Lidstvo udělalo lví podíl na vynálezech pozorováním přírodních procesů a jevů. Ale s rozvojem technologií se začal objevovat vývoj založený čistě na teoretickém výzkumu. Patří mezi ně laserové zařízení, které za dobu své existence získalo mnoho odrůd a modifikací. V domácnosti může být toto zařízení užitečné jako prvek dálkoměru, dálkové ukazovátko nebo součást projektorového systému. Jak si ale vyrobit domácí laser bez výrobních zařízení a vysoce přesných technologií? Ve skutečnosti je jeho základní zařízení docela jednoduché, i když některé součásti bude nutné vzít z hotového zařízení.
Zařízení a princip fungování podomácku vyrobeného laseru
Tradičně se věří, že pracovním prvkem - druhem zdroje laserového světla - je rubínový kámen. Ale za účelem optimalizace a snížení nákladů na stavbu jsou i profesionální lasery stále dražšíbez této tyče. Přesněji řečeno, je nahrazován alternativními zářiči, a ne nutně pevnými. V tomto případě můžete použít roztok s barvivy. Jak vyrobit laser tohoto typu sami? Budete potřebovat lampu, která osvětlí směs a vyzařuje paprsek o malé tloušťce řádově 5 mm. Součástí návrhu bude také optický systém pro nastavení a zaostření světelného toku.
To ale není všechno. Laser bude aktivován světelným zábleskem. Jeho design bude tvořen kombinací prvků z křemenného skla, elektrod a kovové měděno-ocelové základny. Elektrody bude potřeba připojit na vývody kondenzátoru, jehož kapacita by měla být asi 15 mikrofaradů s nabíjecím potenciálem 3 kW. Jakmile tlak klesne na požadovanou hodnotu, kondenzátor se vybije a dojde k záblesku laseru.
Základna zařízení
Hlavním prvkem podomácku vyrobeného laseru je elektronka zesilovače. Jak již bylo zmíněno, v této kapacitě bude použito křemenné sklo o průměru do 5 mm. Na koncích trubky je nutné opatřit kryty plochými okénky - také z křemene. Zařízení je umístěno mezi dvěma zrcadly, tvořícími střed optické soustavy. Nyní další otázka - jak vyrobit laser organicky doplněný spouští? K tomu se používá další křemenná trubice, která by měla být umístěna rovnoběžně s první. Oba válce musí být instalovány v reflexním eliptickém zrcadle.
Blesk spouště, odrážející se od zrcadla eliptického tvaru, zajistí koncentracipaprsek na zesilovací trubici. Aby tento obvod fungoval, je důležité správně umístit zesilovač se spouští na ohniska reflektoru. Doporučuje se používat hliníková nebo stříbrná zrcadla. Jejich průměr by měl být přibližně 10 mm. V procesu záření jedno ze zrcadel poskytne úplný odraz světla a druhé - o něco více než polovinu toku. Segment paprsku, který projde druhým zrcadlem, vytvoří laserový paprsek.
Reflektorové zařízení
Funkci reflektoru bude plnit tenkostěnná hliníková trubka o průměru 2,5 a délce 8 cm. Důležité je, aby její vnitřní plochy byly pečlivě vyleštěny. Dále, již jako polotovar, trubka musí být pečlivě deformována tak, aby její průřez získal tvar elipsy. Jak vyrobit laser vlastníma rukama s takovým reflektorem? Tvar můžete opravit ve svěráku a doporučuje se upevnit reflektor malou kovovou svorkou. Hlavní osa součásti musí být nastavena rovnoběžně s rovinou základny. V budoucnu bude spoušť a zesilovač integrován do elipsových ohnisek s mezerou asi 12 mm. Navíc se osy trubic musí přesně shodovat s ohnisky hliníkového reflektoru. Je nutné předem vypočítat možnosti uspořádání buněk nebo drážek pro upevnění plochých zrcadel a také jejich nastavení. Pro zajištění možnosti nastavení úhlu kontaktu zrcátka s paprskem by bylo užitečné opatřit montážní materiál pružinami.
Zrcadlové zařízení
Průsvitná zrcadla jsou nasměrována tak, aby potažený povrch směřoval k první elektronce křemenného zesilovače. Problém může nastat pouze při výrobě zrcadlových prvků s požadovanými vlastnostmi. Jak vyrobit laser doma na základě postříbřeného zrcadla? Zpočátku se odebere skleněná deska, jejíž povrch je pečlivě odmaštěn. Jedna strana produktu je pokryta nitro barvou, po které se provádí stříbření. A v této fázi je důležité vzít v úvahu jednu nuanci. Tradiční stříbření vede k tomu, že povrch je zcela pokryt tónovanou vrstvou. V tomto případě je třeba se tomu vyhnout, protože zrcadlo by mělo být průsvitné. Stupeň krytí je určen dobou zpoždění obrobku v připraveném reakčním roztoku stříbra. Optimální interval je zpravidla odvozen experimentálně, protože hodně bude záviset na jednotlivých faktorech procesu.
Barviva pro laser
Zařízení může používat několik barviv, ale poprvé se při vytváření nejjednoduššího designu můžete omezit na rhodamin. Jedná se o oranžovou barvu, která pokryje spektrum od žlutozelené po červenou. Methylalkohol pomůže připravit roztok rhodaminu. V malé nádobce se s ní zředí přibližně 45 mg rhodaminu. Jak vyrobit laser s jinými odstíny paprsku? Podle stejného schématu se vhodná směs připraví zředěním barviv metylalkoholem. Například modrý paprsek se získá z diethylaminomethyl-kumarinu a fluoresceinu sodnéhodává jedovatý salátový odstín. Hotový roztok barviva musí protékat posilovací trubicí rychlostí alespoň 4 l/h.
Nastavení a příprava laseru pro práci
Jakmile bude laser připraven, musíte jej nastavit. Vlastně je regulován pouze jeden parametr - úhel mezi zrcátky a trubicí. Aby zařízení fungovalo, musí být odrazová rovina orientována kolmo k zesilovači a rovnoběžná se zrcadlem v protilehlé zaostřovací buňce. Měli byste se také postarat o napájení zařízení. Jak vyrobit laser tak, aby fungoval co nejdéle offline? K tomu je třeba namontovat speciální blok s napájecím prvkem pro spoušť. Systém bude pracovat přes kondenzátor a kabeláž s minimální úrovní odporu. Jak ukazuje praxe, sběrnice s měděnými vodiči o průřezu 10x1 mm se stává nejlepší volbou pro napájecí vedení.
Jak vyrobit výkonný laser?
Vysoce výkonná laserová zařízení až do 300 mW lze vyrobit i na bázi konvenční diskové jednotky. Bude vyžadovat kondenzátory 100 mF a 100 pF, LED lampy, odpory a přímo mechaniku DVD-RW, jejíž rychlost záznamu je minimálně 16x. O napájení se budou starat AAA baterie. Jak vyrobit laser z diskové jednotky? Veškeré pracovní zařízení bude založeno na driveru – elektrické desce, na kterou bude potřeba připájet součástky. Jako zdroj laseru musí být použita speciální dioda, kterou však nelze přímo připojit k napájecímu systému. TakovýDiody jsou napájeny proudem, nikoli napětím. Součástí systému je také kolimátor. Jedná se o druh optického modulu, který bude plnit funkci převodníku tenkého paprsku.
Závěr
Jakkoliv jsou laserová zařízení užitečná, měla by být používána pouze v nezbytně nutných případech, protože nejsou technicky a elektrochemicky bezpečná. Jak vyrobit laser s co nejbezpečnější pracovní základnou? Ve skutečnosti je popsaný způsob výroby zařízení na barviva nejméně nebezpečný z hlediska škodlivého záření kvůli nízkému výkonu. Ale i v tomto případě můžete zvýšit jeho bezpečnost integrací dalších bezpečnostních filtrů. Toto řešení minimálně ochrání oči uživatele a těch, kteří se budou nacházet v oblasti použití zařízení.
