный результат: более мощный импульс и исправный усилитель.

Лазерный светЗеркалоЧастичное зеркалоЛазирующий кристаллДифракционная решеткаНелинейный кристаллНасос СемяУсиленный импульсПоддержка питания Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Ливерморе, Калифорния, установили первые рекорды мощности, увеличив энергию в гигантских машинах. Но лазер размером с комнату в Шанхае, Китай, теперь удерживает рекорд чрезвычайно короткие очереди. Три важных метода продвинули лазеры к высокой мощности.1 Первый лазер Теодор Майман уговорил лазерный луч от кристалла рубина длиной 2 сантиметра, накачиваемый лампами-вспышками для фотосъемки. 2 Янус (LLNL) Двухлучевой лазер усилил 100-пикосекундные импульсы до 100 джоулей энергии, чтобы создать первый тераваттный выстрел. Nova (LLNL) Импульсы от лазера Nova были укорочены с помощью CPA для достижения первой петаваттной мощности.4 National Ignition Facility (LLNL) Выстрелы фокусируют 192 высокоэнергетических импульса на цели, чтобы вызвать синтез. Поскольку импульсы длинные, их мощность не превышает петаватта.5 Шанхай Суперинтенсивная сверхбыстрая лазерная установка Сжимая лазерные импульсы до десятков фемтосекунд, лаборатория достигла рекордной мощности с настольными системами. Синхронизация режима Хотя и очень чистый, лазерный свет излучается в диапазоне длин волн или мод, которые резонируют в резонаторах. как гитарные струны. Эти режимы могут быть сделаны так, чтобы конструктивно создавать помехи для интенсивных импульсов длительностью в десятки фемтосекунд. Усиление чирпированных импульсов (CPA) Интенсивные импульсы могут повредить усилители. CPA позволяет избежать этого, растягивая лазерный импульс с помощью дифракционных решеток.После безопасного усиления импульс сжимается. Оптическое параметрическое усиление Высокоэнергетический пучок накачки может усилить растянутый затравочный импульс в нелинейном кристалле, который может быть увеличен, чтобы выдерживать интенсивные входные потоки.

Это «усиление чирпированных импульсов» стало основным продуктом мощных лазеров. В 1996 году это позволило исследователям LLNL сгенерировать первый в мире петаваттный импульс с помощью лазера Nova.С тех пор LLNL перешла на более высокие энергии в поисках термоядерного синтеза, управляемого лазером. Лаборатория National Ignition Facility (NIF) создает импульсы с гигантскими 1,8 мегаджоулей энергии, пытаясь нагреть крошечные капсулы с водородом до температур термоядерного синтеза. Однако эти импульсы сравнительно длинные, и они по-прежнему генерируют мощность всего около 1 ПВт.

Чтобы получить более высокие мощности, ученые обратились к временной области: сжатие энергии импульса в еще более короткие промежутки времени. Один из подходов — усилить свет в кристаллах сапфира, легированных титаном, которые излучают свет с большим разбросом частот.В зеркальной лазерной камере эти импульсы отражаются назад и вперед, и отдельные частотные компоненты могут подавлять друг друга на большей части своей длины импульса, усиливая друг друга в мимолетном импульсе длиной всего несколько десятков фемтосекунд. Накачайте эти импульсы несколькими сотнями джоулей энергии, и вы получите 10 ПВт пиковой мощности. Вот как лазеры на основе SULF и других сапфиров могут побить рекорды мощности с оборудованием, которое помещается в большом помещении и стоит всего десятки миллионов долларов, тогда как NIF стоит 3 доллара.5 миллиардов и нуждается в здании высотой в 10 этажей, которое занимает площадь трех футбольных полей США.

Увеличение мощности импульса на другой порядок, с 10 ПВт до 100 ПВт, потребует больших усилий. Один из подходов — увеличить энергию импульса с сотен до тысяч джоулей. Но титан-сапфировые лазеры с трудом достигают этих энергий, потому что большие кристаллы, необходимые для безаварийного усиления, имеют тенденцию генерировать под прямым углом к лучу, тем самым истощая энергию импульсов.Поэтому ученые из SEL, XCELS и OPAL возлагают надежды на так называемые оптические параметрические усилители. Они принимают импульс, растянутый оптической решеткой, и отправляют его в искусственный «нелинейный» кристалл, в котором энергия второго луча «накачки» может быть направлена в импульс. Повторное сжатие результирующего импульса высокой энергии увеличивает его мощность.

Чтобы приблизиться к 100 ПВт, можно объединить несколько таких импульсов — четыре импульса по 30 ПВт в случае SEL и дюжину импульсов по 15 ПВт в XCELS.Но точно перекрыть импульсы длиной всего в десятки фемтосекунд будет «очень и очень сложно», — говорит лазерный физик LLNL Константин Хефнер. Он утверждает, что они могут сбиться с курса даже из-за малейшей вибрации или изменения температуры. OPAL, напротив, будет пытаться генерировать 75 ПВт с использованием одного луча.

Mourou предлагает другой путь к 100 ПВт: добавление второго цикла сжатия импульсов. Он предлагает использовать тонкие пластиковые пленки для расширения спектра лазерных импульсов мощностью 10 ПВт, а затем сжимать импульсы до пары фемтосекунд, чтобы повысить их мощность примерно до 100 ПВт.

Как только создатели лазеров соберут силу, возникнет еще одна задача: добиться исключительно точной фокусировки лучей. Многих ученых больше волнует интенсивность — мощность на единицу площади — чем общее количество петаватт. Достигните более резкого фокуса, и интенсивность возрастет. Если импульс мощностью 100 ПВт может быть сфокусирован в пятно размером всего 3 микрометра в поперечнике, как Ли планирует для SEL, интенсивность в этой крошечной области будет поразительной 10 ²⁴ Вт на квадратный сантиметр (Вт / см ²) — примерно на 25 порядков, или в 10 триллионов триллионов раз, более интенсивно, чем солнечный свет, падающий на Землю.

Эти интенсивности откроют возможность нарушения вакуума. Согласно теории квантовой электродинамики (КЭД), которая описывает, как электромагнитные поля взаимодействуют с материей, вакуум не так пуст, как нас уверяет классическая физика. В чрезвычайно коротких временных масштабах пары электронов и позитронов, их аналоги из антивещества, мерцают, порожденные квантово-механической неопределенностью. Из-за своего взаимного притяжения они уничтожают друг друга почти сразу после образования.

Но очень интенсивный лазер в принципе мог бы разделить частицы до того, как они столкнутся. Как и любая электромагнитная волна, лазерный луч содержит электрическое поле, которое колеблется взад и вперед. По мере того, как увеличивается интенсивность луча, увеличивается и напряженность его электрического поля. При интенсивностях около 10 ²⁴ Вт / см ² поле будет достаточно сильным, чтобы начать разрушать взаимное притяжение между некоторыми электронно-позитронными парами, говорит Александр Сергеев, бывший директор РАН. ) Институт прикладной физики (ИПФ) в Нижнем Новгороде и ныне президент РАН.Затем лазерное поле будет встряхивать частицы, заставляя их излучать электромагнитные волны — в данном случае гамма-лучи. Гамма-лучи, в свою очередь, будут генерировать новые электронно-позитронные пары и так далее, что приведет к лавине частиц и излучения, которые можно будет обнаружить. «Это будет совершенно новая физика», — говорит Сергеев. Он добавляет, что фотоны гамма-излучения будут достаточно энергичными, чтобы перевести атомные ядра в возбужденное состояние, что положит начало новому разделу физики, известному как «ядерная фотоника» — использованию интенсивного света для управления ядерными процессами.

Усилители

для OMEGA-EP Университета Рочестера, освещаемые лампами-вспышками, могут управлять мощным лазером в США.

УНИВЕРСИТЕТ РОЧЕСТЕРСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ ЛАЗЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ / ЕВГЕНИЙ КОВАЛУК

Один из способов разрушить вакуум — просто сфокусировать единственный лазерный луч на пустом месте внутри вакуумной камеры.Но столкновение двух лучей облегчает задачу, потому что это увеличивает импульс, необходимый для создания массы для электронов и позитронов. SEL будет сталкиваться с фотонами косвенно. Во-первых, импульсы выбрасывают электроны из мишени из газообразного гелия. Другие фотоны лазерного луча отрикошетят от электронов и превратятся в высокоэнергетические гамма-лучи. Некоторые из них, в свою очередь, столкнутся с оптическими фотонами луча.

Документирование этих лобовых столкновений фотонов само по себе было бы крупным научным достижением.В то время как классическая физика настаивает на том, что два световых луча будут проходить сквозь друг друга нетронутыми, некоторые из самых ранних предсказаний КЭД предусматривают, что сходящиеся фотоны иногда рассеиваются друг от друга. «Эти предсказания относятся к началу 1930-х годов, — говорит Том Хайнцл, физик-теоретик из Плимутского университета в Соединенном Королевстве. «Было бы хорошо, если бы мы могли подтвердить их экспериментально».

Исследователи не только делают лазеры более мощными, но и хотят, чтобы они стреляли быстрее.Лампы-вспышки, которые нагнетают начальную энергию во многие лазеры, должны охлаждаться в течение нескольких минут или часов между выстрелами, что затрудняет проведение исследований, основанных на большом количестве данных, таких как исследование того, очень редко ли фотоны превращаются в частицы таинственного считается, что темная материя составляет большую часть массы Вселенной. «Скорее всего, вам понадобится много снимков, чтобы увидеть это», — говорит Мануэль Гегелих, физик из Техасского университета в Остине.

Более высокая частота повторения также является ключом к использованию мощного лазера для управления пучками частиц.В одной из схем интенсивный луч мог бы превратить металлическую мишень в плазму, высвобождая электроны, которые, в свою очередь, выбрасывали бы протоны из ядер на поверхности металла. Врачи могли бы использовать эти протонные импульсы для уничтожения раковых опухолей, а более высокая частота импульсов облегчила бы проведение лечения небольшими индивидуальными дозами.

Физики, в свою очередь, мечтают об ускорителях элементарных частиц, работающих на быстродействующих лазерных импульсах. Когда интенсивный лазерный импульс поражает плазму из электронов и положительных ионов, он толкает более легкие электроны вперед, разделяя заряды и создавая вторичное электрическое поле, которое тянет ионы за светом, как вода в кильватере катера.Это «ускорение лазерного кильватерного поля» может ускорять заряженные частицы до высоких энергий на расстоянии одного-двух миллиметров по сравнению с многими метрами для обычных ускорителей. Ускоренные таким образом электроны можно было бы раскачивать с помощью магнитов для создания так называемого лазера на свободных электронах (ЛСЭ), который генерирует исключительно яркие и короткие вспышки рентгеновских лучей, которые могут освещать кратковременные химические и биологические явления. ЛСЭ с лазерным питанием может быть намного компактнее и дешевле, чем те, которые работают на обычных ускорителях.

В долгосрочной перспективе электроны, ускоренные импульсами ПВ с большим числом повторений, могут существенно снизить стоимость машины мечты физиков элементарных частиц: электрон-позитронного коллайдера длиной 30 километров, который станет преемником Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе, европейском лаборатория физики элементарных частиц недалеко от Женевы, Швейцария. По словам Стюарта Манглеса, физика плазмы из Имперского колледжа Лондона, устройство на основе лазера мощностью 100 ПВт может быть как минимум в 10 раз короче и дешевле, чем предполагаемая сейчас машина стоимостью примерно 10 миллиардов долларов.

Как для линейного коллайдера, так и для скорострельных ЛСЭ потребуются тысячи, если не миллионы, выстрелов в секунду, что значительно превышает современные технологии. Одна из возможностей, которую изучают Муру и его коллеги, состоит в том, чтобы попытаться объединить выходные сигналы тысяч быстродействующих волоконных усилителей, которые не нужно накачивать импульсными лампами. Другой вариант — заменить лампы-вспышки диодными лазерами, которые дороги, но могут стать дешевле при массовом производстве.

На данный момент, однако, группа Ли в Китае и ее У.С. и российские коллеги концентрируются на власти. Ефим Хазанов, специалист по лазерной физике из IAP, говорит, что XCELS может быть запущен примерно к 2026 году, если правительство согласится на стоимость: примерно 12 миллиардов рублей (около 200 миллионов долларов). Между тем, OPAL будет относительно выгодной сделкой от 50 до 100 миллионов долларов, говорит Зугель.

Но первым лазером, который вскрыл вакуум, вероятно, будет SEL в Китае. Международный комитет ученых в июле прошлого года охарактеризовал концептуальный дизайн лазера как «недвусмысленный и убедительный», и Ли надеется получить одобрение правительства на финансирование — около 100 миллионов долларов — в начале этого года.Ли говорит, что другие страны не должны чувствовать себя брошенными в тени, когда включается самый мощный в мире лазер, потому что SEL будет работать как международный пользовательский объект. Зугель говорит, что ему «не нравится быть вторым», но признает, что китайская группа занимает сильную позицию. «У Китая много баксов», — говорит он. «И у него много действительно умных людей. Он все еще догоняет многие технологии, но быстро догоняет».

Человек, который продает самодельные лазерные пистолеты и огнеметы из своей гостиной

Когда Патрик Прибес, 31-летний житель Вупперталя, Германия, потерял работу, он решил сосредоточиться на своей истинной страсти: строительстве и продаже работ. лазерные пушки.Сейчас у него много последователей: у его канала на YouTube более 83 000 подписчиков, а его работы продаются за сотни долларов. Видите ли, Патрик воплощает в жизнь определенную мечту компьютерных фанатов, экспортируя свои уникальные изделия, сделанные на заказ и самодельные, клиентам по всему миру.

Раньше он работал техником в химической лаборатории, но после того, как он попал в аварию во время игры в хоккей на роликах, он потерял работу и решил превратить свое хобби в домашнее хозяйство в постоянную работу. С тех пор Патрик конструировал сложные лазерные пистолеты, пулеметы, гарпуны на лямках Человека-паука и плазменные резаки с энергетическими ячейками с приводом от двигателя и многое другое.

Начиная с 330 долларов, он может построить вам практически все, что вы захотите. Я говорил с Патриком о его замыслах, о том, что полиция думает о его оружейной мастерской, и о том, что однажды он поджег свои занавески с помощью перчатки из огнемета.

Он также прислал мне несколько фотографий своих последних лазерных пушек.

Я НЕ ПРОДАЮ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ОПАСНОЕ ОРУЖИЕ. Я ПРОСТО СОХРАНЯЮ ИХ ДЛЯ СЕБЯ.

Материнская плата: Привет, Патрик. Так зачем вы строите пушки?

Патрик Прибе: Я хочу доказать себе и людям на Youtube, что возможно: что вы действительно можете построить эти вещи дома самостоятельно, проявив немного терпения и практики.

В детстве я любил строить вещи из Lego, но на самом деле я никогда с ними не «играл». И сегодня я бы никогда не натянул перчатку и не пошел бы устроить шоу на Gamescom или что-нибудь в этом роде. Я не люблю переодеваться. На самом деле все сводится к проблеме создания чего-то очень технического.

Значит, у вас дома большая коллекция оружия?

Когда что-то закончено, я почти мгновенно теряю весь свой энтузиазм в проекте. Я убираю пистолет в шкаф и перехожу к чему-нибудь другому.Мой любимый проект всегда самый последний. Вот почему я не против создания оружия на заказ для клиентов и доставки его по всему миру.

Почему вы постоянно создаете новые вещи?

Меня привлекает проектирование и строительство. Моя голова все время выплевывает эти идеи. Иногда у меня даже возникают проблемы с засыпанием, когда я занимаюсь новым проектом. Я никогда не делаю реплик, только свои собственные проекты, которые могут быть вдохновлены такими персонажами, как Человек-паук, Железный человек или что-то в этом роде.

Это также служит очень корыстной цели — рекламе. Потому что всякий раз, когда я создаю что-то похожее на фильм или игру, я получаю больше просмотров на Youtube и новых клиентов.

Значит, у вас нет чертежей или планов?

Неа, оружие в фильмах стреляет только с визуальными эффектами. Конечно, я большой фанат научной фантастики, и когда вышел District 9 со всеми его гаджетами, я спросил себя: «Какого черта ты это делаешь?»

Когда вы пытаетесь их построить, возникают всевозможные практические проблемы.Например, многие пистолеты, которые вы видите в играх и фильмах, созданы не для человеческих рук. Моя цель — заставить все работать. Поэтому мне приходится преобразовывать измерения в приблизительные, чтобы люди могли удерживать эти предметы.

ПОЛИЦЕЙСКИЙ, КОТОРЫЙ ПРИШЕЛ В МОЙ ДОМ, БЫЛ НЕМЕДЛЕННЫМ ФАНАТОМ.

Если вы не используете чертежи, как вы узнаете, как все это делать?

Я никогда не изучал работу с металлом как таковую, но у меня был небольшой опыт работы с материалами для пайки.Остальное — просто практика.

Хорошо, но разве это иногда не опасно? Вы загружаете эти видеоролики, в которых плавите стеклянные доски, стреляете из лазерных пушек Гатлинга или режете дерево лазерными лучами.

Я очень осторожен, я имею в виду, что я, конечно, никогда не смотрю на лазеры. Я чуть не застрелился из винтовки Гаусса. Снаряд застрял и внезапно вылетел из ствола. Произошел рикошет, пуля отскочила от трех стен и все еще оставила чертовски большую вмятину на моем верстаке.Я бы никогда не продал такое оружие. Пару раз я также проверял свое оружие на кухне и прожигал дыры в обоях и на диване. Или однажды я поджег занавески своей огнеметной перчаткой…

Вы могли бы построить что-нибудь теоретически?

Я думаю, что смогу; По крайней мере, я никогда не отказываюсь от проекта. В прошлом году я провел две недели летом в поисках единственного дефекта. Предшественник моей 4-ступенчатой винтовки Гаусса просто не стрелял.И это сводило меня с ума. К настоящему времени я тоже мог бы создавать настоящие пушки, но я не хочу этого делать.

Высокое напряжение в некоторых из этих устройств могло легко кого-нибудь убить. Я не продаю действительно опасные ружья, потому что я не мог позволить им распространяться с чистой совестью. Я просто оставляю их себе.

Какая судебная ситуация в Германии?

Это круто, потому что я не выхожу с ним на улицу. Однажды на меня пожаловались, вероятно, обеспокоенный отец ребенка, который показал ему мои видео.Но полицейский, который пришел ко мне домой, сразу же стал его поклонником. Он посмотрел на плазменный резак Dead Space и подумал, что он довольно хорош.

Как строить орудия? Какие части из них автоматизированы?

Ни одного из них. Я не использую никаких программ CAD, систем ЧПУ или чего-то подобного. Это действительно все дело рук и опыта. Каждый проект — это долгий процесс проб и ошибок. Какая краска работает, какие винты мне нужны и как открывается этот долбанный люк? Но у меня есть токарный станок для двигателей, дремель и несколько хороших пил.А иногда папа помогает мне или покупает мне вещи в хозяйственном магазине.

Я НЕ ХОЧУ БЫТЬ МИЛИ КИРУСОМ ЛАЗЕРНОГО МИРА

Я вкладываю заработанные деньги в новое оборудование и инструменты. И это самое приятное, что я могу превратить то, чем я хочу заниматься, в свою профессию. В противном случае я мог бы просто продать конструктивные решения по четыре доллара за штуку и работать на них целый год. Но других людей не устраивает реверс-инжиниринг, а у меня тоже нет шаблонов. Я предпочитаю поощрять людей пробовать что-то сам.

Кстати, вы довольно активны на YouTube и у вас огромное количество подписчиков. Забота о фанатах требует много времени.

Да, некоторые люди действительно обожествляют меня на YouTube, что мне не очень нравится. Я трачу много времени, отвечая на комментарии, и люди всегда спрашивают одно и то же, например: «Можете ли вы сделать меня одним?» И: «Как это работает? Очевидно, я понимаю, почему люди так безмерно очарованы этими вещами — я тоже.

Когда я был ребенком, я был одержим Звездным крейсером Галактика, поэтому с детства занимался лазерами.Так что, конечно, я не злюсь, что люди хотят о них говорить. Но иногда все же немного раздражает, что люди всегда задают одни и те же вопросы.

Вы создаете оружие на заказ для клиентов по всему миру. Что это за люди?

На сегодняшний день я экспортировал в США, Японию, Индию, Малайзию и много в Бразилию. Я понял, что американцам, кажется, нравятся большие, несколько показные орудия, которые на самом деле мало что делают. В конце концов, они могли купить смертоносное огнестрельное оружие в следующем Walmart.

Мои японские клиенты любят яркие и яркие. Они часто просят меня добавить больше элементов, которые светятся. Однажды у меня был клиент, которому пришлось забрать свою лазерную винтовку на японской таможне, и это не было проблемой. Некоторые люди хотят, чтобы их имена были выгравированы на них. И я, конечно, тоже так делаю.

С удовольствием переделаю любые детали, от отделки до цвета светодиодов. Мне просто не нравится строить одно и то же оружие дважды, но большинство людей это понимают. И я могу принимать только несколько запросов каждый месяц, иначе я бы не справился.

Итак, вы кажетесь звездой в этой сцене.

Некоторые люди покупают ружье только для того, чтобы владеть чем-то, что я сделал. Что действительно приятно, так это то, что некоторые из моих работ выставлены в стеклянных витринах мастерских, например, в мастерских серии Warehouse 13. Я даже не знала об этом, просто случайно увидела по телевизору.

Иногда случаются безумные вещи. Мой коллега добровольно провел год в Индии и стал звездой школы, в которой он преподавал, потому что знал меня.

Я часто пишу в ежедневных газетах Бразилии, когда делаю что-то новое. Но местная пресса в Вуппертале никогда обо мне не сообщала. Думаю, они ничего не уловили. Но я не кричал это с крыш. Я не хочу быть Майли Сайрус в лазерном мире.

Сделайте самодельный прожигающий лазер «Чудо, как это сделать»

Как к

Сделать самодельную лазерную указку

Не покупайте эти лазерные указки за 100 долларов.Посмотрите это видео, и менее чем за 50 долларов вы сможете сделать свою собственную, которая способна сжигать, лопать воздушные шары и резать предметы! Корпус / линза (корпус 650 нм 10 мВт 12 мм X 30 мм): http://mfgcn.com/_wsn/page2.html Не совершайте ошибку, я сделал фи … подробнее

Как к

Превратите лазер в горящий лазер

Этот видеоурок от Shooting Eggs демонстрирует хитрость, которая позволит вам превратить дешевую зеленую лазерную ручку мощностью 5 мВт в монстра мощностью 100 мВт.Берегись, не сжигай свой ковер! Ознакомьтесь с этим хакерским руководством и узнайте, как дешево собрать свой собственный мощный лазер.

Как к

Взломать лазерную указку на горящий лазер

Это больше не только для надоедливых кошек.Вы можете модернизировать свои лазерные указки и превратить их в настоящий горящий лазер! В этом руководстве Кипа Кея показано, как превратить базовую лазерную указку в лазер с большей мощностью.

Как к

Сделайте горящую лазерную указку, излучающую тепло

В этом видеоуроке зрители узнают, как сделать горящую лазерную указку.Пользователям понадобится обычная зеленая лазерная указка мощностью 5 МВт. Начните с отвинчивания верхней части лазерной указки и извлеките батарейки. Осторожно плоскогубцами сломайте клейкую ленту и снимите л … подробнее

Как к

Сделать горящий лазер мощностью 200 мВт

Не используйте идеально хороший записывающий DVD-привод, чтобы получить лазер, который будет лопать воздушные шары, зажигать спички и сжигать предметы.Просто купите лазерный диод на mfgcn.com, а также корпус для лазера, и вы не будете разрывать компьютерный DVD-плеер. Это простой способ сделать записывающий DVD-диск мощностью 200 мВт … подробнее

Как к

Создайте горящий лазер из оставшихся запасных частей компьютера

Вы действительно можете построить горящий красный ластер, собрав несколько запчастей, взятых из старых компьютеров! Из этого туториала Вы узнаете, на что нужно обратить внимание, а затем как это построить.Вам, вероятно, понадобится диод, но это, вероятно, единственное, что нужно купить!

Как к

Создайте свой собственный горящий синий лазерный фонарь

Этот мод обойдется вам примерно в 130 долларов, но в конце у вас будет собственный лазерный фонарик.Вам понадобится фонарик высокого класса, модуль Aixiz, линза с просветляющим покрытием и синий диод. Тогда соберите по инструкции, а в конце получите лазер!

Как к

Создайте горящий синий / фиолетовый лазер

Вероятно, есть причина, по которой лазерные указки запрещены в большинстве школ: их просто забавно отложить! Используете ли вы их в качестве указателя, чтобы отвлечь своих одноклассников или очень злобно указать им в глаза людям, это игрушки, которые вызывают довольно сильное привыкание.Сделайте свой … еще

Как к

Построить лазерный микрофон

Слушайте разговоры на большом расстоянии с помощью самодельного лазерного подслушивающего устройства.Все, что вам понадобится, — это лазерная указка, штатив, старые наушники, фотоэлемент, записывающее устройство и пошаговые инструкции в этом видео с практическими рекомендациями. Создатель этого видеоурока doe … подробнее

Как к

Сформируйте и испеките легкую домашнюю пиццу

Хотите верьте, хотите нет, но приготовить пиццу не так уж сложно, поэтому не прибегайте к заказу сегодня вечером.Попробуйте этот быстрый и легкий рецепт пиццы. Когда у вас есть готовое тесто и готовый соус для пиццы, вам просто нужно начать растягивать и формировать тесто. Punch it o … ещё

Изготовление электромагнитного оружия

Лазеры, часть первая

В этой серии статей о боевых лазерах я буду исследовать функции, действие, силу и инструкции по сборке трех основных видов лазерного оружия; CO2, диод и фонарик.Эти типы лазеров — лишь некоторые из многих, выбранных из-за их простоты и базовой конструкции (d … подробнее

Изготовление электромагнитного оружия

Лазеры для фонарей

Во второй статье из серии о лазерном оружии (см. Первую часть, посвященную лазерам на CO2) я подробно расскажу о возможностях импульсных лазеров.Я уверен, что почти все видели эти зеленые и красные лазерные импульсы в «Звездных войнах». Теоретически эти лазеры могут быть построены с использованием … подробнее

Как к

Балансировка круглого зеркала с вентилятором для спирографов

Если вам нравятся домашние световые шоу, это отличный способ сделать это.AP Digital Light показывает вам, как можно вставить небольшой вентилятор в специальное зеркало, используемое для создания лазерного шоу для бедняков на основе PIC. Это экспериментальный метод балансировки акрилового зеркала с вентилятором для духовки … подробнее

Новости

Поджечь жертву и легкие сигареты с помощью лазерной горелки

Ищете (взрывоопасно) веселый проект ко Дню Благодарения на этой неделе? Что-то, что связано с огнем и лазерами? Проверить это.Создатель YouTube StyroPyro зажигает десять спичек за 9 секунд с помощью модифицированного лазера. Одно слово: потрясающе. К счастью, и StyroPyro, и Kipkay предоставляют инструкции. Во-первых, H … подробнее

Импровизированный ручной фейерверк

Как сделать домашние бенгальские огни

День большого фейерверка почти наступил, но большинство из вас ограничены в том, что вы можете сделать, когда дело доходит до празднования Четвертого июля с треском.Если вы не живете в засушливом районе, подверженном лесным пожарам, один из видов фейерверков, который вы, вероятно, все еще можете законно купить, — это бенгальские огни. Но почему … еще

Обсуждение мусора

5 пищевых отходов, которые нельзя выбрасывать

Несколько лет назад я сошел с ума, пытаясь вести безотходный образ жизни.У меня ничего не получилось, но эксперимент научил меня, что мы выбрасываем то, что можем — и должны — использовать больше. В былые времена, когда жили наши предки, люди обычно использовали каждую часть животного в приготовлении пищи. …более

Как к

Сфокусируйте лазер так, чтобы он горел

В этом видео мы узнаем, как сфокусировать лазер, чтобы он горел.Лучшее место для лазера, чтобы обжечь предметы, — это его фокус. Здесь луч лазера самый маленький. Если вы поднесете спичку к лучу, она зажжет ее, как только попадет в … подробнее

Как к

Приготовить домашнюю гранолу

Домашняя мюсли — долгожданное дополнение к любой коллекции рецептов.Этот рецепт идеально подходит для вегетарианцев и подходит для всех возрастов. Подавайте мюсли на завтрак или с йогуртом на полдник. Поскольку этот рецепт содержит зародыши пшеницы, семена подсолнечника и мед, вы найдете … еще

Как к

Приготовить свежий домашний тофу

Вы когда-нибудь задумывались, как делают тофу? Вот видео с практическими рекомендациями, в котором показан пошаговый процесс приготовления свежего домашнего тофу с нуля.Все, что вам действительно нужно для приготовления тофу, — это сушеные соевые бобы и немного силы рук. Ингредиенты для тофу: 150 г сушеных соевых бобов 2 г кальция Su … подробнее

Как к

Производство серной кислоты (метод метабисульфита / окислителя)

Посмотрите этот научный видеоурок от Нурда Рэйджа о том, как получить серную кислоту (метод метабисульфита / окислителя).Они покажут вам, как получить концентрированную серную кислоту из метабисульфита натрия, соляной кислоты и окислителя, такого как перекись водорода или азотная кислота. Предупреждение: … еще

Как к

Модифицируйте тонкий PS2

В этом руководстве показано, как модифицировать ps2 slim.Это позволит вам воспроизводить резервные копии, а также обычаи Guitar Hero 2. Если вы хотите научиться делать свою копию, я могу выложить для этого видео. В этом руководстве также показан трюк с подкачкой в действии. -Я не несу ответственности … подробнее

Как к

Безопасное приготовление щелочного раствора для мыла

Щелок может вызвать химические ожоги, и из-за страха получить ожог любители искусства не могут делать домашнее мыло.Посмотрите это видео, чтобы узнать, как безопасно приготовить щелочной раствор, чтобы вы могли продолжить и раскрыть в себе творческий потенциал ребенка.

Как к

Сделайте самодельный водяной бонг

В этом видеоуроке зрители узнают, как сделать домашний бонг с водой.Необходимые материалы: ручка, скотч, пустая бутылка, ножницы, подставка и травка. Начните с разборки ручки. Теперь вам нужно вставить ручку в основание, увеличить ее, обернув вокруг нее скотч. Ma … больше

Как к

Выпекать домашние пирожные

В этом видео продемонстрирован рецепт Брауни.Это полезно для тех, кто любит есть домашнюю еду. Чтобы приготовить пирожное, вам понадобится 2 стакана белого сахара и 1 стакан муки. Добавьте 4 яйца и немного ванильной эссенции. Смешайте все ингредиенты. In another pan t … ещё

Как к

Секрет сохранения свежести торта

Вы только что испекли вкусный торт, но кто может все это съесть? Если вам повезет, у вас не будет банды членов семьи, которые съедят ваши остатки — только вы и один вкусный кусок в день до конца недели.Но ты же не хочешь, чтобы твой торт на тебе застоялся. Секрет в том, что все я … еще

Как к

Сделайте шикарный тканевый чехол для чашки для кофе

В этом ролике вы получите двойной урок.Вы узнаете, как сделать из ткани симпатичный рукавчик для кофейной чашки, чтобы не обжечь руки, а также самодельный маркер для петель с забавным сердечком. Оболочка не только стильная, но и спасает весь этот картон … подробнее

Как к

Приготовить домашнюю кукурузу

В этом видео Харрисон Эшен показывает нам, как приготовить чайную кукурузу.Вам понадобится сахар, кукурузное масло, соль и попкорн. Сначала налейте кукурузный попкорн и сахар в кастрюлю, а затем перемешайте. После этого включите огонь и продолжайте быстро перемешивать, чтобы все ядра начали готовиться при … подробнее

Как к

Сделать тюремные чернила для самодельных тату

В этом видео показано, как собирать цвета для создания тюремных татуировок.Сначала поставьте металлическую сковороду. В эту сковороду поместите синюю пластиковую одноразовую бритву. Лучше всего попробовать сделать это на улице или в хорошо проветриваемом помещении, чтобы не вдыхать много паров. Далее подержите а-ля … ещё

Как к

Сделайте чернила ручной работы из чернильного камня и чернильной палочки

Вы можете создавать любовные письма и личные бумажные подарки ручной работы, используя чернила собственного изготовления.В этом видео подробно рассказывается, как вы можете сделать свои собственные чернила в домашних условиях, используя чернильную палочку и чернильный камень. Это традиционный способ, которым китайцы используют свои чернила в каллиграфии … подробнее

Как к

Сделайте солнечный луч смерти с помощью старого проекционного телевизора

В этой статье я покажу вам, как сделать потрясающий «Луч смерти», используя большую увеличительную линзу из старого проекционного телевизора.Линза называется линзой Френеля; устройство, которое использует несколько гребней для фокусировки света, а не полную кривую. Когда солнечный свет проходит через … еще

Как к

Приготовить домашние яичные рулетики

На прошлой неделе у меня была вечеринка, и я приготовила домашние яичные булочки с рисом.Они все любили их, поэтому я хотел поделиться рецептом со всеми. Яичные рулеты так легко приготовить. Вы можете положить в него все свои любимые овощи. Вы также можете использовать любое мясо, которое вам нравится, или можете приготовить его … еще

Как к

Сделайте домашние питательные кремы

Домашние питательные кремы легко и очень просто приготовить.Ингредиенты безвредны и натуральны. Это стоит небольшую часть того, что вы заплатили бы на рынке. Вы также точно знаете, что входит в продукт, который вы производите. Поскольку домашние питательные кремы не содержат … подробнее

Как к

Сделать домашний бальзам для губ

В этом видео показано, как сделать бальзам для губ.Для этого проекта вам понадобится следующее: эфирные масла, губная помада, чистый витамин, пчелиный воск, масло ши, ароматизатор и масло сладкого миндаля. Для начала растопите сливочное масло, воск и масла в верхней части пароварки. Хорошо перемешайте ингредиенты … подробнее

Как сделать феррожидкость

Жидкость будущего

Что такое феррожидкость? Феррожидкость — это черная жидкость на основе растворителя, которая в присутствии магнитного поля сильно намагничивается.Жидкость состоит из наномагнитных частиц, покрытых «антипригарным» или поверхностно-активным составом, взвешенных в «носителе», обычно или … подробнее

Как к

Построить систему сигнализации с лазерным натяжным тросом

Создание системы сигнализации своими руками: концепция Итак, вы хотите защитить свою собственность, а может, комнату, машину или даже свой задний двор.Концепция системы охранной сигнализации состоит в том, чтобы уведомить «администратора сигнализации» о проникновении злоумышленника на ранее обозначенные границы. The trig … ещё

Как к

Сделайте идеальный красный мексиканский рис

Я рос, питаясь самой вкусной мексиканской едой, поэтому, естественно, время от времени я буду готовить немного этой комфортной еды, чтобы вспомнить лучшие дни (меня воспитывала моя прекрасная мама, которую я до смерти люблю).Моя мама — лучший повар на свете, и я хотел бы однажды … еще

Как позвонить в службу

Обход паролей Windows и Linux

Если вы заинтересованы в обходе паролей Windows и Linux, есть отличный инструмент от хороших людей из Kryptoslogic.Вы когда-нибудь забыли пароль администратора? Вы когда-нибудь покупали подержанный компьютер с паролем? Что ж, Kryptoslogic создали бут-ди … подробнее

Как к

Чем заняться на WonderHowTo (04.04 — 04.10)

WonderHowTo состоит из нишевых сообществ под названием Worlds.Если вы еще не присоединились к одному из них (или создали свой собственный), ознакомьтесь с тем, что происходит в сообществе ниже. Заходите каждую среду, чтобы узнать о новых мероприятиях и проектах. Спасибо всем нашим активным модераторам и … еще

Как позвонить в службу

Чем заняться на WonderHowTo (22.02 — 28.02)

Лазерный дробовик мощностью 40 Вт. Действительно.

Лазерное ружье мощностью 40 Вт

Дрейк Энтони демонстрирует свой 40-ваттный лазерный дробовик на кадрах, взятых из видео на его канале YouTube.

Нет никаких практических причин, по которым могло бы существовать 40-ваттное лазерное ружье. Но это не незаконно и — при соответствующем видении и ноу-хау — даже не сложно построить. Так что в июне этого года мастер DIY-лазера Дрейк Энтони, тогда еще учившийся в колледже, решил попробовать.

Вместо того, чтобы создавать лазерную пушку, состоящую из одного очень мощного луча, создание Энтони сочетает в себе восемь параллельных 5-ваттных лазеров. Линза фокусирует лучи, чтобы произвести концентрированный поток фотонов — точно так же, как чок дробовика для дробинок.

Вычеркнув время из своего расписания в Университете Южного Иллинойса, тройной магистр математики-физики-химии работал почти без перерыва в течение 48 часов, зачищая провода, паяя детали и устраняя ошибки, делая перерывы только для того, чтобы поесть и поспать. Его усилия окупились. Энтони вышел из марафона с оружием, способным поджигать бумагу, плавить шары для пинг-понга и сжигать дрова.

«Это то, что я хотел построить только потому, что мог», — говорит он. «Это очень, очень сильно и чрезвычайно опасно, но как только я понял, что это возможно, мне пришлось попробовать.”

https://www.youtube.com/watch?v=iVrJUbeuG44///

Энтони, более известный своим 155 000 подписчикам на YouTube под своим именем пользователя, стиропиро, взламывает лазеры с 12 лет. Сейчас ему 23 года, а 40-ваттное ружье — только его последнее творение — и самое мощное на сегодняшний день — в списке из более чем 100 самодельных лазеров. Многие из этих DIY-проектов описаны на его канале YouTube, который содержит около 150 демонстраций и пошаговых инструкций по созданию различных устройств, от лазерного светового меча до лазерной лавовой лампы.Некоторые видеоролики получили миллионы просмотров, в том числе 40-ваттный лазерный дробовик, который собрал более 5 миллионов кликов всего за неделю.

Энтони, выросший в крошечном городке Гудфилд, штат Иллинойс, не может вспомнить время, когда он не интересовался наукой, особенно всем, что связано с химией и пиротехникой. Но только в средней школе он впервые узнал о лазерах и о том, как эти усиленные лучи света могут поджечь вещи — даже при мощности всего в несколько ватт. Так же, как увеличительное стекло делает с солнечным светом, лазеры точно фокусируют монохроматические синхронизированные световые волны в маленькое пятно, что приводит к высокой плотности энергии.Когда концентрированный свет лазера поглощается материалом, он превращается в тепло, достаточное количество которого может вызвать пожар.

Стремясь выйти за рамки мягких объяснений из учебников, молодой экспериментатор заказал зеленую лазерную указку через Интернет. Как только оно прибыло, он разорвал его на части и сразу же сломал. «Но потом я купил еще один и модифицировал его, чтобы он стал прочнее», — говорит он. «И тот не сломался».

«Когда я ломал и собирал части, я учился на собственном опыте.”

Энтони попался на крючок. Он начал размещать ставки на сломанные лазерные указки и записывающие устройства DVD на eBay, которые он собирался разобрать. Как и доктор Франкенштейн, он соединил разрозненные части вместе, чтобы создать более сильное и мощное творение. «В то время я не знал никакой реальной физики, и многие из них просто валяли дурака», — говорит он. «Но когда я ломал вещи и собирал части, я учился на собственном опыте».

Энтони опубликовал свое первое лазерное видео в 2007 году, «очень простой, очень быстрый» клип с зеленой лазерной указкой, с помощью которой он лопнул несколько воздушных шаров.То, что начиналось как желание поделиться своими творениями с другими энтузиастами лазера, вскоре превратилось в нечто большее. «Я не ожидал, что получу много просмотров», — говорит он. «Я думал, что будет нишевый рынок людей, считающих видео интересными».

К его удивлению, Энтони постоянно привлекал поклонников преданных подписчиков, и некоторые из его видеороликов, в том числе объяснение с практическими рекомендациями по лазеру, который он построил почти полностью из старых компьютерных частей, и сравнение плюсов и минусов синего и зеленого лазеры — оказались бешеной популярностью.В конечном итоге внимание привлекло его к сотрудничеству с YouTube.

Предупреждение: лазерные проекты Энтони могут быть очень опасными. Так что не пытайтесь делать это дома — вы опалите глаз.

Хотя канал YouTube помогает ему оплачивать счета в колледже, Энтони говорит, что занимается этим не из-за денег. Для него все дело в любви к возиться. «Лазеры — это на самом деле лишь одно из многих моих научных хобби, — говорит он. «Если бы я не занимался подобными проектами, я был бы несчастен — я просто такой».

Однако поджигание самодельными лазерами — не задача его жизни, а исследование.Лазеры помогли ему и в этом погоне; он считает, что видео помогли ему получить работу в лаборатории физической химии в своем университете, где он использует лазеры, чтобы сделать инструменты МРТ более чувствительными. Теперь, когда он стал взрослым, Энтони размышляет, что делать для работы всей его жизни. Он действительно хочет, чтобы у него было прямое применение для помощи людям.