лазер - Катушки Тесла и все-все-все https://teslacoil.ru Катушки Тесла, высокие напряжения, импульсные установки, плазма, разряды, высоковольтные трансформаторы, огнемёты, лазеры, СВЧ, рентген и куча чего ещё. Wed, 04 Sep 2013 18:39:34 +0000 ru-RU hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.8 Лазерная искра https://teslacoil.ru/lazernoe/lazernaya-iskra/ https://teslacoil.ru/lazernoe/lazernaya-iskra/#comments Sun, 25 Aug 2013 22:23:23 +0000 https://teslacoil.ru/?p=2339 Лазерной искрой называется электромагнитный пробой воздуха (или другой среды, но обычно воздуха), возникающий в результате превышения некоторой критической плотности энергии лазерного излучения. В грубом приближении суть явления такова: поскольку свет имеет электромагнитную природу, то при определённых параметрах светового пучка электрическая составляющая световой волны оказывается достаточной для… электрического пробоя, как на тех же катушках Тесла. В результате этого пробоя ионизируется газ, образуя небольшое яркое облачко плазмы — лазерную искру. Характерная плотность энергии, которая необходима для такого явления — гигаватты на квадратный […]

The post Лазерная искра first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru]
Лазерной искрой называется электромагнитный пробой воздуха (или другой среды, но обычно воздуха), возникающий в результате превышения некоторой критической плотности энергии лазерного излучения. В грубом приближении суть явления такова: поскольку свет имеет электромагнитную природу, то при определённых параметрах светового пучка электрическая составляющая световой волны оказывается достаточной для… электрического пробоя, как на тех же катушках Тесла. В результате этого пробоя ионизируется газ, образуя небольшое яркое облачко плазмы — лазерную искру.

Характерная плотность энергии, которая необходима для такого явления — гигаватты на квадратный сантиметр. Таких огромных значений можно добиться только в импульсных лазерах — мы традиционно используем лазеры на основе активного элемента Nd:YAG (допированный неодимом алюмоиттриевый гранат) с ламповой накачкой, ввиду их относительной доступности в сравнении с другими типами импульсных лазеров типа волоконного. Для искрения требуются, во-первых, фокусировка луча в весьма плотную перетяжку, и, во-вторых, хитрый технический приём, носящий название «модулированной добротности» — Q-Switch, или затвор. [See image gallery at teslacoil.ru] Обсуждение кусвитча — это вообще отдельная тема, поэтому расскажу вкратце. Если просто начать накачку активного элемента лазера, он почти мгновенно начинает выдавать фотончики наружу резонатора, и дальше мощность растёт линейно с мощностью накачки. Модуляция добротности как бы мешает возникновению полноценной генерации до момента своего насыщения, а когда насыщение наступает, оказывается что активный элемент уже полностью накачан и может выдать всю энергию одним мощным пыщем. Именно так достигается необходимая плотность энергии. Q-switch бывают нескольких разных типов: активный (внешне управляемый), среди них акустооптический и электрооптический (крайне сложные в управлении, требующие десятки мегагерц для раскачки), а также механический, и пассивный. Пассивный кусвитч — поразительная штука, представляющая собой просто кусочек тёмного непрозрачного на вид стеклообразного материала (на деле это допированный хромом алюмоиттриевый гранат, или подобные ему штуки). [See image gallery at teslacoil.ru] Но достаточно его поставить внутрь резонатора лазера, между квантроном и зеркалами, и случается волшебство: лазер начинает давать искру. К сожалению, его главный недостаток — поедание общей мощности: примерно половина усасывается на нём, в то время как активные затворы избавлены от этого недостатка.
На доступном нам оборудовании такая искра выглядит как висящий в воздухе крохотный (около миллиметра, может чуть больше) синеватый плазмоид неправильной формы, что можно увидеть на фотоснимках ниже. Но на мощных лабораторных лазерах исследователи получали и изучали искры многометровой длины. Впечатляющее, наверное, зрелище.

[See image gallery at teslacoil.ru] Поскольку теоретические описания — не наш профиль, сразу перехожу к описанию установок, на которых мы получали это прелюбопытнейшее явление. Первый, минималистичный, вариант — широко известный в узких кругах квантрон SSY-1, применявшийся в некоторых танках в США для системы дальномера. [See image gallery at teslacoil.ru] Его отличают миниатюрнейшие размеры (квантрон, вместе с лампой и пассивным кусвитчем, имеет размеры примерно со средний палец руки), простота использования и тотальная невозможность найти в продаже 🙂 Единственный их продавец, и без того отказывавшийся слать товар за пределы США, теперь вовсе прекратил их реализацию в собранном виде, и теперь доступны только некоторые запчасти — например, запасные лампы. Вся конструкция, вместе с системой накачки, поджига и питанием от пары аккумуляторов, уместилась в пластиковой коробочке размером с ладонь. По нажатию тумблера начинала происходить зарядка конденсаторов, а по нажатию кнопки разряда пыхала лампа накачки и лазер давал искру. [See image gallery at teslacoil.ru] Что отдельно забавно — модулятор добротности был там сделан… на чернилах. Не совсем прямо чернилах, конечно, — там специальные составы — но жаргонное название его именно такое. К сожалению, из-за активного юзания в бедном маленьком SSY-1 потрескалась лампа накачки, и ей требуется замена, которую не купить по вышеописанному жлобству продавца. До появления же замены лазер покоится на полочке в неработоспособном состоянии.

[See image gallery at teslacoil.ru] Второй вариант уже больше напоминает по характеристикам промышленную установку, типа тех, которыми рисуют в стекле (в толще) трёхмерные картинки. Да, эти штуки делают именно таким образом: ЧПУ-станок, на котором установлен лазер, дающий такую искру, которая выбивает миниатюрную трещинку в толще стекла. В нашей установке стоит небольшой квантрон, по виду напоминающий что-то типа К104В, к сожалению, без позволяющих определить его тип маркировок. Лампа накачки — ИНП-5/60, АЭ нестандартный, торчащий с краёв его крепежа в квантроне. По сути, этот квантрон — сборная солянка из разных запчастей, подобранных по принципу «что было под рукой». [See image gallery at teslacoil.ru] Смонтирована сия химера на Г-образном профиле, с юстировками и зеркалами в них по торцам. Ввиду единично-импульсного режима работы потребность в проточном охлаждении отсутствует, и в квантрон просто набрана вода, заткнутая пробками. Простейший вариант сделать этой штуке питание — использовать простую искрилку на УН-9/27 для поджига лампы, МОТ с ЛАТРом и один диод типа 1N4007 для зарядки батареи конденсаторов (например, две штуки К75-40 100мкф 3000в каждый, в параллель — просто что было под рукой. Можно использовать один МБГО 200мкф 1000в), и бухточка толстого провода в качестве тормозящего дросселя (дроссель необходим, чтобы лампу не порвало слишком быстрым разрядом конденсаторов. Номинал — 20-30 мкГн). МОТ заряжает конденсаторы, искрилка по нажатию кнопочки пробивает их на лампу, лазер пыхает.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

При нынешней линзе искра возникает в фокусе где-то на расстоянии пяти сантиметров от линзы. К сожалению, получать её на большем удалении затруднительно: теряется плотность энергии и мощности лазера уже начинает не хватать для пробоя. Но, кто знает, что будет, когда мы запустим наконец трёхсотджоульный ГОС-300… 😉

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Любые фактические численные измерения параметров такой системы затруднительны. Впрочем, в них и нет особой потребности: данная установка, собранная буквально за несколько вечеров — просто быстрый способ поразвлечься с явлением лазерной искры на доступном оборудовании без особых заморочек и задач. Кстати, если убрать модулятор добротности, то энергии лазера (3-4 джоуля) хватает для пробоя насквозь листа нержавейки толщиной аж 0.8 мм (равно как и более тонких кусков стали, типа канцелярского лезвия). При этом из металла вылетают красочные искры и язычки плазмы. К сожалению, снять отверстия практически нет возможности из-за их миниатюрного размера, поэтому придётся поверить на слово 🙂

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Кстати, если добавить к этому квантрону штатный удвоитель от него, можно получить импульсную зелень (1064->532 нм). А ей можно накачать и лазер на красителях… но это уже другая история.

[See image gallery at teslacoil.ru]

Для заинтересовавшихся числами и расчётами могу посоветовать статью по теме лазерной искры — http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/477.html

The post Лазерная искра first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/lazernoe/lazernaya-iskra/feed/ 8
Лазерная арфа https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/lazernaya-arfa/ https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/lazernaya-arfa/#comments Tue, 06 Aug 2013 11:04:11 +0000 https://teslacoil.ru/?page_id=2317  Лазерная арфа — на редкость крутой по своей идее концепт музыкального инструмента, придуманный в 80-х годах не менее крутым музыкантом Жан-Мишель Жарром, с тех пор с успехом использующим её в своих выступлениях. Идея очень проста: берём лазерные лучи, формируем из них подобие реальной струнной арфы, после чего отслеживаем пересечение рукой музыканта какого-либо из лучей. Когда луч прерывается, фотодатчик шлёт сигнал на контроллер, который формирует звуковой (или MIDI) сигнал нужного вида (длительности, громкости и частоты). Лазерные арфы бывают двух видов: открытые […]

The post Лазерная арфа first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru]  Лазерная арфа — на редкость крутой по своей идее концепт музыкального инструмента, придуманный в 80-х годах не менее крутым музыкантом Жан-Мишель Жарром, с тех пор с успехом использующим её в своих выступлениях. Идея очень проста: берём лазерные лучи, формируем из них подобие реальной струнной арфы, после чего отслеживаем пересечение рукой музыканта какого-либо из лучей. Когда луч прерывается, фотодатчик шлёт сигнал на контроллер, который формирует звуковой (или MIDI) сигнал нужного вида (длительности, громкости и частоты).

Лазерные арфы бывают двух видов: открытые и закрытые. Закрытая арфа обязательно требует полной рамы, в которой расположены снизу излучатели (лазеры), а сверху фотоприёмники. [See image gallery at teslacoil.ru] Здесь всё просто и понятно, когда все лучи попадают в фотодатчики — арфа молчит, когда какой-либо перестаёт попадать — издаём нужный звук. Открытая арфа гораздо интереснее, поэтому мы делали именно её. По сути, это мощный лазер, который светит в зеркало стандартного гальванометра, формирующего развёртку лучей в виде «струн» арфы. Рядом с точкой выхода лучей находится фотодатчик, который ловит отражённый свет от пересекающей луч руки. Обработка такого сигнала требует массу заморочек с фильтрацией лишнего мусора в виде боковой засветки, отражёнки лучей от стен и потолка, а также от летающей пыли.

[See image gallery at teslacoil.ru]  Главная проблема — понять, какой именно луч был перекрыт. Из того, что удалось придумать, лучшим решением оказалось следующее: лазер по питанию промодулирован с частотой около 40 килогерц, и при этом развёрткой гальво и обработкой сигнала с фотодатчика рулит один и тот же контроллер. Модуляция отсекает любую лишнюю засветку (при помощи настроенного на её частоту фильтра сразу за фотодатчиком), и, поскольку контроллер всегда знает какой луч перекрыт, с выдачей звука правильной тональности не остаётся никаких проблем.

После некоторого размышления было решено делать выход арфе по MIDI-стандарту, хотя бы для того, чтобы подключать в дальнейшем её прямо к катушке. Как выяснилось, MIDI в своём простейшем варианте это просто-напросто три сырых байта, из которых первый байт — сервисный и задаёт конкретное действие, например включение ноты, второй байт определяет высоту тона (7 бит, 0-127), а третий — скорость нарастания (убывания) ноты (тоже 7 бит). То есть, простейшая миди-команда выглядит так: 0х90 0х3C 0х7F. Ничего более. Разобраться с миди помогла очень годная статья http://www.avrfreaks.net/modules/FreaksArticles/files/19/Midi%20and%20the%20AVR.pdf, которую всем желающим понять MIDI-протокол и рекомендую. Таким образом, на выходе арфы стоит простой 5-контактный MIDI-разъём, который можно подключить уже куда угодно, хоть к компу, хоть к синтезатору, хоть напрямую к DRSSTC.

[See image gallery at teslacoil.ru] В накачке арфы стоит изготовленный под заказ нашим хорошим другом зелёный лазер выходной мощностью примерно 2100 мВт по зелени и 2450 вместе с остатками ИК. По стоимости он оказался примерно вдвое выше, чем аналогичные китайские, но, по некоторому размышлению, было решено переплатить за гарантию, техподдержку и общую заведомую надёжность. Поскольку зелёный лазер такого класса в обязательном порядке требует сборки в сверхчистом помещении, шансов слепить его самостоятельно практически нет. Заодно этот же друг сделал отвечающий вышеупомянутым нужным требованиям по модуляции (40 кГц) источник питания к лазеру, и кучу обратных связей — по температуре кристалла ванадата иттрия, по температуре диода, по току диода, по температуре удвоителя, и так далее. [See image gallery at teslacoil.ru]  Для тех, кто забыл, напоминаю: зелёный лазер — сложная модульная конструкция, состоящая из по крайней мере двух последовательных преобразователей длины волны. Вначале ИК-диод на 808 нм накачивает кристалл обычно ванадата иттрия (YVO4), который излучает далее на 1.064 мкм — это обычный DPSS-лазер. Далее эти 1.064 мкм попадают в кристалл удвоителя частоты (раньше использовали КТP, калий-титанил-фосфат, сейчас в моде LBO — литий триборат), который удваивает эти 1064 нм до 532 нм, то есть до зелёного, каковой и выходит наружу через пропускающее только этот самый зелёный выходное зеркало резонатора. Интересующихся подробностями отсылаю далее на вики и в профильную литературу.

[See image gallery at teslacoil.ru]  Лазер этот невероятно крут, даже несмотря на то, что оптическая мода у него не TEM00 (скорее TEM01 или даже 02) и луч отчётливо размазан по вертикали. [See image gallery at teslacoil.ru]  Но нас и не интересует чистота моды, а вот выходная мощность интересует весьма. Внесённая в луч спичка моментально загорается даже без игр с формированием перетяжки луча линзой. Картонная коробка прожигается насквозь. Дерево моментально начинает дымить и обугливаться даже на расстоянии нескольких метров. Если сделать перетяжку, то в попавшем в неё чёрном предмете начинается локальный ад и израиль — из поверхности вырываются мелкие клубы дыма от мгновенно испаряющегося материала. [See image gallery at teslacoil.ru]  Вообще, игры с лазерами такого класса заслуживают отдельной статьи про них, которая, может быть, когда-нибудь даже и появится. Но вернёмся к арфе.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

 

 

Для формирования развёртки необходим гальванометр. Поскольку в качестве единственного приемлемого по деньгам варианта есть только китайские стандартные гальво, на них и остановились. [See image gallery at teslacoil.ru]  По той же финансовой причине из всего ассортимента остановились на 20 kpps: они стоят всего-навсего 50-80$, в то время как 30 kpps стоят уже 250+$, а цена на 40kpps начинает всерьёз нервировать. По сути, гальво это просто моторчик с зеркалом, каковой моторчик отклоняется туда-сюда в зависимости от подаваемого на него напряжения, и делает это довольно-таки быстро. Если взять два таких зеркала с моторчиком, расположить под углом друг к другу и запустить в них лазерный луч, то можно, последовательно меняя углы и положения зеркал, отрисовать некоторую двумерную картинку. Именно так и работают все лазерные проекторы, используемые в лазерных шоу. Но поскольку у нас задача невероятно примитивна, и нам нужна одномерная развёртка в лучи арфы, второе зеркало можно просто снять.

К сожалению, как показала практика, 20 килоточек недостаточно для обеспечения равномерного и чёткого луча-струны, и в результате наблюдается отчётливо видимое глазом мигание. Устранить это можно лишь выбором более быстрого гальво, но для прототипа сгодится и так.

[See image gallery at teslacoil.ru] Чтобы превратить арфу в законченное устройство, ей необходимы корпус, MIDI-синтезатор и динамики. Ни на то, ни на другое, ни на третье времени уже не оставалось, поэтому арфа получила корпус в виде фанерной, оббитой кожзаменителем коробки от какого-то советского прибора, ноутбук и Microsoft General MIDI в качестве синтезатора, и дешёвые, валявшиеся за кроватью колонки в качестве источника звука. Но даже с таким убогим обвесом она успешно работает и издаёт забавные звуковые эффекты. На снимках ниже — демонстрация работы лазерной арфы посетителям Гик Пикника.

[See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]

Мои попытки изобразить что-то на арфе при помощи простейшего миди-синтезатора, встроенного в WinXP:

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

И более приличная игра музыкантов из группы «Каустика» с синтезатором на Mac’е

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

[See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]     [See image gallery at teslacoil.ru]

 

 

 

The post Лазерная арфа first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/lazernaya-arfa/feed/ 5
Камера Вильсона (туманная камера) https://teslacoil.ru/misc/kamera-vilsona-cloud-chamber/ https://teslacoil.ru/misc/kamera-vilsona-cloud-chamber/#comments Tue, 07 Aug 2012 14:41:41 +0000 https://teslacoil.ru/?p=1725  Это удивительное и относительно простое устройство представляет собой один из самых ранних способов детектирования треков заряженных субатомных частиц и, соответственно, приборов для исследования радиации. Удивительна она тем, что объект микромира (альфа-частица, или даже электрон) способен оставить видимый невооружённым глазом след в макромире. Этакий мост между в норме плохо пересекающимися областями реальности. Принцип действия туманной камеры достаточно несложен для понимания. Переохлаждённый пар летучего вещества, желательно с низкой температурой плавления (традиционно используется спирт, ацетон или нечто подобное), образующийся над охлаждённой до нужной […]

The post Камера Вильсона (туманная камера) first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru]  Это удивительное и относительно простое устройство представляет собой один из самых ранних способов детектирования треков заряженных субатомных частиц и, соответственно, приборов для исследования радиации. Удивительна она тем, что объект микромира (альфа-частица, или даже электрон) способен оставить видимый невооружённым глазом след в макромире. Этакий мост между в норме плохо пересекающимися областями реальности.

Принцип действия туманной камеры достаточно несложен для понимания. Переохлаждённый пар летучего вещества, желательно с низкой температурой плавления (традиционно используется спирт, ацетон или нечто подобное), образующийся над охлаждённой до нужной температуры поверхностью, конденсируется на ионах, оставляемых высокоэнергетической заряженной частицей, которая в результате оставляет туманный след (трек). Камера Вильсона, в отличие от туманной, работает за счёт адиабатического расширения пара, без принудительного охлаждения рабочего тела.

Есть несколько способов сделать туманную камеру дома, без применения сложных криогенных установок, герметичных камер и тому подобного. В целом они сводятся к двум: с использованием холодных расходных материалов (сухой лёд или жидкий азот) или термоэлектрическим способом при помощи элементов Пельтье. Напомню, что элемент Пельтье это такая плоская квадратная штука, которая, при подаче на неё определённых тока и напряжения, начинает греться с одной стороны и охлаждаться с другой, достигая разницы температур в 50-70 градусов (разные Пельтье в зависимости от условий работы и качества изготовления работают по-разному).

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Поскольку сухой лёд мне искать было лень, а жидкий азот потребовал бы довольно кропотливой дозировки для достижения нужного диапазона температур, выбраны были Пельтье. В свою очередь, с ними имеются два способа достижения нужных температур в -50 — -70*С. Самый простой — соединение двух элементов последовательно, когда  один из элементов посажен на радиатор горячей стороной, а холодной стороной охлаждает горячую сторону второго. При использовании водяного охлаждения этот метод довольно успешно работает, но я бы не рекомендовал его кроме как для первичной пробы сил: слишком нестабильны эффекты туманной камеры. Другой способ — это качественное охлаждение радиатора, и использование одиночного элемента Пельтье. Если охладить его горячую сторону ниже нуля по Цельсию, например, при помощи фреонового холодильника, то на холодной стороне будут достигнуты искомые -60*. Собственно, такое решение и было применено.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Конструктивно сама туманная камера — это просто прозрачный корпус с подвешенным источником паров чистого спирта (чистота довольно критична) — смоченной в нём тряпочкой. Внизу корпуса расположен покрашенный чёрной краской элемент Пельтье на фреоново охлаждаемом радиаторе (конструкция фреонового холодильника — тема для другой записи). Около Пельтье или рядом с ним распологается источник альфа-частиц (в данном случае — Pu-239 из радиоизотопного детектора дыма). После охлаждения системы до рабочей температуры, при боковой подсветке поверхности Пельте становятся видны треки от альфа-частиц. Лучшая видимость достигается при подсветке лазером, разложенным в линию специальной насадкой, как и было сделано здесь: такая подсветка не освещает поверхность Пельтье, но освещает туманные треки, что делает их очень контрастными и хорошо заметными. Но обычный фонарик тоже вполне работает.

[See image gallery at teslacoil.ru]

Для качественной работы камеры очень желательно поставить неподалёку от рабочей зоны источник статического электричества (или просто микромощный высоковольтный постоянный источник киловольт на 10-20). Он собирает избыточные ионы из камеры, позволяя образовываться новым частицам.

Каждый трек соответствует строго одной частице. Не все частицы их оставляют, но каждый оставленный — несомненный след пролёта.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Такая вот забавная игрушка, связь между миром элементарных частиц и макромиром.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Если кто-то заинтересован в самостоятельной сборке без лишних заморочек типа фреона, рекомендую эту инструкцию. А здесь, здесь и здесь находятся наиболее впечатляющие видеозаписи из виденных мною, которые и сподвигли на сборку.

The post Камера Вильсона (туманная камера) first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/misc/kamera-vilsona-cloud-chamber/feed/ 7
CO2-лазер (40-50 Вт) https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/co2-lazer-40-50-vt/ https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/co2-lazer-40-50-vt/#comments Sun, 01 Jul 2012 17:04:05 +0000 https://teslacoil.ru/ Углекислотные лазеры — одни из наиболее мощных промышленных газовых лазеров, имеют мощности до нескольких сотен ватт на трубку, имея при этом самую низкую стоимость ватта мощности (для непрерывного режима работы), с довольно высоким КПД (10-20%): современная нулёвая 40 Вт трубка обойдётся вам в сумму около всего лишь 170$ включая доставку от китайцев. Конструкционно типичный CO2-лазер представляет собой стеклянную трубу, с концентрическим стеклянным же кожухом для проточного охлаждения, и третьим кожухом для хранения и остывания газа из разрядной трубки. По концам […]

The post CO2-лазер (40-50 Вт) first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Углекислотные лазеры — одни из наиболее мощных промышленных газовых лазеров, имеют мощности до нескольких сотен ватт на трубку, имея при этом самую низкую стоимость ватта мощности (для непрерывного режима работы), с довольно высоким КПД (10-20%): современная нулёвая 40 Вт трубка обойдётся вам в сумму около всего лишь 170$ включая доставку от китайцев. Конструкционно типичный CO2-лазер представляет собой стеклянную трубу, с концентрическим стеклянным же кожухом для проточного охлаждения, и третьим кожухом для хранения и остывания газа из разрядной трубки. По концам трубки расположены электроды и зеркала:  [See image gallery at teslacoil.ru] глухое, обычно с золотым напылением, и выходное из кремния, водоохлаждаемое. При подаче постоянного высокого напряжения на электроды внутри трубы загорается разряд и начинает происходить генерация когерентного излучения. За дальнейшим принципом работы лазеров отсылаю в википедию.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Единственный их недостаток — большая длина волны, 10600 нм, т.е. дальний ИК. Их луч не видят камеры, он не фокусируется стеклянными линзами (стекло он просто выжигает), а для фокусировки требуются дорогостоящие линзы из селенида цинка или кремния/германия, прозрачных для дальнего ИК, вдобавок для CO2-лазера очень затруднительна обработка металла: большая часть излучения будет отражаться, а не поглощаться (поэтому их лучи отлично отражаются от цельнометаллических зеркал, напр. от полированного медного блина или от специальных стеклянных зеркал с металлическим зеркальным напылением СНАРУЖИ, как на фото). Кроме того, они хрупки, громоздки, и требуют проточного водяного охлаждения, но разве это недостатки, в сравнении с их-то возможностями по испепелению окружающей реальности? 🙂

[See image gallery at teslacoil.ru] 170$ у меня не было, равно как и доверия к способности нашей почты доставить метровую хитро сделанную и очень хрупкую стеклянную трубу в целости, но зато был доставшийся почти нахаляву отечественный лазер ЛГН-703, содержащий внутри трубку ГЛ-508. Мне очень крупно повезло: лазер был не разбит, полностью работоспособен, отъюстирован и просто начинал ЖЕЧЬ при подключении к нему стандартного тестового источника ВН (строчник + УН-9/27). Сведения о его мощности в сети противоречивы, но судя по габаритам, она должна составлять около 40-60 Вт, что при КПД в 10% должно требовать около 500 ватт питания.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]   [See image gallery at teslacoil.ru]

УН-9/27 на эти пятьсот ватт, конечно, способен не был, но, тем не менее, результат уже восхищал: бумажка довольно быстро обугливалась и воспламенялась. За неимением мощного выпрямителя я отставил лазер в угол, где он стоял около полугода без дела и пылился. Недавно же душевный подъём заставил меня приобрести сто штук диодов UF4007 и спаять из них огромную гирлянду, соединив их все последовательно друг с другом. Я прикинул, что, раз диоды из одной коробки, то разброс их параметров должен быть невелик, и поэтому их можно будет просто взять с запасом по напряжению (чтобы на один диод приходилось не более 500-800 вольт) и забить на обвязку выравнивающими резисторами. И, да, о чудо — при подключении этой гирлянды по схеме удвоителя (в качестве источника питании — всё тот же любимый полумост на IR2153, с полевиками SiGH20N50C, на мощность как раз около 500 ватт) с конденсаторами К73-14, 2200пф 16кВ, питальник дал жирную белую искру длиной в несколько сантиметров. Диоды такое обращение перенесли вполне нормально. К слову, примерно такой же по функциональности источник питания те же китайцы продают долларов за 200-300 (в то время как мне по деталям он обошёлся менее чем в 400р).

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru]

При подключении источника питания к извлечённому из пыльного угла лазеру радости моей не было предела. Лазер на нескольких метрах даже без всякой фокусировки мгновенно обугливал и быстро воспламенял фанеру, не говоря уже о бумаге или картоне. Сфокусированный же сферическим зеркалом, он выдавал мгновенно испаряющую ту же фанеру огненную точку, причём из поверхности аж прямо вырывался огненно-искро-дымовой язык сантиметров 7 длиной, оставляя за собой мощный обугленный след. Мне, не видевшему ранее ничего мощнее 1W синей указки, слегка обугливавшей бумагу и пластик, ничего не оставалось, кроме как в восторге пускать слюни на это зрелище. Луч в перетяжке даже раскалил добела стекло, начав его испарять, и кварц. В приступе восторга было решено повесить лазер (за его штатные перекладины для монтирования) вертикально на стену, выведя зеркалами луч в нужное место в комнате-лаборатории, чтобы там уже использовать по необходимости.  Он отлично поместился в углу между дверным косяком и стенкой камина, питальник был прикручен к полке неподалёку. Остаётся только сделать дистанционное управление включением и (было бы неплохо) маломощный прицел из слабенькой красной указки, чтобы не искать каждый раз луч  при помощи фанерного листа. В планах сделать ЧПУ на его основе.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Кстати, многим наверняка знаком гуляющий по сети ролик, на котором некий якобы пирокинетик (некто Роман из Алма-Аты) при помощи растопыренных пальцев и мантры «ГЛИИИИИИМММММ» делает всякие интересные вещи: прожигает листки бумаги, плавит пластиковый стаканчик и т. п. Видео выглядит очень внушительно и убедительно, я сам был готов некоторое время даже поверить в то, что здесь что-то есть. Пока не запустил этот лазер. Со всей уверенностью заявляю, что спектр эффектов совпадает полностью. Если найду время и помощников — засниму пародийный ролик, имитирующий трюки вышеупомянутого пирокинетика, но с вполне однозначным использованием данного CO2-лазера в качестве источника «пирокинетических способностей» 😉

The post CO2-лазер (40-50 Вт) first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/co2-lazer-40-50-vt/feed/ 14
Красный лазер 300 mW https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/krasnyiy-lazer-300-mw/ https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/krasnyiy-lazer-300-mw/#comments Sun, 01 Apr 2012 12:02:26 +0000 https://teslacoil.ru/ Нет особого смысла расписывать идею изготовления красного лазера (длина волны 650 нанометров), она давно гуляет по сети. В двух словах: берётся пишущий DVD 22x, из него выдирается каретка, из каретки аккуратно выдирается красный лазерный диод — длина волны 650 нм (кстати, поэтому он виден не лучше китайских указок на 5 мвт — в них 635 нм), — утрамбовывается в подходящий коллиматор с линзой (например, Aixiz), коллиматор утрамбовывается в подходящий корпус — например, от фонарика, туда же суётся литиевый аккумулятор (или […]

The post Красный лазер 300 mW first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Нет особого смысла расписывать идею изготовления красного лазера (длина волны 650 нанометров), она давно гуляет по сети. В двух словах: берётся пишущий DVD 22x, из него выдирается каретка, из каретки аккуратно выдирается красный лазерный диод — длина волны 650 нм (кстати, поэтому он виден не лучше китайских указок на 5 мвт — в них 635 нм), — утрамбовывается в подходящий коллиматор с линзой (например, Aixiz), коллиматор утрамбовывается в подходящий корпус — например, от фонарика, туда же суётся литиевый аккумулятор (или две 1.5В батарейки, если нет аккумулятора) и драйвер (простейший драйвер — просто резистор на 2-3 ома, методика его подбора делается либо эмпирически по току, ток не должен превышать рабочего тока диода, т.е. где-то 250 мА, либо по одной из кучи статей в сети («простейший драйвер для красного лазерного диода»)). Девайс, доступный для изготовления даже человеку, почти не знакомому ни с лазерами, ни с электроникой. Бюджет — 10$ за диод, 10$ за коллиматор, 3$ за литий, прямые руки и рассыпуха в виде резистора и проводов — бесценно.
Я не стал отклоняться от канонов, тем более что методика изготовления диодных лазеров мне хорошо уже известна, и просто нашёл как-то раз один свободный вечерок и с нуля собрал несколько кривую, но выполняющую свои функции конструкцию. Питается от одного 14500 лития через 2.2 ома, поджигает спички на расстоянии в несколько метров. Хорошее дополнение к имеющейся коллекции из вороха зелёных, синего и фиолетового диодных лазеров.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Красный лазер 300 mW first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/krasnyiy-lazer-300-mw/feed/ 2
Фиолетовый лазер 550 мВт https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/fioletovyiy-lazer-550-mvt/ https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/fioletovyiy-lazer-550-mvt/#comments Mon, 16 May 2011 06:10:38 +0000 https://teslacoil.ru/ Фиолетовые лазерные диоды — одни из наиболее интересных лазеров, доступных без особого труда. Их основной источник — Blu-ray приводы, в особенности пишущие. В зависимости от скорости привода (4х, 6х, 12х) соответственно изменяется максимально допустимая выходная мощность диода и ток его питания, соответственно также и стоимость. Самый мощный, как нетрудно догадаться, 12х, имеющий выходную мощность до 600-800 мВт (причём эта величина близка к теоретическому пределу для одномодовых лазерных диодов). Не обладая любовью к компромиссам, я взял 12х диод (по правде сказать, […]

The post Фиолетовый лазер 550 мВт first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Фиолетовые лазерные диоды — одни из наиболее интересных лазеров, доступных без особого труда. Их основной источник — Blu-ray приводы, в особенности пишущие. В зависимости от скорости привода (4х, 6х, 12х) соответственно изменяется максимально допустимая выходная мощность диода и ток его питания, соответственно также и стоимость. Самый мощный, как нетрудно догадаться, 12х, имеющий выходную мощность до 600-800 мВт (причём эта величина близка к теоретическому пределу для одномодовых лазерных диодов). [See image gallery at teslacoil.ru] Не обладая любовью к компромиссам, я взял 12х диод (по правде сказать, пришлось взять несколько, потому что первый я бесславно сразу же сжёг. Капризные они), благо он стоит дешевле синего, около 35$. Потребляя от 300 до 600 мА при напряжении около 5.8-6.7В, этот диод способен отдавать оптическую мощность от 400 до 800 мВт. Вот только при питании током выше 300 мА диод начинает деградировать, и тем быстрее, чем выше ток. Я бы не рекомендовал питать его более чем 500 мА, разве что если их есть коробка запасных. Они намного капризнее синего относительно перегрева и напряжения питания.

Первый мой фиолетовый лазер работал в виде стационара — вкрученный в модуль диод с резистором последовательно, питаемый от лабораторного БП на токе 300-400 мА. Работал он превосходно, спокойно фокусируясь в миллиметровую точку на 6-7 метрах, и соответственно поджигая спичку без всякого труда, обугливая древесину и так далее, и так далее. К сожалению, он умер позорным образом: я случайно бросил отключенный от лазера контакт БП и попал на провод за резистором. Диод умер в обрыв от импульса тока.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Ко второму лазеру было решено подойти более аккуратно. Решив, что стационар на соплях меня больше не устраивает, я попробовал сделать повышающий импульсный драйвер для питания от литиевого 18650 (3.7-4.2 вольта), на микросхемах zxsc300 или zxsc400. У меня даже почти получилось, драйвер повышал до требуемого напряжения, но упорно отказывалась работать стабилизация. Пришлось призвать тяжёлую артиллерию в лице sifun’а, каковой сделал-таки этот драйвер требуемым образом, выставив ток по моей просьбе в районе 420 мА, что даёт ориентировочную выходную мощность в 550 мВт.
[See image gallery at teslacoil.ru] После упаковывания диода и драйвера в коллиматор — я использую толстые алюминиевые коллиматоры от O-like, они намного лучше подходят для мощных лазерных диодов, нежели классические 12мм AixiZ или Sure — некоторое время он так и пребывал, представляя собой алюминиевый корпус с вкрученной оптикой, торчащей пружинкой и аккумулятором, подключенным проволочкой. [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]
Но в один момент я заметил на воскресной барахолке замечательный китайский фонарик, как специально созданный для переделки под лазер. Некоторое время подумав, что с ним можно сделать, я прибег к уже проверенному способу. Латунный сантехнический фитинг — переход с 3/4″ резьбы на 22 мм медь, обпиленный до почти ровной трубки а также идеально вставленный в него медный переход под пайку с 20 мм нар. на 22 мм внутр. влезли внатяг в корпус фонарика, а в них внатяг, обмазанный термопастой, влез коллиматор. [See image gallery at teslacoil.ru] Естественно, пришлось изрядно поработать ножовкой, болгаркой, шлифмашиной, дрелью и надфилем. В итоге лазер получился, на мой взгляд, просто замечательный. Нагрев, конечно, присутствует, но умеренный. Корпус весьма красивый (хотя тиски его немного поцарапали) и в него отлично влезает 18650. [See image gallery at teslacoil.ru] К сожалению, в процессе установки были несильно, но ощутимо загажены пылью и грязью выходное окно диода и оптика, что практически не ухудшает его прожигательных свойств, но приводит к порядочной боковой засветке в виде довольно ярких спеклов.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Теперь о свойствах самого излучения от этого диода. Во-первых, важное отличие от синего диода: блю-рей диод одномодовый. Это означает, что светит ровным одним когерентным пучком, причём круглой, а не прямоугольной формы, а это допускает сведение его в точку (или в параллельный пучок) на большом расстоянии (синий же всегда будет довольно сильно расходиться). [See image gallery at teslacoil.ru] Во-вторых, длина волны здесь меньше: 405 нанонметров — это почти ультрафиолет. С этим связаны его замечательные возможности по активации люминесцентов и флюоресцентов. Довольно слабо выглядящая точка становится очень яркой, будучи направлена на, например, жёлтый флюоресцентный маркер или белую бумагу (бумага флюоресцирует голубым). Если пропустить луч через обычное стекло, он приобретает в его толще желтоватый или зеленоватый оттенок. [See image gallery at teslacoil.ru] С флюоресцирующими возможностями его связан ещё очень интересный эффект. Точка от него выглядит не точкой, а этакой звездой, пятнышком в довольно крупном ореоле, причём размер этого ореола для глаза остаётся постоянным вне зависимости от расстояния до точки. Этот феномен, знакомый многим по ультрафиолетовым лампам (блеклайту), имеет очень интересное обьяснение: флюоресцирует сам хрусталик глаза. По этой же причине, кстати, луч фиолетового лазера в темноте выглядит быстро расширяющимся. [See image gallery at teslacoil.ru] Но это обман зрения: если подойти ближе, становится видно, что луч всё такой же тонкий, как и был.
Фиолетовый луч, будучи сфокусирован в точку, демонстрирует впечатляющие прожигающие способности. К примеру, он с лёгкостью выжигает чёрную кожу (можно делать ручную лазерную гравировку). Более того, он легко и непринуждённо прожигает белую бумагу (и, при старании, может её поджечь до пламени). Дерево дымится и обугливается. Спички умирают моментально, даже будучи поставлены на пути параллельного луча, а не в перетяжке. Поскольку свести луч можно в точку порядка одной десятой миллиметра, фиолетовый лазер выглядит очень перспективной штукой для изготовления самодельного ЧПУ-станка по лазерной резке и гравировке всякой мелочи (кожи, пластика, тонкого дерева).

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

The post Фиолетовый лазер 550 мВт first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/fioletovyiy-lazer-550-mvt/feed/ 8
Синий лазер 700 mw https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/siniy-lazer-700-mw/ https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/siniy-lazer-700-mw/#comments Fri, 22 Apr 2011 22:44:56 +0000 https://teslacoil.ru/ Я долго хотел эту штуку. Между моментом принятия решения и получением синего луча прошло несколько месяцев напряжённого ожидания компонентов. И оно наконец-то моё, собранное своими руками, жгущее влёт спички и коробки от дисков, да и просто дерево. Одноваттный синий лазер с длиной волны 445 нанометров. Короче, суть такова. Есть цифровой проектор А140 славной фирмы Casio. В нём применена весьма инновационная технология, а именно — капризная ксеноновая лампа заменена на блок лазерных диодов. Аж целых 24 штуки. И каждый из этих […]

The post Синий лазер 700 mw first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Я долго хотел эту штуку. Между моментом принятия решения и получением синего луча прошло несколько месяцев напряжённого ожидания компонентов. И оно наконец-то моё, собранное своими руками, жгущее влёт спички и коробки от дисков, да и просто дерево. Одноваттный синий лазер с длиной волны 445 нанометров.

Короче, суть такова. Есть цифровой проектор А140 славной фирмы Casio. В нём применена весьма инновационная технология, а именно — капризная ксеноновая лампа заменена на блок лазерных диодов. Аж целых 24 штуки. И каждый из этих диодов — многомодовый синий, с длиной волны от 440 до 450 нанометров, в стандартном 5.6мм корпусе и предельной оптической мощностью, внимание, ДО ДВУХ ВАТТ (номинально — около одного. Справедливости ради скажем, что на двух ваттах он проживёт довольно недолго даже с хорошим охлаждением)! Естественно, прознавшие про это лазерофанаты вывесив языки побежали скидываться, покупать и потрошить несчастные проекторы на диоды (разработавшие его инженеры, наверное, за голову хватались, когда узнали о таком обращении). Удельная стоимость диодов получается терпимой — типа 40-60$ за штуку. Всё, что дальше с ним нужно сделать, это запаковать в коллиматор с приличным теплоотводом, приладить оптику и подать нужное питание (примерно 4.1-4.9 вольта и 0.7-2А), желательно качественным образом стабилизированное. Для ленивых — вроде меня — имеются готовые распаянные драйверы (напомню, драйвер — специальная платка, стабилизирующая питание диода), просто припаиваешь лазерный диод (ЛД) на неё и вуаля. Для совсем ленивых умные китайцы начали делать эти одноваттные синие лазеры в заводском исполнении. Но переплата получается порядка 1500-2000 рублей относительно самоделки (я считал, да). Кстати, такой заводской лазер мне тоже скоро прибудет.

[See image gallery at teslacoil.ru] Итак, начинается всё с диода. Берётся он, вероятно, уже вытащенный продавцом из проектора. Диод в ТО-56 корпусе — настолько мелкая и невзрачная хрень, что поначалу просто диву даёшься, откуда в нём столько дури на такой луч. Потом привыкаешь. Выглядит диод — как на картинке слева. [See image gallery at teslacoil.ru] Имеет обычно три ноги (определённые модификации — четыре или две), на которые подаётся питание. Для нашего синего питание подаётся как на схеме (утащено из интернетов, лень рисовать было).

[See image gallery at teslacoil.ru] Далее следует коллиматор. Коллиматором в общем случае называется та хрень, куда диод запихивается для охлаждения и фокусировки оптикой. Стандарт — 12х30 мм модули легендарной фирмы Aixiz, которые та ещё дрянь в плане теплоотвода. [See image gallery at teslacoil.ru] Поэтому наш выбор в данном случае — либо самопальный коллиматор (для имеющих доступ к токарным станкам хорошей точности), либо вот такие вот чёрные штуки от того же Aixiz (но я заказывал у o-like, а вообще их много кто делает). Главное преимущество перед стандартными — намного лучший теплоотвод и очень удобная постановка диода, он туда прижимается гайкой, а не впрессовывается, как у айксизов. Минус — нет удобного кольца фокусировки.
[See image gallery at teslacoil.ru]   Итак, берём этот самый диод и засовываем его в ребристую голову от коллиматора. Прикручиваем гайкой. Что у нас дальше? Дальше у нас драйвер. Для ленивых нищебродов проще всего взять резистор номиналом 2-5 ом, подключить его последовательно диоду и питать от стабилизированного источника тока. [See image gallery at teslacoil.ru] Но я так делать нирикаминдую, тем более портативный лазер так не получится сделать. Дружащие с пайкой мелких СМД-платок могут попробовать сделать повышающий драйвер на, скажем, популярной zxsc400. Но я ленив даже для этого (тем более что такой драйвер сжёг пару моих фиолетовых диодов), и потому заказал заводскую плату. Она идеально влезает в корпус коллиматора, ЛД припаивается прямо на неё ногами и конструкция выглядит прямо как родная.
[See image gallery at teslacoil.ru] Собственно, после этого можно подавать питание на драйвер (где плюс, где минус — на нём написано). Посмотреть на синее пятно на стене. Чтобы пятно стало точкой, нужна оптика. Оптики на рынке хватает, лучше всего брать просветлённые под 445 или 405 нанометров двухлинзовые системы от Rayfoss, O-like или всё того же Aixiz. Брать обязательно две штуки! Дело в том, что их очень легко случайно или специально запачкать, и после этого красивую точку будут окружать неуничтожимые спеклы интерференции от дерьма на стекле. И их очень трудно извести. Так что две линзы. Вкручиваем её в коллиматор и крутим до тех пор, пока пятно на стене не станет вполне чёткой и безумно яркой синей точкой. Окончательную настройку можно произвести позднее.
[See image gallery at teslacoil.ru] Далее — питание. Здесь можно долго не распинаться, берём стандартный аккумулятор формата 18650 — такие живут в аккумах ноутбуков и мощных фонариках. В изобилии у китайцев и на ebay. К нему нужна, кстати, зарядка. У китайцев берём и её.

[See image gallery at teslacoil.ru] Сборка в корпус. Нужно, во-первых, дополнительное охлаждение для коллиматора и, во-вторых, корпус, где мы будем это всё держать. В качестве корпуса лучше всего выбрать фонарик у тех же китайцев под 18650-й аккумулятор; если душит жаба — можно пойти на ближайшую барахолку, найти прилавок с китайским хламом и взять любой с корпусом поприличнее. Я взял POLICE 7W под 3хААА батарейки. Туда хорошо встали и коллиматор, и 18650-й, правда, обмотанный немного изолентой, чтобы не болтался.

[See image gallery at teslacoil.ru] Самого по себе коллиматора недостаточно для отвода всего тепла от диода. [See image gallery at teslacoil.ru] Ему требуется дополнительное охлаждение. Идеально, опять же, иметь выточенное на заказ токарем. Я не стал мучаться и взял сантехнический фитинг под 18мм трубу, слегка расточил его (пришлось купить здоровенное 18мм сверло) и с натягом, обмазав термопастой, вставил коллиматор. Заодно оно идеально зафиксировалось в голове фонаря. Собственно, почти что и всё — осталось вывести контакт на корпус фонаря, и зафиксировать фитинг в голове фонарика. Лазер готов, можно юзать.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Теперь собственно о самом лазере. Как уже сказано выше, этот диод выдаёт примерно 1 ватт оптической мощности на нескольких близкорасположенных длинах волн. Из-за этой вот многомодовости излучения луч невозможно свести в точку обычной сферической линзой, и всегда будет довольно заметное, имеющее форму прямоугольника пятно, а также ощутимое расхождение луча. [See image gallery at teslacoil.ru] Мне удалось добиться прямоугольника в 16х4 мм на расстоянии 7 метров. Это близко к идеальному, но не идеал (можно сократить до ~12 мм, по слухам, на такой дистанции). Соответственно на расстоянии 70 метров это будет уже 16 сантиметров, то есть как пятно от обычного фонарика, и ничего тут не поделаешь. Единственное решение, известное народу — специальная цилиндрическая оптика, асферические линзы. Но с ними настолько много проблем, что прецедентов использования крайне мало. Приходится мириться с прямоугольниками и безобразным расхождением.

[See image gallery at teslacoil.ru] Луч и точка имеют ярко выраженный синий цвет. На фотоснимках, однако, он кажется слегка лиловым. Пятно чрезвычайно яркое, оставляет «зайчики» в глазах, если на него долго смотреть, и шлейфы в них же, если быстро им водить по стенке. Луч лазера хорошо виден даже днём, ночью же, в темноте — просто замечательно. На улице — вообще просто блеск. Что самое интересное, его видно в перпендикуляр лучу, а не только под небольшим углом, как лучи большинства портативных лазеров.

[See image gallery at teslacoil.ru] Луч жгуч. Внесённую в него спичку даже на нескольких метрах поджигает почти моментально. Оставляет дырки в чёрном пластике. Будучи задержан на чёрном предмете вызывает дымление оного. Жжёт дерево. Воздушные шарики уничтожает просто моментально, даже неинтересно. [See image gallery at teslacoil.ru] Если свести луч отдельной внешней линзой, его злобство начинает превосходить вообще всякие границы (коробку от CD дырявит менее чем за секунду (смотрим видео), остальное соответствует. Можно перерезать спичку пополам…). Синий спектр очень красиво засвечивает всякие флюоро- и фосфоресцентные штуковины, типа флюоресцентных красителей. Развлекаться можно очень долго, ибо завораживать оно не перестаёт.

Немного о безопасности. Ватт лазерного излучения — это дохрена много. Опасна, по большому счёту, даже отражёнка от этой синей точки, не говоря уже об отражёнке от блестящих предметов типа стекла и тем более прямом попадании в глаз. Серьёзно, это хороший способ остаться БЕZГЛАЗb|М или серьёзно посадить зрение. Я сам вовсе не фанат соблюдения ТБ, но настоятельно рекомендую приобрести защитные очки, если ранее опыта общения с такими лазерами не имелось.

Вот такая вот опасная игрушка. В планах проапгрейдить мой второй запасной драйвер до большей мощности (этот выдаёт по умолчанию около 800-900 мА, что соответствует оптической мощности в 700 мВт) и получить честный ватт.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

  

  

  

  

  

С момента написания текста сверху случился и обнаружился ряд любопытных вещей. Во-первых, у этих ЛД сильный разброс длин волн (до десятка нанометров, если не более), и причём, по-видимому, это сделано намеренно, чтобы исключить в проекторе спеклы (напомню, это мелкие точки, «шум» вокруг точки сфокусированного лазера, возникающие вследствие его монохроматичности) на картинке проектора, т. е. диоды в одном модуле проектора специально подбираются с разными длинами волн. Во-вторых, один из друзей притащил мне полный аналог моего самодельного лазера, только сделанный с гораздо лучшим, выточенным специально под этот коллиматор теплоотводом, и в корпусе от нормального фонаря. Взамен я ему отдал свою самоделку. [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] В-третьих, мне приехала китайская указка заводского изготовления, с фокусировочной системой. Про неё стоит сказать несколько слов отдельно. Несмотря на низкую (140$) для 1-ваттной синей указки цену, она отдаёт честные 900-950 милливатт излучения (самоделка на драйвере от AixiZ выдаёт лишь 700-800 мвт. Измерены обе на измерителе мощности). У неё относительно неплохое охлаждение и отличная фокусировочная система. [See image gallery at teslacoil.ru] В перетяжке луча она моментально пускает струйку дыма из кожи пальца, прожигает и поджигает белую (!) бумагу, пластик просто уничтожается, спичка перерезается пополам, короче это очень, очень злая штуковина при близкой фокусировке. К сожалению, ей уже неведомым образом поцарапалось выходное окно и теперь точка имеет две расположенные буквой Х безобразные полосы. Мощности в них, полосы, уходит немного, но выглядят они просто отвратительно.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

А ещё, поскольку на руках у меня в какой-то момент оказалось сразу три синих лазера, оказалось невозможным удержаться от играния с ними в задымленном помещении. Переотражения и преломления лучей в призме получились просто безобразно красивыми. Лучше просто посмотреть фотоснимки и видео этого дела.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

  

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

  

The post Синий лазер 700 mw first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/siniy-lazer-700-mw/feed/ 39
Флюоресценты https://teslacoil.ru/himiya/flyuorestsentyi/ https://teslacoil.ru/himiya/flyuorestsentyi/#comments Fri, 22 Apr 2011 16:11:47 +0000 https://teslacoil.ru/ Эта страница очень тесно связана со страницами о блеклайте и синем 445 нм лазере (как только напишу, так сразу). Я давным давно, не спрашивайте даже когда, стащил из одного места набор красителей для микробиологии (а если конкретно — для флуоресцентной микроскопии). Несколько лет он стоял без дела на полке и собирал пыль. Но примерно с полгода назад я оказался свидетелем работы УФ-лампы, т.н. блеклайта, какие можно часто наблюдать на разнообразных дискотеках и прочих непотребных мероприятиях, в домашних условиях, и, будучи […]

The post Флюоресценты first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Эта страница очень тесно связана со страницами о блеклайте и синем 445 нм лазере (как только напишу, так сразу).

Я давным давно, не спрашивайте даже когда, стащил из одного места набор красителей для микробиологии (а если конкретно — для флуоресцентной микроскопии). Несколько лет он стоял без дела на полке и собирал пыль. Но примерно с полгода назад я оказался свидетелем работы УФ-лампы, т.н. блеклайта, какие можно часто наблюдать на разнообразных дискотеках и прочих непотребных мероприятиях, в домашних условиях, и, будучи очарован её эффектами, срочно приобрёл таковую. Подробнее про него, блеклайт, [будет] рассказано в соответствующей странице, а суть в том, что в его лучах превосходно светятся некоторые красители из этого самого набора. Буквально щепотка красителя растворяется в желаемом количестве спирта (рекомендуют изопропиловый, ибо свободно продаётся, но у меня, как назло, была только канистра этанола, им и воспользовался), после чего вся жидкость приобретает характерный оттенок красителя и начинает флюоресцировать под действием блеклайта.
[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]
Я перепробовал не всё, что было в баночках, но большую часть, и обнаружил, что некоторые флюоресцируют слабо, некоторые вообще никак, а некоторые чрезвычайно ярко и интенсивно. Для дальнейшего полочкостояния (пузатые химические колбы с разноцветными жидкостями — превосходный элемент интерьера!) и экспериментирования были отобраны пять: флуоресцеин, родамин 6Ж, родамин C, примулин и уранин. Нашёлся ещё эрозин, но он светится еле-еле. [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru] Что примечательно, будучи достаточно прозрачны при естественном освещении, эти растворы становятся совершенно матовыми и непрозрачными, флюоресцируя в ультрафиолете. Цветовые (вообще говоря, спектральные, ну да ладно) данные таковы: флуоресцеин — жёлто-зелёный, родамин С — ярко-красный, родамин 6Ж — оранжевый, примулин — сине-голубой (при естественном освещении зеленовато-прозрачный), уранин — ярко-зелёный (при естественном освещении желтоватый). Особенно выделяются уранин и родамин 6Ж: даже небольшие их количества, налитые в баночку, в самом тёмном углу ощутимо ярко светятся от даже довольно слабого ультрафиолета. Я залил раствор родамина в виниловую трубку, запаял её с обоих концов и обкрутил вокруг УФ-лампы: получился этакий своеобразный «гибкий неон». К сожалению, в сухом виде они все не светятся никак.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Но гораздо интереснее простого свечения на флуоресценты ультрафиолетом оказывается подвергнуть их монохроматическому излучению от лазера. [See image gallery at teslacoil.ru] В принципе именно так работают широко известные лазеры на красителях: лазер определённой длины волны даёт относительно длинный импульс в кювету с красителем, в котором от такого издевательства возникает генерация и он в свою очередь выдаёт импульс излучения на другой длине волны и многократно более короткий (в пикосекунды). Когда-нибудь я непременно попробую его сделать и запустить, но это потом. А сейчас просто захотелось посветить на баночки и пробирочки с флюоресцентами лазерами и посмотреть на реакцию (сиречь на флюоресценцию). Лазеров у меня на тот момент было три штуки: зелёный — 532 нанометра, синий — 445 нанометров и сла-абенький фиолетовый — 405 нм (мощный фиолетовый был сгоревшим). Экспериментирование показало следующее.
[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Оба родамина хорошо пропускают синь и фиолет, но полностью поглощают зелёный, ярко светясь от всех троих. Флуоресцеин и примулин пропускают зелёный, причём примулин не флюоресцирует — луч в нём становится слегка жёлтого цвета и всё. Но при этом примулин полностью и резко тормозит фиолетовый лазер, и слегка пропускает синий, а флуоресцеин порядком ослабляет синий, но умеренно пропускает фиолет. С уранином всё совсем интересно: он умеренно пропускает зелень, но полностью и резко останавливает синий, и прилично тормозит фиолетовый. Один из видеофайлов в конце страницы, кстати, демонстрирует свечение флюоресцентов в луче мощного фиолетового лазера: некоторых оказывается вполне достаточно для освещения приличного участка комнаты вокруг себя.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]
Я пытался сфотографировать всё это буйство красок, что оказалось весьма непросто. Подписывать на фотоснимках кто есть кто из жидкостей довольно утомительно, поэтому рекомендую посмотреть первое видео — там есть подписи.
Если я найду ещё чего-то интересного (например, точно знаю что надо поэкспериментировать с хинином, коий есть, скажем, в Швепсе, и светится нежно-голубым в ультрафиолете) — непременно сюда внесу.

Фотогалерея — здесь.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Флюоресценты first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/himiya/flyuorestsentyi/feed/ 11
Зелёный лазер 100 мВт. https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/zelyonyiy-lazer-100-mvt/ https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/zelyonyiy-lazer-100-mvt/#comments Sat, 26 Mar 2011 12:22:49 +0000 https://teslacoil.ru/ Зелёная лазерная указка — вполне стандартная игрушка, ставшая очень распространённой в последние несколько лет ввиду уменьшения себестоимости зелёных маломощных DPSS-лазеров, и пришедшая сейчас на замену красным маломощным китайским указкам. У неё намного ярче точка, у неё видимый луч, даже без лишнего дыма в помещении, и намного большие возможности, чем у красного старья. Конструктивно она устроена относительно просто (по крайней мере, на первый взгляд). Кристалл Nd:YVO4, легированного неодимом ванадата иттрия, накачивается лазерным диодом на 808 нм. Кристалл начинает переизлучать в диапазоне […]

The post Зелёный лазер 100 мВт. first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
[See image gallery at teslacoil.ru] Зелёная лазерная указка — вполне стандартная игрушка, ставшая очень распространённой в последние несколько лет ввиду уменьшения себестоимости зелёных маломощных DPSS-лазеров, и пришедшая сейчас на замену красным маломощным китайским указкам. У неё намного ярче точка, у неё видимый луч, даже без лишнего дыма в помещении, и намного большие возможности, чем у красного старья. Конструктивно она устроена относительно просто (по крайней мере, на первый взгляд). [See image gallery at teslacoil.ru] Кристалл Nd:YVO4, легированного неодимом ванадата иттрия, накачивается лазерным диодом на 808 нм. Кристалл начинает переизлучать в диапазоне 1064 нм, после чего луч попадает в кристалл KTP, который удваивает частоты, забирая вторую гармонику. Интересный нюанс тут таков: резонатор для кристалла ванадата имеет два глухих на 1064 нм зеркала. Но эти же зеркала прозрачны для 532 нм зелени! В результате инфракрасное излучение почти что не выходит из резонатора, достигая плотностей энергии в гигаватты на квадратный сантиметр. [See image gallery at teslacoil.ru] Это позволяет начать работать кристаллу удвоителя, а зелень свободно проходит сквозь зеркала. Такие дела.

Вообще эти зелёные «ручки» бывают самых разных мощностей, цен и видов корпуса, но самые дешёвые и простенькие выглядят именно так, как моя. У меня их две, на 30 мВт и 100 мВт, но последняя гораздо интереснее, ввиду втрое большей мощности и, соответственно яркости — она может и лопать воздушные шарики, и поджигать спички. Разумный ценник на эту штуку — около 30-40$ или 1000-1200 руб (за 100 мВт версию), а всё что дороже — бессовестный грабёж. Почему грабёж? Потому что эти указки, во-первых, имеют обыкновение непредсказуемо дохнуть (Китай, что тут взять), и потому что, во-вторых, качество сборки и изготовления начинки оставляет желать. Впрочем, если не насиловать — она неплохо работает довольно долгое время. Кстати, это уже не 5 мВт красная указка. Этой штукой лучше не светить в глаза, потому что можно вполне себе лишиться зрения. Хотя после наблюдения процесса поджигания ею спичек желание это делать, в любом случае, пропадает.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] Из-за приличной мощности луч указки неплохо виден в толще прозрачных материалов, таких как жидкости и стекло. Если посветить ей в большую линзу, как на одной из фотографий, массовые отражения и переотражения создают весьма красивую картину из пересекающихся и изгибающихся лучей. Кроме линзы и призмы у меня есть такая интересная штука, как оптический куб. [See image gallery at teslacoil.ru] Конструктивно это — разрезанный по диагонали почти-куб, отражающие поверхности внутри которого расположены таким хитрым образом, что возвращают попавший туда луч строго параллельно тому направлению, откуда тот прилетел. Такие кубы стоят в теодолитах геодезистов, например. Но если попасть в него вне допустимого телесного угла, куб начинает отражать под углом. С зелёным лазером видны все пути луча, приобретающие весьма красивый вид в темноте.

Эта указка может поджигать спички. Правда, ввиду плохой фокусировки и плохой сводимости (луч имеет размер пятна около сантиметра уже на 6-7 метрах) она это умеет только сфокусированная внешней линзой.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Ещё луч умеет лопать шарики. Лучше всего лопаются красные непрозрачные: им хватает удержания неподвижной точки на 2-4 секунды (с расстояния в 2 метра). С остальными цветами и более далёкими дистанциями хуже: здесь нужно либо красный, либо фиолетовый лазер.

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

Отдельная интересная тема — флюоресценция веществ и растворов от зелени. Некоторые красители, такие как родамин 6Ж (популярное рабочее тело для лазеров на красителях, как раз накачиваемый зелёным лазером), не пропускают зелёный луч, начиная флюоресцировать. Другие, такие как примулин, пропускают, но сам луч в толще жидкости окрашивается в жёлтый цвет. Уранин — рассеивает. Флюоресцеин — пропускает, частично рассеивая, и окрашивает луч. Очень интересно наблюдать, как яркая оранжевая склянка с метилоранжем выглядит угольно-чёрной в зелёном луче.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Интереснее всего это всё выглядит, если в комнате надымить. Луч становится отчётливо виден как глазом, так и фотоаппаратом. Собственно, на фотоснимках всё видно. Все снимки в куче — здесь, в фотогалерее.

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

[See image gallery at teslacoil.ru] [See image gallery at teslacoil.ru]

Щелкните здесь для просмотра встроенного видео.

The post Зелёный лазер 100 мВт. first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/optika-i-lazeryi/zelyonyiy-lazer-100-mvt/feed/ 15
У меня есть квантрон! https://teslacoil.ru/wip/kvantron-k107/ https://teslacoil.ru/wip/kvantron-k107/#comments Fri, 25 Mar 2011 13:38:52 +0000 https://teslacoil.ru/?p=760 Наконец-то мне удалось наложить лапки на настоящий, полновесный квантрон — К-107, с Nd:YAGовым стержнем в комплекте. К сведению, такой же новый стоит ~50 тыс. руб. До кучи достались две лампы — ИНП3-7/80А с фильтрацией УФ-части спектра вспышки, и ИФП-800, идентичная по размерам, но без фильтра. Как только достану (точнее, сделаю из алюминиевой или дюралевой плиты) юстировочный стол, попробую его запустить: конденсаторы в накачку лампы есть (возьму из импульсовки-I), поджиг есть, юстировки зеркал возьму ещё в феврале купленные от ГОС-301, как […]

The post У меня есть квантрон! first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
Квантрон К-107

Квантрон К-107

Наконец-то мне удалось наложить лапки на настоящий, полновесный квантрон — К-107, с Nd:YAGовым стержнем в комплекте. К сведению, такой же новый стоит ~50 тыс. руб. До кучи достались две лампы — ИНП3-7/80А с фильтрацией УФ-части спектра вспышки, и ИФП-800, идентичная по размерам, но без фильтра. Как только достану (точнее, сделаю из алюминиевой или дюралевой плиты) юстировочный стол, попробую его запустить: конденсаторы в накачку лампы есть (возьму из импульсовки-I), поджиг есть, юстировки зеркал возьму ещё в феврале купленные от ГОС-301, как и сами зеркала, глухое штатное, а выходное — самодельное из пары стеклянных пластинок (надеюсь, что заработает с ним). Говорят, можно выкачать до 10 Дж. Интересно было бы ещё попробовать непрерывный режим, но, боюсь, не потяну ни охлаждение, ни БП, да и лампы под непрерыв пока что нету.
Блин, один этот гранатовый стержень стоит раза в полтора больше отданной за квантрон суммы.
Я доволен.

Квантрон К-107, вид с торца

Квантрон К-107, вид с торца


The post У меня есть квантрон! first appeared on Катушки Тесла и все-все-все.

]]>
https://teslacoil.ru/wip/kvantron-k107/feed/ 4