Hogyan készítsünk lézert saját kezűleg otthon: tippek. Milyen lézervágót készíthet fémhez Készítsen lézert otthon

itthon

Szivattyútelepek

Az erős égő lézer saját kezű készítése egyszerű feladat, azonban a forrasztópáka használatának képessége mellett a megközelítés gondossága és pontossága is szükséges. Azonnal meg kell jegyezni, hogy itt nincs szükség mély elektrotechnikai ismeretekre, és akár otthon is elkészítheti a készüléket. A munka során a legfontosabb a biztonsági óvintézkedések betartása, mivel a lézersugárnak való kitettség káros a szemre és a bőrre.

A lézer veszélyes játék, gondatlan használat esetén egészségre ártalmas lehet. Ne irányítsa a lézert emberekre vagy állatokra!

Mire lesz szükség?

Bármely lézer több részre osztható:

fényáram-kibocsátó;
optika;
az erő forrása;
áramerősség-stabilizátor (meghajtó).

Ha nagy teljesítményű házi lézert szeretne készíteni, ezeket az összetevőket külön-külön kell figyelembe vennie. A legpraktikusabb és legkönnyebben összeszerelhető egy lézerdiódán alapuló lézer, amelyet ebben a cikkben fogunk figyelembe venni.

Hol tudok venni diódát lézerhez?

Bármely lézer munkateste egy lézerdióda. Szinte bármelyik rádióüzletben megvásárolhatja, vagy beszerezheti egy nem működő CD-meghajtóról. Az a tény, hogy a meghajtó működésképtelensége ritkán jár együtt a lézerdióda meghibásodásával. Ha rendelkezésre áll egy törött meghajtó, akkor külön költség nélkül hozzájuthat a kívánt elemhez. De figyelembe kell vennie, hogy típusa és tulajdonságai a meghajtó módosításától függenek.

Az infravörös tartományban működő leggyengébb lézer a CD-ROM meghajtókba van telepítve. Ereje csak CD-k olvasására elegendő, a sugár pedig szinte láthatatlan és nem képes átégni a tárgyakon. A CD-RW erősebb lézerdiódával rendelkezik, amely alkalmas égetésre, és azonos hullámhosszra van méretezve. A legveszélyesebbnek tartják, mivel a spektrumban a szem számára láthatatlan sugarat bocsát ki.

A DVD-ROM meghajtó két gyenge lézerdiódával van felszerelve, amelyek csak CD-k és DVD-k olvasásához elegendő energiával rendelkeznek. A DVD-RW-író nagy teljesítményű vörös lézerrel rendelkezik. Nyalábja bármilyen fényben látható, és könnyen meggyullad néhány tárgyat.

A BD-ROM lila vagy kék lézerrel rendelkezik, amely paramétereiben hasonló a DVD-ROM megfelelőjéhez. A BD-RE íróktól beszerezheti a legerősebb lézerdiódát, gyönyörű lila vagy kék sugárral, amely képes égni. Azonban elég nehéz ilyen meghajtót találni a szétszereléshez, és egy működő eszköz drága.

A legalkalmasabb a DVD-RW lemezíróból vett lézerdióda. A legjobb minőségű lézerdiódák az LG, Sony és Samsung meghajtókba vannak beépítve.

Minél nagyobb egy DVD-meghajtó írási sebessége, annál erősebb a benne telepített lézerdióda.

Hajtás szétszerelés

Ha a meghajtó van előttük, először 4 csavar kicsavarásával távolítsa el a felső fedelet. Ezután eltávolítják a mozgatható mechanizmust, amely középen található, és rugalmas kábellel csatlakozik a nyomtatott áramköri laphoz. A következő célpont egy alumíniumból vagy duralumínium ötvözetből készült radiátorba megbízhatóan préselt lézerdióda. A szétszerelés előtt javasolt a statikus elektromosság elleni védelem biztosítása. Ehhez a lézerdióda vezetékeit vékony rézhuzallal forrasztják vagy becsomagolják.

Továbbá két lehetőség lehetséges. Az első a kész lézer működését foglalja magában álló telepítés formájában, szabványos radiátorral együtt. A második lehetőség az eszköz összeszerelése egy hordozható zseblámpa vagy lézermutató testébe. Ebben az esetben erővel kell átharapnia vagy elvágnia a radiátort anélkül, hogy a sugárzó elemet károsítaná.

Sofőr

A lézer tápellátását felelősségteljesen kell kezelni. A LED-ekhez hasonlóan ennek is állandó áramforrásnak kell lennie. Az interneten sok olyan áramkör található, amelyek akkumulátorról vagy egy korlátozó ellenálláson keresztüli akkumulátorról táplálkoznak. Egy ilyen megoldás elégségessége kétséges, mivel az akkumulátoron vagy akkumulátoron lévő feszültség a töltöttségi szinttől függően változik. Ennek megfelelően a lézerkibocsátó diódán átfolyó áram erősen el fog térni a névleges értéktől. Ennek eredményeként a készülék alacsony áramerősség mellett nem fog hatékonyan működni, nagy áramerősség esetén pedig a sugárzás intenzitásának gyors csökkenéséhez vezet.

A legjobb megoldás az alapra épített legegyszerűbb áramstabilizátor használata. Ez a mikroáramkör az univerzális integrált stabilizátorok kategóriájába tartozik, amelyek képesek önállóan beállítani az áramot és a feszültséget a kimeneten. A mikroáramkör a bemeneti feszültségek széles tartományában működik: 3 és 40 volt között.

Az LM317 analógja a hazai KR142EN12 chip.

Az első laboratóriumi kísérlethez az alábbi séma alkalmas. Az áramkör egyetlen ellenállásának kiszámítása a következő képlet szerint történik: R = I / 1,25, ahol I a névleges lézeráram (referenciaérték).

Néha a stabilizátor kimenetén a diódával párhuzamosan egy 2200 uFx16 V-os poláris kondenzátort és egy 0,1 uF-os nem poláris kondenzátort telepítenek. Részvételük indokolt abban az esetben, ha a bemenetre olyan álló tápegységről táplálnak feszültséget, amelynél jelentéktelen változó komponens és impulzuszaj hiányozhat. Az alábbiakban bemutatjuk az egyik ilyen áramkört, amelyet Krona akkumulátorral vagy egy kis akkumulátorral való működtetésre terveztek.

A diagram az R1 ellenállás hozzávetőleges értékét mutatja. A pontos számításhoz a fenti képletet kell használni.

Az elektromos áramkör összeszerelése után előzetes felvételt készíthet, és az áramkör működőképességének bizonyítékaként megfigyelheti a kibocsátó dióda élénkvörös szórt fényét. A valós áram- és házhőmérséklet mérése után érdemes elgondolkodni a radiátor felszerelésének szükségességén. Ha a lézert hosszú ideig álló helyzetben, nagy áramerősség mellett kívánják használni, akkor passzív hűtést kell biztosítani. Most már nagyon kevés van hátra a cél eléréséhez: fókuszálni és egy keskeny, nagy erősugárhoz jutni.

Optika

Tudományos szempontból itt az ideje egy egyszerű kollimátor megépítésének, egy olyan eszköznek, amely párhuzamos fénynyalábok előállítására szolgál. Ideális megoldás erre a célra egy szabványos lencse, amelyet a meghajtóból vettek. Segítségével meglehetősen vékony, körülbelül 1 mm átmérőjű lézersugarat kaphat. Egy ilyen sugár energiája elegendő ahhoz, hogy pillanatok alatt átégjen a papíron, a szöveten és a kartonon, megolvasztja a műanyagot és elégeti a fát. Ha vékonyabb sugarat fókuszál, akkor ez a lézer képes rétegelt lemez és plexi vágására. De meglehetősen nehéz beállítani és biztonságosan rögzíteni az objektívet a meghajtóról a kis gyújtótávolsága miatt.

Lézermutató alapján sokkal egyszerűbb kollimátort építeni. Ezen kívül egy driver és egy kis akkumulátor is elhelyezhető a tokjában. A kimenet egy körülbelül 1,5 mm átmérőjű, kisebb égési hatású gerenda lesz. Ködös időben vagy erős havazáskor hihetetlen fényhatások figyelhetők meg, ha a fényáramot az ég felé irányítjuk.

Az online áruházon keresztül megvásárolhat egy kész kollimátort, amelyet kifejezetten a lézer felszereléséhez és beállításához terveztek. Teste radiátorként fog szolgálni. Az eszköz összes alkatrészének méreteinek ismeretében olcsón vásárolhat egy LED-es zseblámpát, és használhatja a testét.

Befejezésül néhány mondatot szeretnék hozzáfűzni a lézersugárzás veszélyeiről. Először is, soha ne irányítsa a lézersugarat emberek vagy állatok szemébe. Ez súlyos látáskárosodáshoz vezet. Másodszor, viseljen zöld védőszemüveget, miközben kísérletezik a vörös lézerrel. Megakadályozzák a spektrum vörös komponensének nagy részének átjutását. Az üvegeken áthaladó fény mennyisége a sugárzás hullámhosszától függ. A lézersugarat oldalról védőfelszerelés nélkül nézni csak rövid ideig szabad. Ellenkező esetben fájdalom jelentkezhet a szemekben.

Olvassa el is

Az otthon tárolt felesleges dolgokból néha igazán hihetetlen és hasznos dolgokat készíthetsz. Van otthon egy régi DVD-RW (író) meghajtó? Megmutatjuk, hogyan készíthetsz otthon egy erős lézert abból, hogy elemeket kölcsönözsz belőle.

Biztonság

Az a készülék, amihez végül eljutunk, nem egy ártalmatlan játék! Mielőtt lézert készítene, ügyeljen a biztonságára: a sugár szembeütése káros a retinára, különösen, ha a találmány erős. Ezért azt tanácsoljuk, hogy minden munkát speciális védőszemüvegben végezzen, amely kíméli a látását, ha valami elromlik, és véletlenül a szemébe vagy egy barátjába irányítja a lézersugarat.

Ha a jövőben használja a lézert, ne feledje az alábbi egyszerű biztonsági óvintézkedéseket:

Ne irányítsa a lézersugarat gyúlékony vagy robbanásveszélyes tárgyakra.
Ne világítson fényvisszaverő felületekre (szemüveg, tükör).
Már a 100 m-es távolságból kilőtt lézersugár is veszélyt jelent az emberi és állati retinára.

Munka a lézermodullal

A legfontosabb dolog, amire szükségünk van, egy égő. Vegye figyelembe, hogy minél nagyobb az írási sebesség, annál erősebb lesz a DVD-lézerünk. Magától értetődik, hogy a lézermodul eltávolítása után a berendezés működésképtelenné válik, ezért csak olyan készüléket szereljen szét, amelyre már nincs szüksége.

És most kezdjük:

Munkánk első része véget ért. Térjünk át a következő fontos lépésre.

A készülék áramkörének összeszerelése

Szükségünk van egy áramkörre a készülékünk teljesítményének szabályozásához. Ellenkező esetben az első használat során egyszerűen kiég. Az alábbiakban láthatja a lézer rajzát.

Készülékünkhöz a függő szerelés nagyon megfelelő. És most térjünk át a barkácsoló lézer áramellátására.

A készülék tápegysége

Minimum 3,7 V-ra lesz szükségünk. Régi mobiltelefon akkumulátorok, ceruzaelemek ezt biztosítják. Csak egymással párhuzamosan kell összekötni őket. A készülék vagy egy álló lézermutató működésének ellenőrzésére stabilizáló tápegység alkalmas.

Ebben a szakaszban már tesztelheti a készülék működését. Irányítsa a falra, a padlóra, és kapcsolja be. Egy csomó élénk vöröses színt kell látnia. Sötétben úgy néz ki, mint egy erős infravörös zseblámpa.

Látható, hogy míg a fény távol van a lézertől: a sugár túl széles; összpontosítani kér. Ezt fogjuk tenni legközelebb.

Lencse a lézersugár fókuszálásához

A gyújtótávolság beállításához egy ugyanabból a DVD-RW meghajtóból kölcsönzött objektív is beérhet.

Most csatlakoztassa újra az eszközt, és a fényét bármely felületre irányítsa ezen a lencsén keresztül. Megtörtént? Ezután áttérünk a munka utolsó szakaszára - az összes elemet egy merev tokba helyezzük.

Tokgyártás

Sokan azt mondják, hogyan kell lézert készíteni, és azt mondják, hogy a modult a legegyszerűbb egy kis zseblámpából vagy egy kínai lézermutatóból egy tokba helyezni. Ahol egyébként már van lencse. De elemezzük a helyzetet, ha sem az egyik, sem a másik nem volt kéznél.

Opcióként helyezze az elemeket alumínium profilba. Könnyen fűrészelhető fémfűrésszel, fogóval mintázva. Ide kisujjas akkumulátort is hozzáadhat. Hogyan kell ezt megtenni, az alábbi fotó eligazítja.

Ügyeljen arra, hogy minden érintkezőt szigeteljen. A következő lépés az objektív rögzítése a házban. Gyurmára a legegyszerűbb felszerelni - így beállíthatod a legsikeresebb pozíciót. Egyes esetekben jobb hatás érhető el, ha a lencsét domború oldalával a lézerdióda felé fordítja.

Kapcsolja be a lézert, és állítsa be a sugár tisztaságát. Ha elégedett az eredménnyel, zárja be a lencsét a házba. Ezután zárja le teljesen, például szorosan csavarja be elektromos szalaggal.

Hogyan készítsünk lézert: alternatív módszer

Egy másik, némileg eltérő módot kínálunk a házi készítésű nagy teljesítményű lézer elkészítésére. A következőkre lesz szüksége:

DVD-RW meghajtó 16-szoros vagy nagyobb rögzítési sebességgel.
Három ujjas elem.
100 mF és 100 pF kondenzátorok.
Ellenállás 2-5 ohm.
Vezetékek.
Forrasztópáka.
Lézermutató (vagy bármely más kollimátor - ez az objektíves modul neve).
LED acél lámpa.

Most nézzük meg, hogyan készítsünk lézert ezzel a módszerrel:

Távolítsa el a készülékkocsiban található lézermodult a meghajtóból a már leírt módon. Ne felejtse el megóvni a statikus elektromosságtól úgy, hogy a kimeneteket vékony dróttal tekerje be, vagy viseljen antisztatikus csuklópántot.
A fenti séma szerint forrassza a meghajtót - azt a táblát, amely a házi készítésű termékünket a kívánt teljesítményre hozza. Ügyeljen a polaritásra, hogy ne sértse meg az érzékeny lézerdiódát.
Ebben a lépésben az újonnan épített illesztőprogram teljesítményét teszteljük. Ha a lézermodul 16x sebességű modellből van, akkor 300-350 mA áram elegendő hozzá. Ha magasabb (legfeljebb 22x), akkor álljon meg 500 mA-nél.
Miután meggyőződött arról, hogy a meghajtó alkalmas-e, be kell helyezni a tokba. Ez lehet akár egy kínai lézermutató alapja, amelyre már fel van szerelve az objektív, vagy egy alkalmasabb ház egy LED-es zseblámpából.

Lézeres tesztelés

És itt az érdekelte, hogyan készítsünk lézert. Térjünk át a készülék gyakorlati tesztelésére. Semmi esetre se töltse otthon - csak az utcán, távol a tűztől és robbanásveszélyes tárgyaktól, épületektől, holt fától, szemétkupacoktól stb. A kísérletekhez papírra, műanyagra, ugyanazon elektromos szalagra, rétegelt lemezre van szükségünk.

Tehát kezdjük:

Helyezzen egy papírlapot aszfaltra, kőre, téglára. Irányítson rá egy már jól fókuszált lézersugarat. Látni fogja, hogy egy idő után a levél füstölni kezd, majd teljesen kigyullad.
Most térjünk át a műanyagra – az is füstölni kezd a lézersugár hatására. Nem javasoljuk az ilyen kísérletek elvégzését hosszú ideig: ennek az anyagnak az égéstermékei nagyon mérgezőek.
A legérdekesebb tapasztalat rétegelt lemezzel, lapos deszkával van. Fókuszált lézerrel egy bizonyos feliratot ki lehet égetni, rajzolva rá.

Az otthoni lézer természetesen kényes munka és szeszélyes találmány. Ezért nagyon valószínű, hogy a kézműve hamarosan meghibásodik, mivel bizonyos tárolási és üzemeltetési feltételek fontosak számára, amelyeket otthon nem lehet biztosítani. A legerősebb, fémet könnyen vágható lézereket csak erre szakosodott laboratóriumokban lehet beszerezni, amatőrök számára természetesen nem. Azonban a hagyományos eszköz is nagyon veszélyes – nagy távolságból egy személy vagy állat szemébe, gyúlékony tárgy közelébe irányítva.

Hello hölgyeim és uraim. Ma nyitok egy cikksorozatot az erős lézerekről, mert a habrapoisk szerint az emberek hasonló cikkeket keresnek. Szeretném elmondani, hogyan készíthet otthon egy meglehetősen erős lézert, és megtanítom, hogyan használja ezt az erőt nem csak a „felhőkön való ragyogás” érdekében.

Figyelem!

A cikk egy nagy teljesítményű lézer gyártását írja le ( 300mW ~ teljesítmény 500 kínai mutató), ami károsíthatja az Ön és mások egészségét! Legyen rendkívül óvatos! Használjon védőszemüveget és ne irányítsa a lézersugarat emberekre vagy állatokra!

Találjuk ki.

A Habrén a hordozható lézerekről szóló cikkek, a Dragon Lasers, például Hulk, csak néhányszor elcsúsztak. Ebben a cikkben elmondom, hogyan készíthet olyan lézert, amely teljesítménye nem rosszabb, mint a legtöbb, ebben az üzletben értékesített modell.

Főzés.

Először elő kell készítenie az összes összetevőt:
- nem működő (vagy működő) DVD-RW meghajtó 16-szoros vagy nagyobb rögzítési sebességgel;
- 100 pF és 100 mF kondenzátorok;
- ellenállás 2-5 Ohm;
- három AAA elem;
- forrasztópáka és huzalok;
- kollimátor (vagy kínai mutató);
- acél LED lámpa.

Ez a szükséges minimum egy egyszerű illesztőprogram-modell gyártásához. A meghajtó valójában egy tábla, amely a kívánt teljesítményre adja ki a lézerdiódánkat. Nem érdemes közvetlenül a lézerdiódához csatlakoztatni az áramforrást - ez meghibásodik. A lézerdiódát árammal kell táplálni, nem feszültséggel.

A kollimátor valójában egy olyan modul, amelynek lencséje minden sugárzást keskeny nyalábbá redukál. A kész kollimátorok megvásárolhatók a rádióüzletekben. Ezekben már azonnal van egy kényelmes hely a lézerdióda felszerelésére, és a költség 200-500 rubel.

Kínai mutatóból is használhatunk kollimátort, azonban a lézerdióda nehezen rögzíthető, maga a kollimátor teste pedig nagy valószínűséggel fémezett műanyagból készül. Tehát a diódánk rosszul lesz hűtve. De ez is lehetséges. Ez a lehetőség a cikk végén látható.

Mi igen.

Először magát a lézerdiódát kell beszereznie. Ez a DVD-RW meghajtónk nagyon törékeny és kicsi része – legyen óvatos. Meghajtónk kocsijában egy erős vörös lézerdióda található. A gyengétől a hagyományos IR diódánál nagyobb radiátorral különböztetheti meg.

Javasoljuk, hogy antisztatikus csuklópántot használjon, mivel a lézerdióda nagyon érzékeny a statikus elektromosságra. Ha nincs karkötő, akkor a dióda vezetékeit vékony huzalba tekerheti, amíg az a tokba történő beszerelésre vár.

E rendszer szerint forrasztania kell a meghajtót.

Ne cserélje fel a polaritást! A lézerdióda is azonnal meghibásodik, ha a bemeneti teljesítmény polaritását megfordítják.

Az ábrán egy 200 mF-os kondenzátor látható, azonban a hordozhatósághoz 50-100 mF is elegendő.

Próbáljuk.

Mielőtt beszerelné a lézerdiódát és mindent a házba szerelne, ellenőrizze a meghajtó teljesítményét. Csatlakoztasson egy másik lézerdiódát (nem működő vagy a másodikat a meghajtóról), és mérje meg az áramerősséget multiméterrel. A sebesség jellemzőitől függően az áramerősséget helyesen kell kiválasztani. A 16x-os modellekhez a 300-350 mA elég megfelelő. A leggyorsabb 22x-hez akár 500mA is alkalmazható, de teljesen más driverrel, aminek gyártását egy másik cikkben tervezem leírni.

Borzasztóan néz ki, de működik!

Esztétika.

A súly szerint összeállított lézerrel csak ugyanazok az őrült technomiákusok előtt dicsekedhet, de a szépség és a kényelem érdekében jobb, ha egy kényelmes tokban szereli össze. Itt jobb úgy választani, ahogy tetszik. Az egész áramkört egy normál LED-es zseblámpába szereltem. Mérete nem haladja meg a 10x4 cm-t. Azt azonban nem javaslom, hogy vigye magával: soha nem tudhatja, milyen követelésekkel élhetnek az illetékes hatóságok. És érdemesebb speciális tokban tárolni, hogy az érzékeny lencse ne porosodjon be.

Ez egy lehetőség minimális költséggel - egy kínai mutatóból származó kollimátort használnak:

A gyárilag gyártott modul használata a következő eredményeket eredményezi:

A lézersugár este látható:

És persze sötétben:

Talán.

Igen, szeretném elmondani és bemutatni a következő cikkekben, hogyan használhatók az ilyen lézerek. Hogyan készítsünk sokkal erősebb példányokat, amelyek képesek fémet és fát vágni, nem csak gyufát gyújtani és műanyagot olvasztani. Hologramok készítése és objektumok beolvasása a 3D Studio Max modellek beszerzéséhez. Hogyan készítsünk erőteljes zöld vagy kék lézereket. A lézerek hatóköre meglehetősen széles, és egy cikk nem elegendő.

Emlékezni kell.

Ne feledkezzünk meg a biztonságról! A lézer nem játék! Vigyázz a szemedre!

Ma arról fogunk beszélni, hogyan készíthet saját kezűleg saját kezűleg improvizált anyagokból saját nagy teljesítményű zöld vagy kék lézert. Figyelembe vesszük a rajzokat, diagramokat és a házi készítésű lézermutatók eszközét is, gyújtósugárral és legfeljebb 20 km-es hatótávolsággal.

A lézeres berendezés alapja egy optikai kvantumgenerátor, amely elektromos, hő-, kémiai vagy egyéb energia felhasználásával lézersugarat állít elő.

A lézer működése a stimulált (indukált) sugárzás jelenségén alapul. A lézersugárzás lehet folyamatos, állandó teljesítményű, vagy impulzusos, rendkívül magas csúcsteljesítményű. A jelenség lényege, hogy egy gerjesztett atom egy másik foton hatására képes fotont kibocsátani annak abszorpciója nélkül, ha az utóbbi energiája megegyezik az atom előtti és utáni energiaszintek különbségével. kibocsátás. Ebben az esetben a kibocsátott foton koherens a sugárzást okozó fotonnal, vagyis annak pontos másolata. Így erősödik a fény. Ez a jelenség különbözik a spontán emissziótól, amelyben a kibocsátott fotonok terjedésének, polarizációjának és fázisának véletlenszerű iránya van.
Annak a valószínűsége, hogy egy véletlenszerű foton egy gerjesztett atom stimulált emisszióját okozza, pontosan egyenlő annak a valószínűségével, hogy egy gerjesztetlen állapotban lévő atom ezt a fotont abszorpálja. Ezért a fény felerősítéséhez szükséges, hogy a közegben több gerjesztett atom legyen, mint gerjesztetlen. Egyensúlyi állapotban ez a feltétel nem teljesül, ezért a lézeres aktív közeg pumpálására különféle rendszereket (optikai, elektromos, kémiai stb.) alkalmaznak. Egyes sémákban a lézer munkaelemét optikai erősítőként használják más forrásból származó sugárzáshoz.

A kvantumgenerátorban nincs külső fotonfluxus, az inverz populáció benne jön létre különféle pumpás források segítségével. A forrástól függően többféle szivattyúzási módszer létezik:
optikai - nagy teljesítményű vakulámpa;
gázkibocsátás a munkaanyagban (aktív közegben);
áramhordozók befecskendezése (átvitele) egy félvezetőbe a zónában
rn átmenetek;
elektronikus gerjesztés (tiszta félvezető vákuumbesugárzása elektronárammal);
termikus (a gáz felmelegítése és ezt követő gyors hűtés;
kémiai (kémiai reakciók energiájának felhasználásával) és néhány más.

A generálás elsődleges forrása a spontán emisszió folyamata, ezért a fotongenerációk folytonosságának biztosításához pozitív visszacsatolás szükséges, melynek köszönhetően a kibocsátott fotonok későbbi stimulált emissziós aktusokat idéznek elő. Ehhez a lézer aktív közeget optikai rezonátorba helyezzük. A legegyszerűbb esetben két tükörből áll, amelyek közül az egyik áttetsző - a lézersugár részben kilép a rezonátorból.

A tükrökről visszaverődő sugárnyaláb ismételten áthalad a rezonátoron, indukált átmeneteket okozva benne. A sugárzás lehet folyamatos vagy impulzusos. Ugyanakkor a gyors ki- és bekapcsolási visszacsatolás és ezáltal az impulzusperiódus csökkentésére szolgáló különféle eszközök segítségével lehetőség nyílik nagyon nagy teljesítményű sugárzás előállítására - ezek az úgynevezett óriás impulzusok. Ezt a lézeres üzemmódot Q-kapcsolt üzemmódnak nevezik.
A lézersugár koherens, monokróm, polarizált keskeny fénysugár. Egyszóval ez egy olyan fénysugár, amelyet nem csak szinkron források bocsátanak ki, hanem nagyon szűk tartományban is, és irányítottak. Egyfajta rendkívül koncentrált fényáram.

A lézer által keltett sugárzás monokromatikus, egy adott hullámhosszúságú foton kibocsátásának valószínűsége nagyobb, mint a spektrális vonal kiszélesedésével összefüggő közeli fotoné, és ezen a frekvencián az indukált átmenetek valószínűsége is maximális. . Ezért fokozatosan a keletkezési folyamat során az adott hullámhosszúságú fotonok dominálnak minden más foton felett. Ráadásul a tükrök speciális elrendezése miatt csak azok a fotonok tárolódnak a lézersugárban, amelyek a rezonátor optikai tengelyével párhuzamos irányban, attól kis távolságra terjednek, a többi foton gyorsan elhagyja a rezonátor térfogatát. . Így a lézersugárnak nagyon kicsi az eltérési szöge. Végül a lézersugárnak szigorúan meghatározott polarizációja van. Ehhez különféle polarizátorokat vezetnek be a rezonátorba, például a lézersugár terjedési irányához képest Brewster-szögben elhelyezett síküveglemezek lehetnek.

A lézerben használt munkafolyadék a munkahullámhosszától, valamint egyéb tulajdonságaitól függ. A dolgozó testet energiával "pumpálják", hogy elérjék az elektronpopuláció-inverzió hatását, ami stimulált fotonkibocsátást és optikai erősítést okoz. Az optikai rezonátor legegyszerűbb formája két párhuzamos tükör (lehet négy vagy több is), amelyek a lézer munkateste körül helyezkednek el. A dolgozó test stimulált sugárzását a tükrök visszaverik és ismét felerősítik. A kifelé való kilépés pillanatáig a hullám sokszor visszaverődhet.

Tehát röviden fogalmazzuk meg a koherens fényforrás létrehozásához szükséges feltételeket:

kell egy működő anyag inverz populációval. Csak akkor lehetséges a fény erősítése a kényszerített átmenetek miatt;
a munkaanyagot a visszacsatolást biztosító tükrök közé kell helyezni;
a munkaanyag által adott erősítést, ami azt jelenti, hogy a munkaanyagban a gerjesztett atomok vagy molekulák számának nagyobbnak kell lennie, mint a küszöbérték, amely a kimeneti tükör reflexiós együtthatójától függ.

A lézerek tervezésénél a következő típusú munkatestek használhatók:

Folyékony. Munkafolyadékként használják, például festéklézerekben. A készítmény szerves oldószert (metanolt, etanolt vagy etilénglikolt) tartalmaz, amelyben kémiai színezékek (kumarin vagy rodamin) vannak feloldva. A folyékony lézerek működési hullámhosszát az alkalmazott festékmolekulák konfigurációja határozza meg.

Gázok. Különösen szén-dioxid, argon, kripton vagy gázkeverékek, mint a hélium-neon lézereknél. E lézerek energiájának "szivattyúzása" leggyakrabban elektromos kisülések segítségével történik.
Szilárd anyagok (kristályok és üvegek). Az ilyen munkatestek szilárd anyagát kis mennyiségű króm, neodímium, erbium vagy titán ionok hozzáadásával aktiválják (ötvözik). A leggyakrabban használt kristályok ittrium-alumínium-gránát, ittrium-lítium-fluorid, zafír (alumínium-oxid) és szilikátüveg. A szilárdtestlézereket általában vakulámpával vagy más lézerrel "pumpálják".

Félvezetők. Olyan anyag, amelyben az elektronok energiaszintek közötti átmenetét sugárzás kísérheti. A félvezető lézerek nagyon kompaktak, elektromos árammal "szivattyúzzák", ami lehetővé teszi a fogyasztói eszközökben, például CD-lejátszókban való felhasználásukat.

Ahhoz, hogy az erősítőt generátorrá alakítsa, visszajelzést kell szerveznie. A lézereknél ezt úgy érik el, hogy a hatóanyagot tükröző felületek (tükrök) közé helyezik, amelyek az úgynevezett "nyitott rezonátort" alkotják, mivel a hatóanyag által kibocsátott energia egy része visszaverődik a tükrökről, és ismét visszatér. a hatóanyaghoz.

A lézerben különféle típusú optikai üregeket használnak - lapos tükrös, gömb alakú, lapos és gömb alakú kombinációk stb. a rezonátor, izgatott lehet.

A módusokat a frekvencia és az alak, azaz a rezgések térbeli eloszlása jellemzi. A lapostükrös rezonátorban túlnyomórészt a rezonátor tengelye mentén terjedő síkhullámoknak megfelelő rezgéstípusok gerjesztettek. A két párhuzamos tükörből álló rendszer csak bizonyos frekvenciákon rezonál – és a lézerben is betölti azt a szerepet, amelyet az oszcilláló áramkör tölt be a hagyományos alacsony frekvenciájú generátorokban.

A nyitott rezonátor (nem pedig a zárt - zárt fémüreg -, amely a mikrohullámú tartományra jellemző) használata alapvető fontosságú, mivel az optikai tartományban egy L = ? (L a rezonátor jellemző mérete,? a hullámhossz) egyszerűen nem készíthető, és L-re >> ? a zárt rezonátor elveszti rezonanciatulajdonságait, mivel a lehetséges rezgésmódok száma annyira megnő, hogy átfedik egymást.

Az oldalfalak hiánya jelentősen csökkenti a lehetséges rezgéstípusok (üzemmódok) számát, mivel a rezonátor tengelyével szögben terjedő hullámok gyorsan túllépik annak határait, és lehetővé teszi a rezonátor rezonáns tulajdonságainak megőrzését L >> ?. A lézerben lévő rezonátor azonban nemcsak visszacsatolást ad a tükrökről visszaverődő sugárzásnak a hatóanyagra való visszavezetésével, hanem meghatározza a lézer sugárzási spektrumát, energetikai jellemzőit és a sugárzás irányát is.
A síkhullám legegyszerűbb közelítésében a rezonanciafeltétel egy lapostükrös rezonátorban az, hogy a rezonátor hosszában egész számú félhullám illeszkedik: L=q(?/2) (q egész szám), ami az oszcilláció típusú frekvencia q indexű kifejezéséhez vezet: ?q=q(C/2L). Ennek eredményeként az L. emissziós spektruma általában keskeny spektrális vonalak halmaza, amelyek közötti intervallumok azonosak és egyenlőek c / 2L-rel. A vonalak (összetevők) száma adott L hosszúsághoz az aktív közeg tulajdonságaitól, azaz az alkalmazott kvantumátmenetnél a spontán emisszió spektrumától függ, és elérheti a több tízet és százat is. Bizonyos feltételek mellett lehetségesnek bizonyul egy spektrális komponens elkülönítése, azaz egymódusú generálási rendszer megvalósítása. Az egyes komponensek spektrális szélességét a rezonátor energiavesztesége és mindenekelőtt a tükrök fényáteresztése és -elnyelése határozza meg.

A munkaközeg erősítésének frekvenciaprofilja (a munkaközeg vonalának szélessége és alakja határozza meg) és a nyitott rezonátor sajátfrekvenciáinak halmaza. A lézereknél használt, magas minőségi tényezőjű nyitott rezonátoroknál az egyes módusok rezonanciagörbéinek szélességét, sőt a szomszédos módusok közötti távolságot is meghatározó ??p üreg sávszélessége kisebbnek bizonyul, mint az erősítés. vonalszélesség ??h, és még gázlézereknél is, ahol a vonalszélesítés minimális. Ezért többféle rezonátorrezgés esik az erősítő áramkörbe.

A lézer tehát nem feltétlenül egy frekvencián generál, hanem gyakrabban, éppen ellenkezőleg, egyszerre több típusú rezgésnél történik a generálás, milyen erősítés esetén? több veszteség a rezonátorban. Ahhoz, hogy a lézer egy frekvencián működjön (egyfrekvenciás üzemmódban), általában speciális intézkedések megtételére van szükség (például a veszteségek növelésére, a 3. ábrán látható módon), vagy módosítani kell a tükrök közötti távolságot úgy, hogy csak egy divat. Mivel az optikában, amint azt fentebb megjegyeztük, a lézerben a generálási frekvenciát főként a rezonátorfrekvencia határozza meg, a generálási frekvencia stabilan tartása érdekében a rezonátort stabilizálni kell. Tehát, ha a munkaanyag nyeresége fedezi a rezonátor veszteségeit bizonyos típusú rezgések esetén, akkor azokon generálás történik. Előfordulásának magja, mint minden generátornál, a zaj, ami a lézerekben spontán kibocsátás.
Ahhoz, hogy az aktív közeg koherens monokromatikus fényt bocsásson ki, visszacsatolást kell bevezetni, vagyis az e közeg által kibocsátott fényáram egy részét vissza kell küldeni a közegbe stimulált emisszió céljából. A pozitív visszacsatolás optikai rezonátorokkal történik, amelyek az elemi változatban két koaxiális (párhuzamos és azonos tengelyű) tükör, amelyek közül az egyik áttetsző, a másik "süket", vagyis teljesen visszaveri a fényáramot. A munkaanyag (aktív közeg), amelyben az inverz populáció jön létre, a tükrök közé kerül. A stimulált sugárzás áthalad az aktív közegen, felerősödik, visszaverődik a tükörről, ismét áthalad a közegen, és tovább erősödik. Egy áttetsző tükörön keresztül a sugárzás egy része a külső közegbe bocsátódik ki, egy része pedig visszaverődik a közegbe, és újra felerősödik. Bizonyos körülmények között a működő anyag belsejében a fotonáram lavinaszerűen növekedni kezd, és megkezdődik a monokromatikus koherens fény keletkezése.

Az optikai rezonátor működési elve, a munkaanyag részecskéinek túlnyomó része, amelyeket fénykörök képviselnek, alapállapotban, azaz alacsonyabb energiaszinten vannak. Csak néhány részecske, amelyet sötét karikák képviselnek, vannak elektronikusan gerjesztett állapotban. Amikor a munkaanyagot pumpáló forrásnak teszik ki, a részecskék fő része gerjesztett állapotba kerül (a sötét karikák száma megnőtt), és inverz populáció jön létre. Továbbá (2c. ábra) egyes részecskék spontán kibocsátása történik elektronikusan gerjesztett állapotban. A rezonátor tengelyéhez képest szöget bezáró sugárzás elhagyja a munkaanyagot és a rezonátort. A rezonátor tengelye mentén irányított sugárzás megközelíti a tükör felületét.

Egy félig átlátszó tükörnél a sugárzás egy része átjut rajta a környezetbe, egy része pedig visszaverődik, és ismét a munkaanyagra irányul, gerjesztett állapotban lévő részecskéket bevonva a stimulált emisszió folyamatába.

A „süket” tükörben a teljes sugárfluxus visszaverődik, és ismét áthalad a működő anyagon, kiváltva az összes megmaradt gerjesztett részecske kisugárzását, ami azt a helyzetet tükrözi, amikor minden gerjesztett részecske feladta tárolt energiáját, és a kimeneten. a rezonátor a félig átlátszó tükör oldalán erőteljes indukált sugárzási fluxus jött létre.

A lézerek fő szerkezeti elemei közé tartozik az alkotóelemek atomjainak és molekuláinak bizonyos energiaszintjével rendelkező munkaanyag, egy pumpás forrás, amely inverz populációt hoz létre a működő anyagban, valamint egy optikai rezonátor. Nagyon sok különböző lézer létezik, de mindegyiknek ugyanaz, és ráadásul az eszköz egyszerű kapcsolási rajza is van, ami az 1. ábrán látható. 3.

Kivételt képeznek a félvezető lézerek sajátosságukból adódóan, hiszen bennük minden különleges: a folyamatok fizikája, a szivattyúzási módok és a tervezés. A félvezetők kristályos képződmények. Egy különálló atomban az elektron energiája szigorúan meghatározott diszkrét értékeket vesz fel, ezért az elektron energiaállapotait egy atomban szintek szerint írják le. A félvezető kristályban az energiaszintek energiasávokat alkotnak. Egy tiszta félvezetőben, amely nem tartalmaz szennyeződéseket, két sáv van: az úgynevezett vegyértéksáv és a felette elhelyezkedő vezetési sáv (az energiaskálán).

Közöttük van egy tiltott energiaértékek rés, amit sávköznek nevezünk. Abszolút nullával egyenlő félvezető hőmérsékleten a vegyértéksávnak teljesen ki kell telnie elektronokkal, és a vezetési sávnak üresnek kell lennie. Valós körülmények között a hőmérséklet mindig abszolút nulla felett van. De a hőmérséklet emelkedése az elektronok termikus gerjesztéséhez vezet, néhányuk a vegyértéksávból a vezetési sávba ugrik.

Ennek a folyamatnak az eredményeként a vezetési sávban bizonyos (viszonylag kis) számú elektron jelenik meg, és a megfelelő számú elektron hiányzik a vegyértéksávból, amíg az teljesen meg nem töltődik. A vegyértéksávban lévő elektron üresedést egy pozitív töltésű részecske képvisel, amelyet lyuknak nevezünk. Az elektron kvantumátmenetét a sávközön keresztül alulról felfelé úgy tekintjük, mint egy elektron-lyuk pár létrehozásának folyamatát, ahol az elektronok a vezetési sáv alsó szélén, a lyukak pedig a vegyértéksáv felső szélén koncentrálódnak. . A tiltott zónán való átmenet nemcsak alulról felfelé, hanem felülről lefelé is lehetséges. Ezt a folyamatot elektron-lyuk rekombinációnak nevezik.

Ha egy tiszta félvezetőt olyan fénnyel sugároznak be, amelynek fotonenergiája valamivel meghaladja a sávközt, a fény és az anyag között háromféle kölcsönhatás léphet fel egy félvezető kristályban: abszorpció, spontán emisszió és stimulált fénykibocsátás. Az első típusú kölcsönhatás akkor lehetséges, ha egy fotont a valenciasáv felső széle közelében elhelyezkedő elektron nyel el. Ebben az esetben az elektron energiateljesítménye elegendő lesz a sávrés leküzdésére, és kvantumátmenetet fog végrehajtani a vezetési sávba. Spontán fénykibocsátás lehetséges egy elektron spontán visszatérésével a vezetési sávból a vegyértéksávba egy energiakvantum - egy foton - kibocsátásával. A külső sugárzás átmenetet kezdeményezhet a vezetési sáv alsó széle közelében elhelyezkedő elektron vegyértéksávjába. A fény e harmadik típusú kölcsönhatása a félvezető anyagával egy másodlagos foton megszületése lesz, amely paramétereiben és mozgási irányában megegyezik az átmenetet elindító fotonnal.

A lézersugárzás generálásához létre kell hozni a „munkaszintek” inverz populációját a félvezetőben - kellően magas elektronkoncentrációt kell létrehozni a vezetési sáv alsó szélén, és ennek megfelelően magas lyukkoncentrációt kell létrehozni a szélén. a vegyértéksávból. Erre a célra a tiszta félvezető lézerek általában elektronsugárral történő pumpálást alkalmaznak.

A rezonátor tükrei a félvezető kristály csiszolt élei. Az ilyen lézerek hátránya, hogy sok félvezető anyag csak nagyon alacsony hőmérsékleten hoz létre lézersugárzást, és a félvezető kristályok elektronsugárral történő bombázása erősen felmelegszik. Ehhez további hűtőberendezésekre van szükség, ami bonyolítja a készülék kialakítását és megnöveli a méreteit.

Az adalékolt félvezetők tulajdonságai jelentősen eltérnek a nem adalékolt, tiszta félvezetőkétől. Ez annak köszönhető, hogy egyes szennyeződések atomjai könnyen átadják valamelyik elektronjukat a vezetési sávnak. Ezeket a szennyeződéseket donor szennyeződéseknek, az ilyen szennyeződésekkel rendelkező félvezetőket pedig n-félvezetőknek nevezzük. Más szennyeződések atomjai éppen ellenkezőleg, egy elektront rögzítenek a vegyértéksávból, és az ilyen szennyeződések akceptorok, az ilyen szennyeződésekkel rendelkező félvezető pedig p-félvezető. A szennyező atomok energiaszintje a sávszélességen belül található: n-félvezetőknél nem messze a vezetési sáv alsó szélétől, f-félvezetőknél a vegyértéksáv felső széle közelében.

Ha ebben a tartományban elektromos feszültséget hozunk létre úgy, hogy a p-félvezető oldalán pozitív, az n-es félvezető oldalán negatív pólus van, akkor az elektromos tér hatására az n-ből származó elektronok -félvezető és a p-félvezetőből származó lyukak a pn területre mozognak (injektálják) - átmenet.

Az elektronok és lyukak rekombinációja során fotonok bocsátanak ki, optikai rezonátor jelenlétében pedig lézersugárzás keletkezése lehetséges.

Az optikai rezonátor tükrei a félvezető kristály csiszolt felületei, amelyek merőlegesek a pn átmenet síkjára. Az ilyen lézereket a miniatürizálás jellemzi, mivel a félvezető aktív elem mérete körülbelül 1 mm lehet.

A vizsgált jellemzőtől függően minden lézer az alábbiak szerint van felosztva).

Első jel. Szokásos különbséget tenni a lézererősítők és a generátorok között. Az erősítőkben a bemeneten gyenge lézersugárzás történik, a kimeneten pedig ennek megfelelően erősödik. A generátorokban nincs külső sugárzás, a különböző szivattyúforrások segítségével történő gerjesztése következtében a munkaanyagban keletkezik. Minden orvosi lézeres eszköz generátor.

A második jel a munkaanyag fizikai állapota. Ennek megfelelően a lézereket szilárdtestre (rubin, zafír stb.), gázra (hélium-neon, hélium-kadmium, argon, szén-dioxid stb.), folyékonyra (folyékony dielektrikum ritka szennyeződésekkel működő atomokkal) osztják. földfémek) és félvezetők (arzenid-gallium, arzenid-foszfid-gallium, szelenid-ólom stb.).

A munkaanyag gerjesztésének módja a lézerek harmadik megkülönböztető jellemzője. A gerjesztőforrástól függően léteznek optikai szivattyúzású, gázkisüléses, elektronikus gerjesztésű, töltéshordozó-injektáló, termikus, kémiai szivattyúzású lézerek és néhány más.

A lézer emissziós spektruma az osztályozás következő jele. Ha a sugárzás egy szűk hullámhossz-tartományban koncentrálódik, akkor a lézert monokromatikusnak szokás tekinteni, és a műszaki adataiban meghatározott hullámhossz van feltüntetve; ha széles tartományban, akkor a lézert szélessávúnak kell tekinteni, és meg kell adni a hullámhossz-tartományt.

A kibocsátott energia jellege szerint megkülönböztetünk impulzuslézereket és folytonos hullámú lézereket. Az impulzuslézer és a folyamatos sugárzás frekvenciamodulációjával rendelkező lézer fogalmát nem szabad összetéveszteni, hiszen a második esetben valójában különböző frekvenciájú nem folytonos sugárzást kapunk. Az impulzuslézerek egyetlen impulzusban nagy teljesítményűek, elérik a 10 W-ot, míg a megfelelő képletekkel meghatározott átlagos impulzusteljesítményük viszonylag alacsony. A frekvenciamodulációval rendelkező cw lézereknél az úgynevezett impulzus teljesítménye kisebb, mint a folyamatos sugárzás teljesítménye.

Az átlagos kimenő sugárzási teljesítmény (a következő osztályozási jellemző) szerint a lézereket a következőkre osztják:

nagy energiájú (egy tárgy vagy biológiai tárgy felületén létrehozott fluxussűrűségű sugárzási teljesítmény - több mint 10 W/cm2);

közepes energiájú (létrehozott fluxussűrűségű sugárzási teljesítmény - 0,4-10 W / cm2);

· alacsony energiájú (létrehozott fluxussűrűségű sugárzási teljesítmény - kevesebb, mint 0,4 W/cm2).

lágy (generált energiaexpozíció - E vagy teljesítmény fluxussűrűség a besugárzott felületen - 4 mW/cm2-ig);

átlagos (E - 4-30 mW/cm2);

kemény (E - több mint 30 mW / cm2).

Az 5804-91 számú lézerek tervezésére és üzemeltetésére vonatkozó egészségügyi normáknak és szabályoknak megfelelően, a keletkező sugárzás kezelőszemélyzetre veszélyességi foka szerint a lézereket négy osztályba sorolják.

Az első osztályú lézerek közé tartoznak azok a műszaki berendezések, amelyek kollimált (korlátozott térszögbe zárt) sugárzása nem jelent veszélyt az ember szemére és bőrére.

A második osztályba tartozó lézerek olyan eszközök, amelyek kimeneti sugárzása veszélyes, ha közvetlen és tükröződő sugárzással szembe kerül.

A harmadik osztályba tartozó lézerek olyan eszközök, amelyek kimeneti sugárzása veszélyes, ha a szem közvetlen és tükröződő visszaverődésnek, valamint diffúzan visszaverődő sugárzásnak van kitéve 10 cm távolságra a szórt fényvisszaverő felülettől, és (vagy) ha a bőr ki van téve. direkt és tükröződő sugárzásra.

A negyedik osztályba tartozó lézerek olyan eszközök, amelyek kimeneti sugárzása veszélyes, ha a bőrt diffúzan visszaverődő sugárzásnak teszik ki 10 cm távolságra a szórt fényvisszaverő felülettől.

Az ember számos technikai találmányt tanult meg a természeti jelenségek megfigyelésével, elemzésével és a megszerzett tudásnak a környező valóságban való alkalmazásával. Így az ember képes volt tüzet gyújtani, kereket alkotott, megtanult villamos energiát termelni, irányítani egy nukleáris reakciót.

Ezekkel a találmányokkal ellentétben a lézernek nincsenek analógjai a természetben. Megjelenése kizárólag a feltörekvő kvantumfizika keretein belüli elméleti feltevésekhez kapcsolódott. A lézer alapját képező elv létezését a 20. század elején a legnagyobb tudós, Albert Einstein jósolta meg.

A „lézer” szó a fizikai folyamat lényegét leíró öt szó első betűkre való redukálása eredményeként jelent meg. Az orosz változatban ezt a folyamatot "a fény felerősítésének stimulált emisszió segítségével" nevezik.

Működési elve szerint a lézer fotonok kvantumgenerátora. A mögöttes jelenség lényege, hogy egy atom foton formájában energia hatására egy másik fotont bocsát ki, amely mozgásirányában, fázisában és polarizációjában megegyezik az elsővel. Ennek eredményeként a kibocsátott fény felerősödik.

Ez a jelenség termodinamikai egyensúlyi körülmények között lehetetlen. Különféle módszereket alkalmaznak az indukált sugárzás létrehozására: elektromos, vegyi, gáz és mások. Otthoni lézerek (lézer lemezmeghajtók, lézernyomtatók) használat félvezető módszer sugárzás stimulálása elektromos áram hatására.

A működés elve abból áll, hogy a légáramot a fűtőelemen keresztül a hőlégpisztoly csövébe vezetik, és a beállított hőmérséklet elérése után speciális fúvókákon keresztül belép a forrasztandó részbe.

Meghibásodás esetén a hegesztő inverter kézzel megjavítható. Olvashat javítási tippeket.

Ezenkívül minden teljes értékű lézer szükséges alkatrésze optikai rezonátor, melynek feladata, hogy többszörösen visszaverve felerősítse a fénynyalábot. Erre a célra a lézeres rendszerekben tükröket használnak.

Azt kell mondani, hogy igazi nagy teljesítményű lézer létrehozása saját kezűleg otthon irreális. Ehhez speciális ismeretek, összetett számítások elvégzése, jó anyagi és műszaki bázis szükséges.

Például a fémet vágni képes lézergépek rendkívül forróak, és rendkívüli hűtést igényelnek, beleértve a folyékony nitrogén használatát. Ráadásul a kvantumelven működő eszközök rendkívül szeszélyesek, a legfinomabb hangolást igénylik, és a legkisebb eltérést sem tűrik el a szükséges paraméterektől.

Az összeszereléshez szükséges alkatrészek

A lézeráramkör saját kezű összeállításához szüksége lesz:

Újraírható DVD-ROM (RW). 300 mW teljesítményű vörös lézerdiódát tartalmaz. Használhat BLU-RAY-ROM-RW lézerdiódákat - lila fényt bocsátanak ki 150 mW teljesítménnyel. Számunkra a gyorsabb írási sebességű ROM-ok a legjobbak: erősebbek.
Impulzus NCP1529. Az átalakító 1A áramot ad ki, a feszültséget 0,9-3,9 V tartományban stabilizálja. Ezek a mutatók ideálisak a lézerdiódánkhoz, amely 3 V-os állandó feszültséget igényel.
Kollimátor egyenletes fénysugár eléréséhez. Jelenleg számos lézermodul kapható különböző gyártóktól, beleértve a kollimátorokat is.
Kimeneti objektív a ROM-ból.
Ház például lézermutatóból vagy zseblámpából.
Vezetékek.
Elemek 3,6 V.

Az alkatrészek csatlakoztatásához meg kell határozni, hogy melyik kábel a fázis, hol a nulla és a föld. Ez segít egy olyan eszköznek, mint.

Ily módon a legegyszerűbb lézer szerelhető össze. Mit tud egy ilyen kézműves "fényerősítő":

Gyújts meg egy gyufát távolról.
Olvassa fel a műanyag zacskókat és a vékony papírt.
100 méternél nagyobb távolságra bocsát ki sugarat.

Az ilyen lézer veszélyes: nem égeti meg a bőrt vagy a ruhát, de károsíthatja a szemet.

Ezért az ilyen eszközt óvatosan kell használni: ne vigye fényvisszaverő felületekre (tükrök, szemüvegek, reflektorok), és általában legyen nagyon óvatos - a sugár sérülést okozhat, ha akár egy távolságból is a szemébe ütközik. száz méter.

Csináld magad lézer videón

A lézer veszélyes játék, gondatlan használat esetén egészségre ártalmas lehet. Ne irányítsa a lézert emberekre vagy állatokra!

Mire lesz szükség?

Bármely lézer több részre osztható:

fényáram-kibocsátó;
optika;
az erő forrása;
áramerősség-stabilizátor (meghajtó).

Hol tudok venni diódát lézerhez?

A legalkalmasabb a DVD-RW lemezíróból vett lézerdióda. A legjobb minőségű lézerdiódák az LG, Sony és Samsung meghajtókba vannak beépítve.

Minél nagyobb egy DVD-meghajtó írási sebessége, annál erősebb a benne telepített lézerdióda.

Hajtás szétszerelés

Sofőr

Az LM317 analógja a hazai KR142EN12 chip.

A diagram az R1 ellenállás hozzávetőleges értékét mutatja. A pontos számításhoz a fenti képletet kell használni.

Optika

Olvassa el is

Úgy döntöttél, hogy valami hihetetlent készítesz egyszerű részletekkel? A lézer korunkban nem számít újdonságnak, de házilag nem nehéz elkészíteni. Megmondjuk, hogyan készíthet lézert saját kezűleg lemezmeghajtó és egy normál zseblámpa segítségével.

Figyelem! A lézer teljesítménye eléri a 250 milliwattot. A kísérlet megkezdése előtt ügyeljen a biztonságára és vegyen fel védőszemüveget (hegesztőszemüveget). Soha ne irányítsa a lézersugarat emberekre vagy állatokra, különösen a szemekre. A lézer megsérülhet az emberben.

Ahhoz, hogy saját kezűleg lézert készítsünk, szükségünk van:

1. Eszköz DVD-lemezek írására.
2. AixiZ lézermutató (vehetsz másikat is).
3. Csavarhúzó.
4. Zseblámpa.

Hogyan lehet megtudni a lézerdióda teljesítményét?

A lézerteljesítményt a kétrétegű lemezek írási sebességének jellemzői alapján határozhatja meg:

1. Sebesség 10X, lézerteljesítmény 170-200 milliwatt.
2. Sebesség 16X, lézerteljesítmény 250-270 milliwatt.

Utasítás. Hogyan készítsünk lézert?

1. lépés. Forgassa meg a DVD-meghajtót, és nyissa ki a fedelet. Elengedjük és kivesszük a kocsit (a meghajtó szerkezete eltérhet, de mindegyik meghajtón két vezető van, amelyek mentén a kocsi mozog), és leválasztjuk az összes kábelt.

2. lépés. Miután felszabadította a kocsit, letekerjük a csavarokat és az alkatrészeket, hogy felszabadítsa magát a diódát. A meghajtó két dióda lézerrel rendelkezhet:

1. A lemez beolvasása (infravörös dióda).
2. Lemez rögzítéséhez (piros dióda).

A jobb oldali diódára (piros) egy tábla van rögzítve, a dióda kioldásához használjon rendes forrasztópákát.

3. lépés. Rövid folyamat után ilyen formában kell megkapnunk a diódát.

Minden házban van egy régi elhasználódott technika. Valaki a szemétlerakóba dobja, és néhány kézműves megpróbálja felhasználni néhány házi készítésű találmányhoz. Így a régi lézermutató jól használható – saját kezűleg is lehet lézervágót készíteni.

Ahhoz, hogy valódi lézert készítsen egy ártalmatlan csecsebecséből, a következő elemeket kell elkészítenie:

lézer mutató;
zseblámpa újratölthető elemekkel;
régi, talán nem működő CD/DVD-RW író. A lényeg, hogy van egy meghajtója működő lézerrel;
egy csavarhúzó készlet és egy forrasztópáka. Érdemesebb márkás vágót használni, de rendes hiányában az is működhet.

Lézervágó készítés

Először el kell távolítania a lézervágót a meghajtóból. Ez a munka nem nehéz, de türelmesnek kell lennie és maximális figyelmet kell fordítania. Mivel nagy számú vezetéket tartalmaz, szerkezetük azonos. A meghajtó kiválasztásakor fontos figyelembe venni az írási lehetőség jelenlétét, mivel ebben a modellben a lézer képes felvételeket készíteni. A felvétel egy vékony fémréteg elpárologtatásával történik magáról a lemezről. Abban az esetben, ha a lézer olvasásra működik, félerővel használják, kiemelve a lemezt.

A felső rögzítők szétszerelésekor találhatunk egy kocsit, amelyben egy lézer található, amely két irányba tud mozogni. Óvatosan lecsavarással kell eltávolítani, nagyszámú leszerelhető eszköz és csavar van, amelyeket fontos óvatosan eltávolítani. A további munkához piros diódára van szükség, amellyel az égést végzik. Eltávolításához forrasztópáka szükséges, és óvatosan el kell távolítania a rögzítőelemeket is. Fontos megjegyezni, hogy a lézervágó gyártásához nélkülözhetetlen alkatrészt nem lehet megrázni és leejteni, ezért a lézerdióda eltávolításakor óvatosnak kell lenni.

Hogyan távolítják el a jövőbeli lézermodell fő elemét, alaposan meg kell mérnie mindent, és ki kell találnia, hová tegye, és hogyan csatlakoztassa a tápegységet, mivel az író lézerdiódának sokkal több áramra van szüksége, mint a lézer diódájának. lézermutatót, és ebben az esetben többféleképpen is használható.

Ezután a mutatóban lévő diódát kicseréljük. Erőteljes lézermutató létrehozásához el kell távolítani a natív diódát, helyette egy hasonlót kell telepíteni a CD / DVD-RW meghajtóról. A mutatót sorban szétszereljük. Ki kell csavarni és két részre osztani, felül van a cserélendő rész. A régi diódát eltávolítják és a helyére szerelik a szükséges diódát, amely ragasztóval rögzíthető. Vannak esetek, amikor nehéz lehet eltávolítani a régi diódát, ebben a helyzetben használhat egy kést és rázza meg egy kicsit a mutatót.

A következő lépés egy új tok gyártása lesz. Ahhoz, hogy a leendő lézer kényelmesen használható legyen, csatlakoztassa a tápfeszültséget, és lenyűgöző megjelenést biztosítson, használhatja a zseblámpa tokot. A lézermutató átalakított felső részét zseblámpává építik be, és a diódára csatlakoztatott újratölthető elemekről táplálják. Fontos, hogy ne cserélje fel a tápegység polaritását. A zseblámpa összeszerelése előtt az üveget és a mutató egyes részeit el kell távolítani, mert nem vezeti jól a lézersugár közvetlen útját.

Az utolsó lépés a használatra való előkészítés. Csatlakoztatás előtt ellenőrizni kell a lézerrögzítés erősségét, a vezetékek polaritásának helyes csatlakoztatását és a lézer vízszintességét.

Ezen egyszerű lépések elvégzése után a lézervágó használatra kész. Egy ilyen lézerrel papírt, polietilént lehet átégetni, gyufát gyújtani. A hatókör széles lehet, minden a képzeleten múlik.

További pontok

Készíthet erősebb lézert. Gyártásához szüksége lesz:

DVD-RW meghajtó, lehet, hogy nem működik;
100 pF és 100 mF kondenzátorok;
ellenállás 2-5 ohm;
három újratölthető elem;
huzalok forrasztópákával;
kollimátor;
acél LED zseblámpa.

Ez az egyszerű készlet, amely a meghajtó összeszereléséhez tartozik, amely a tábla használatával a lézervágót a kívánt teljesítményre hozza. Az áramforrást nem lehet közvetlenül a diódára csatlakoztatni, mert az azonnal megromlik. Azt is fontos figyelembe venni, hogy a lézerdiódát árammal kell táplálni, nem feszültséggel.

A kollimátor egy lencsével felszerelt ház, amelynek köszönhetően az összes sugár egyetlen keskeny sugárba konvergál. Az ilyen eszközöket rádióalkatrész-üzletekben vásárolják. Kényelmesek abban, hogy már van helyük a lézerdióda felszerelésére, és ami a költségeket illeti, meglehetősen kicsi, csak 200-500 rubel.

Természetesen mutatóból is lehet tokot használni, de nehéz lesz lézert rögzíteni bele. Az ilyen modellek műanyagból készülnek, és ez a ház felmelegedéséhez vezet, és nem lesz elég hűtve.

A gyártási elv hasonló az előzőhöz, mivel ebben az esetben egy DVD-RW meghajtóból származó lézerdiódát is használnak.

A gyártás során antisztatikus csuklópántokat kell használni.

Ez szükséges a statikus feszültség eltávolításához a lézerdiódából, nagyon érzékeny. Karkötők hiányában rögtönzött eszközökkel is boldogulhat - vékony vezetéket tekerhet a dióda köré. Ezután jön a sofőr.

A teljes eszköz összeszerelése előtt ellenőrizni kell a meghajtó működését. Ebben az esetben egy nem működő vagy második diódát kell csatlakoztatni, és multiméterrel meg kell mérni a betáplált áram erősségét. Tekintettel az áram sebességére, fontos, hogy erősségét a normák szerint válasszuk meg. Sok modellnél 300-350 mA, a gyorsabbaknál 500 mA áram alkalmazható, de ehhez teljesen más meghajtót kell használni.

Természetesen minden nem professzionális szakember össze tud szerelni egy ilyen lézert, de ennek ellenére a szépség és a kényelem érdekében a legésszerűbb egy ilyen készüléket esztétikusabb tokban megépíteni, és minden ízlés szerint választható, hogy melyiket használja. A legcélszerűbb LED-es zseblámpa esetén lesz összeszerelni, mivel méretei kompaktak, mindössze 10x4 cm, de ennek ellenére nem kell zsebben hordani egy ilyen eszközt, mivel az illetékes hatóságok igényt tarthatnak. Az ilyen eszközt legjobb speciális tokban tárolni, hogy elkerülje a lencse porosodását.

Fontos megfeledkezni arról, hogy a készülék egyfajta fegyver, amelyet óvatosan kell használni, és nem szabad állatokra és emberekre irányítani, mivel nagyon veszélyes és káros lehet az egészségre, a legveszélyesebb az irány a szemek. Veszélyes ilyen eszközöket gyerekeknek adni.

A lézert különféle eszközökkel lehet felszerelni, majd egy ártalmatlan játékból egy meglehetősen erős irányzék a fegyverekhez, mind a pneumatikus, mind a lőfegyverekhez.

Íme néhány egyszerű tipp a lézervágó készítéséhez. Kissé továbbfejlesztve ezt a kialakítást, lehetőség van akril anyagok, rétegelt lemez és műanyag vágására, valamint gravírozásra marók készítésére.

Nem titok, hogy gyermekkorunkban mindannyian szeretett volna egy olyan eszközt, mint egy lézergép, amely képes fémtömítéseket vágni és átégetni a falakat. A modern világban ez az álom könnyen valósággá válik, hiszen ma már lehet lézert építeni különféle anyagok vágására.

Természetesen otthon lehetetlen olyan erős lézergépet készíteni, amely átvágja a vasat vagy a fát. De házi készítésű eszközzel vághat papírt, műanyag tömítést vagy vékony műanyagot.

Lézeres készülékkel különféle mintákat égethet rétegelt lemezre vagy fára. Használható háttérvilágításként távoli területeken található objektumok számára. Alkalmazási köre egyszerre lehet szórakoztató és hasznos az építő- és szerelési munkák során, nem beszélve a fa- vagy plexigravírozás területén a kreatív potenciál kiaknázásáról.

Olvassa el még:
Hogyan kell helyesen csinálni.

Felülvizsgálat : előnyeik és hátrányaik.
vágólézer

Szerszámok és tartozékok, amelyekre szükség lesz a lézer saját kezű készítéséhez:

1. ábra A lézer LED diagramja.

hibás DVD-RW meghajtó működő lézerdiódával;

lézermutató vagy hordozható kollimátor;

forrasztópáka és kis vezetékek;

1 ohmos ellenállás (2 db);

0,1 uF és 100 uF kondenzátorok;

AAA elem (3 db);

kis eszközök, például csavarhúzó, kés és reszelő.

Ezek az anyagok elegendőek lesznek a következő munkához.

Tehát egy lézeres eszközhöz mindenekelőtt egy mechanikai hibás DVD-RW meghajtót kell választani, mivel az optikai diódáknak jó állapotban kell lenniük. Ha nincs kopott meghajtója, olyanoktól kell megvásárolnia, akik alkatrészként árulják.

Vásárláskor ne feledje, hogy a Samsung gyártó meghajtóinak többsége nem alkalmas vágólézer gyártására. Az a tény, hogy ez a cég olyan diódákkal ellátott DVD-meghajtókat gyárt, amelyek nem védettek a külső hatásoktól. A speciális ház hiánya azt jelenti, hogy a lézerdióda hőterhelésnek és szennyeződésnek van kitéve. A kéz enyhe érintésével megsérülhet.

2. ábra Lézer DVD-RW meghajtóról.

A lézerhez a legjobb megoldás az LG gyártó meghajtója. Minden modell különböző teljesítményű kristállyal van felszerelve. Ezt a számot a kétrétegű DVD-k írási sebessége határozza meg. Rendkívül fontos, hogy a meghajtó rögzítő meghajtó legyen, mivel infravörös sugárzót tartalmaz, ami a lézer készítéséhez szükséges. A szokásos nem fog működni, mivel csak információk olvasására szolgál.

A 16X DVD-RW 180-200mW-os vörös kristállyal van felszerelve. A 20X sebességű meghajtó 250-270 mW-os diódát tartalmaz. A 22X típusú nagysebességű felvevők lézeroptikával vannak felszerelve, amelyek teljesítménye akár 300 mW.

Vissza az indexhez

DVD-RW meghajtó szétszerelése

Ezt a folyamatot nagy körültekintéssel kell elvégezni, mert a belső részek törékenyek és könnyen sérülhetnek. A ház szétszerelése után azonnal észreveszi a szükséges részletet, úgy néz ki, mint egy kis üvegdarab, amely a mozgatható kocsi belsejében található. A talpát el kell távolítani, ez az 1. ábrán látható. Ez az elem egy optikai lencsét és két diódát tartalmaz.

Ebben a szakaszban azonnal figyelmeztetni kell, hogy a lézersugár rendkívül veszélyes az emberi látásra.

A lencsét érő közvetlen találat károsítja az idegvégződéseket, és az ember vak maradhat.

A lézersugár már 100 m távolságban is vakító tulajdonsággal rendelkezik, ezért fontos, hogy figyeljen, hová irányítja. Ne feledje, hogy Ön felelős mások egészségéért, amíg egy ilyen eszköz a kezében van!

3. ábra LM-317 chip.

A munka megkezdése előtt tudnia kell, hogy a lézerdióda nem csak a gondatlan kezelés, hanem a feszültségesések miatt is megsérülhet. Ez pillanatok alatt megtörténhet, ezért a diódák állandó áramforrásról működnek. Amikor a feszültség emelkedik, a készülékben lévő LED túllépi a fényerő normáját, aminek következtében a rezonátor tönkremegy. Így a dióda elveszíti felmelegedési képességét, közönséges zseblámpává válik.

A kristályt a körülötte lévő hőmérséklet is befolyásolja, ha leesik, a lézer teljesítménye állandó feszültség mellett nő. Ha ez meghaladja a szabványos normát, a rezonátor hasonló elv szerint megsemmisül. Ritkábban előfordul, hogy a diódát a hirtelen változások okozzák, amelyeket a készülék gyakori, rövid időn belüli be- és kikapcsolása okoz.

A kristály eltávolítása után azonnal be kell kötni a végeit csupasz huzalokkal. Ez szükséges a feszültségkimenetek közötti kapcsolat létrehozásához. Ezekhez a kimenetekhez egy kis, 0,1 uF-os negatív polaritású és 100 uF-os pozitív polaritású kondenzátort kell forrasztani. Az eljárás után eltávolíthatja a feltekercselt vezetékeket. Ez segít megvédeni a lézerdiódát a tranziensekkel és a statikus elektromossággal szemben.

Vissza az indexhez

Étel

Mielőtt a diódához akkumulátort készítenénk, figyelembe kell venni, hogy 3V-ról kell táplálni, és a felvevő eszköz sebességétől függően akár 200-400 mA-t is fogyaszt. Kerülni kell a kristály közvetlen csatlakoztatását az elemekhez, mivel ez nem egy egyszerű lámpa. Még a közönséges akkumulátorok hatására is megromolhat. A lézerdióda egy független elem, amelyet egy szabályozó ellenálláson keresztül árammal látnak el.

Az áramellátó rendszer háromféleképpen állítható be, különböző bonyolultsági fokokkal. Mindegyik állandó feszültségforrásról (akkumulátorról) való újratöltést foglal magában.

Az első módszer magában foglalja az elektromosság szabályozását ellenállással. A készülék belső ellenállását a diódán való áthaladás során fellépő feszültség érzékelésével mérjük. A 16X írási sebességű meghajtókhoz 200 mA elegendő. Ennek a mutatónak a növekedésével fennáll a kristály elrontásának lehetősége, ezért ragaszkodnia kell a 300 mA maximális értékhez. Áramforrásként telefonelem vagy AAA típusú elemek használata javasolt.

Ennek az energiaellátó rendszernek az előnyei az egyszerűség és a megbízhatóság. A hiányosságok között megemlíthető az akkumulátor telefonról történő rendszeres újratöltése okozta kényelmetlenség és az akkumulátorok készülékbe helyezésének nehézsége. Ezenkívül nehéz meghatározni a megfelelő pillanatot a tápegység újratöltéséhez.

4. ábra LM-2621 chip.

Ha három AA elemet használ, akkor ez az áramkör könnyen beszerelhető egy kínai gyártmányú lézermutatóba. A kész kialakítást a 2. ábra mutatja, két soros 1 ohmos ellenállás és két kondenzátor.

A második módszerhez az LM-317 chipet használjuk. Az áramellátó rendszer elrendezésének ez a módja az előzőnél jóval bonyolultabb, inkább helyhez kötött lézerrendszerekhez alkalmas. A rendszer egy speciális meghajtó gyártásán alapul, amely egy kis tábla. Úgy tervezték, hogy korlátozza az elektromos áramot és megteremtse a szükséges teljesítményt.

Az LM-317 chip csatlakoztatásának áramkörét a 3. ábra mutatja. Olyan elemekre lesz szükség, mint egy 100 ohmos változtatható ellenállás, 2 db 10 ohmos ellenállás, egy 1H4001 sorozatú dióda és egy 100 mikrofarad kondenzátor.

Az ezen az áramkörön alapuló meghajtó az áramforrástól és a környezeti hőmérséklettől függetlenül fenntartja az elektromos áramot (7 V). Az eszköz összetettsége ellenére ezt az áramkört tartják a legkönnyebben otthon összeszerelhetőnek.

A harmadik módszer a leginkább hordozható, így az összes közül az előnyben részesített módszer. Két AAA elemről biztosítja az áramellátást, állandó szinten tartva a lézerdiódára adott feszültséget. A rendszer akkor is megtartja az áramot, ha az elemek lemerültek.

Amikor az akkumulátor teljesen lemerült, az áramkör működése megszűnik, és egy kis feszültség megy át a diódán, amelyet a lézersugár gyenge fénye jellemez. Ez a típusú tápegység a leggazdaságosabb, 90%-os hatásfokkal.

Egy ilyen energiarendszer megvalósításához LM-2621 chipre lesz szüksége, amely 3 × 3 mm-es csomagban van elhelyezve. Ezért bizonyos nehézségekbe ütközhet az alkatrészek forrasztása során. A tábla végső mérete az Ön ügyességétől és ügyességétől függ, hiszen akár egy 2 × 2 cm-es táblán is elhelyezhetők a részletek.A kész tábla a 4. ábrán látható.

Az induktor egy asztali számítógép hagyományos tápegységéről vehető. Egy 0,5 mm keresztmetszetű huzal van rátekerve, legfeljebb 15 fordulattal, az ábra szerint. A fojtószelep átmérője belülről 2,5 mm lesz.

Bármilyen 3 A értékű Schottky dióda megfelelő az alaplaphoz, például 1N5821, SB360, SR360 és MBRS340T3. A dióda tápellátását az ellenállás szabályozza. A hangolás során ajánlatos 100 ohmos változtatható ellenállással csatlakoztatni. A teljesítmény ellenőrzéséhez a legjobb, ha kopott vagy felesleges lézerdiódát használ. Az aktuális teljesítményjelző ugyanaz marad, mint az előző diagramon.

A legmegfelelőbb módszer kiválasztása után frissítheti azt, ha rendelkezik az ehhez szükséges készségekkel. A lézerdiódát miniatűr hűtőbordára kell helyezni, hogy ne melegedjen túl a feszültség emelkedésekor. Az elektromos rendszer összeszerelésének befejezése után gondoskodnia kell az optikai üveg felszereléséről.

szakaszok