Ľudstvo urobilo leví podiel na vynálezoch pozorovaním prírodných procesov a javov. Ale s rozvojom technológií sa začal objavovať vývoj založený čisto na teoretickom výskume. Patrí medzi ne laserové zariadenie, ktoré počas svojej existencie získalo množstvo odrôd a úprav. V domácnosti môže byť toto zariadenie užitočné ako prvok diaľkomeru, diaľkový ukazovateľ alebo súčasť projektorového systému. Ako si však vyrobiť domáci laser bez výrobných zariadení a vysoko presných technológií? V skutočnosti je jeho základné zariadenie celkom jednoduché, aj keď niektoré komponenty budú musieť byť prevzaté z hotového zariadenia.
Zariadenie a princíp fungovania domáceho lasera
Tradične sa verí, že pracovným prvkom – akýmsi zdrojom laserového svetla – je rubínový kameň. Ale s cieľom optimalizovať a znížiť náklady na výstavbu sú aj profesionálne lasery čoraz drahšiebez tejto tyče. Presnejšie povedané, nahrádzajú ho alternatívne žiariče, a nie nevyhnutne pevné. V tomto prípade môžete použiť roztok s farbivami. Ako si vyrobiť laser tohto typu sami? Budete potrebovať lampu, ktorá osvetlí zmes a vyžaruje lúč malej hrúbky rádovo 5 mm. Súčasťou návrhu bude aj optický systém na nastavenie a zaostrenie svetelného toku.
To však nie je všetko. Laser bude aktivovaný spúšťou svetelného blesku. Jeho dizajn bude tvorený kombináciou prvkov z kremenného skla, elektród a kovovej medeno-oceľovej základne. Elektródy bude potrebné pripojiť na svorky kondenzátora, ktorého kapacita by mala byť asi 15 mikrofarád s nabíjacím potenciálom 3 kW. Keď tlak klesne na požadovanú hodnotu, kondenzátor sa vybije a dôjde k laserovému záblesku.
Základňa zariadenia
Hlavným prvkom domáceho lasera je elektrónka zosilňovača. Ako už bolo spomenuté, v tejto kapacite bude použité kremenné sklo s priemerom do 5 mm. Na koncoch rúrky je potrebné zabezpečiť kryty s plochými oknami - tiež z kremeňa. Zariadenie je umiestnené medzi dvoma zrkadlami, ktoré tvoria stred optického systému. Teraz ďalšia otázka - ako vyrobiť laser organicky doplnený o spúšť? Na to sa používa ďalšia kremenná trubica, ktorá by mala byť umiestnená rovnobežne s prvou. Oba valce musia byť nainštalované v reflexnom eliptickom zrkadle.
Odraz od zrkadla eliptického tvaru a záblesk spúšte poskytne koncentráciulúč na zosilňovacej elektrónke. Aby tento obvod fungoval, je dôležité správne umiestniť zosilňovač so spúšťou na ohniská reflektora. Odporúča sa používať hliníkové alebo strieborné zrkadlá. Ich priemer by mal byť približne 10 mm. V procese žiarenia jedno zo zrkadiel poskytne úplný odraz svetla a druhé - o niečo viac ako polovicu toku. Segment lúča, ktorý prejde cez druhé zrkadlo, vytvorí laserový lúč.
Reflektorové zariadenie
Funkciu reflektora bude plniť tenkostenná hliníková trubica s priemerom 2,5 a dĺžkou 8 cm Dôležité je, aby jej vnútorné plochy boli dôkladne vyleštené. Ďalej, už ako polotovar, rúrka musí byť opatrne deformovaná tak, aby jej prierez mal tvar elipsy. Ako vyrobiť laser vlastnými rukami s takým reflektorom? Tvar môžete opraviť vo zveráku a reflektor sa odporúča upevniť malou kovovou svorkou. Hlavná os dielu musí byť nastavená rovnobežne s rovinou základne. V budúcnosti bude spúšť a zosilňovač integrovaný do elipsových ohnísk s medzerou asi 12 mm. Okrem toho sa osi trubíc musia presne zhodovať s ohniskami hliníkového reflektora. Je potrebné vopred vypočítať možnosti usporiadania buniek alebo drážok na upevnenie plochých zrkadiel, ako aj ich nastavenie. Na zabezpečenie možnosti nastavenia uhla kontaktu zrkadla s lúčom by bolo vhodné vybaviť montážny materiál pružinami.
Zrkadlové zariadenie
Priesvitné zrkadlá sú nasmerované tak, aby potiahnutý povrch smeroval k prvej kremennej elektrónke zosilňovača. Problém môže nastať len pri výrobe zrkadlových prvkov s požadovanými vlastnosťami. Ako vyrobiť laser doma na základe postriebreného zrkadla? Spočiatku sa odoberie sklenená doska, ktorej povrch je starostlivo odmastený. Jedna strana produktu je pokrytá nitro farbou, po ktorej sa uskutoční strieborná reakcia. A v tejto fáze je dôležité vziať do úvahy jednu nuanciu. Tradičné striebrenie vedie k tomu, že povrch je úplne pokrytý tónovanou vrstvou. V tomto prípade sa tomu treba vyhnúť, pretože zrkadlo by malo byť priesvitné. Stupeň krytia je určený časom oneskorenia obrobku v pripravenom reakčnom roztoku striebra. Optimálny interval sa spravidla odvodzuje experimentálne, pretože veľa bude závisieť od jednotlivých faktorov procesu.
Farbivá pre laser
Zariadenie môže používať viacero farbív, no prvýkrát sa pri vytváraní najjednoduchšieho dizajnu môžete obmedziť na rodamín. Ide o oranžovú farbu, ktorá pokryje spektrum od žltozelenej po červenú. Metylalkohol pomôže pripraviť roztok rodamínu. V malej nádobe sa s ním zriedi približne 45 mg rodamínu. Ako vyrobiť laser s inými odtieňmi lúča? Podľa rovnakej schémy sa vhodná zmes pripraví zriedením farbív metylalkoholom. Napríklad modrý lúč sa získa z dietylaminometyl-kumarínu a fluoresceínu sodnéhodáva jedovato-šalátový odtieň. Hotový roztok farbiva musí pretekať cez posilňovaciu trubicu rýchlosťou aspoň 4 l/h.
Nastavenie a príprava lasera na prácu
Keď je laser pripravený, musíte ho nastaviť. V skutočnosti je regulovaný iba jeden parameter - uhol medzi zrkadlami a trubicou. Aby zariadenie fungovalo, odrazová rovina musí byť orientovaná kolmo na zosilňovač a rovnobežná so zrkadlom v protiľahlej zaostrovacej bunke. Mali by ste sa tiež postarať o napájanie zariadenia. Ako vyrobiť laser tak, aby fungoval čo najdlhšie offline? K tomu je potrebné namontovať špeciálny blok s napájacím prvkom pre spúšť. Systém bude fungovať cez kondenzátor a kabeláž s minimálnou úrovňou odporu. Ako ukazuje prax, zbernica s medenými vodičmi s prierezom 10x1 mm sa stáva najlepšou voľbou pre napájacie vedenie.
Ako vyrobiť výkonný laser?
Vysokovýkonné laserové zariadenia až do 300 mW je možné vyrobiť aj na báze bežnej diskovej mechaniky. Bude to vyžadovať 100 mF a 100 pF kondenzátory, LED lampy, odpory a priamo DVD-RW mechaniku, ktorej rýchlosť záznamu je minimálne 16x. O napájanie budú zodpovedné batérie typu AAA. Ako vyrobiť laser z diskovej jednotky? Všetky pracovné zariadenia budú založené na ovládači - elektrickej doske, na ktorú bude potrebné prispájkovať komponenty. Ako zdroj lasera je potrebné použiť špeciálnu diódu, ktorá však nemôže byť priamo pripojená k napájaciemu systému. TakétoDiódy sú napájané prúdom, nie napätím. Súčasťou systému je aj kolimátor. Ide o druh optického modulu, ktorý bude vykonávať funkciu prevodníka tenkých lúčov.
Záver
Akokoľvek sú laserové zariadenia užitočné, mali by sa používať len vtedy, keď je to absolútne nevyhnutné, pretože nie sú technicky a elektrochemicky bezpečné. Ako vyrobiť laser s čo najbezpečnejšou pracovnou základňou? V skutočnosti je opísaný spôsob výroby zariadenia na farbivách najmenej nebezpečný z hľadiska škodlivého žiarenia kvôli nízkemu výkonu. Ale aj v tomto prípade môžete zvýšiť jeho bezpečnosť integráciou ďalších bezpečnostných filtrov. Toto riešenie bude minimálne chrániť oči používateľa a tých, ktorí sa budú nachádzať v oblasti použitia zariadenia.
