Cilvēce ir veikusi lauvas tiesu izgudrojumu, novērojot dabas procesus un parādības. Bet, attīstoties tehnoloģijām, sāka parādīties attīstība, kas balstījās tikai uz teorētiskiem pētījumiem. Tajos ietilpst lāzerierīce, kas savas pastāvēšanas laikā ir ieguvusi daudz šķirņu un modifikāciju. Sadzīvē šī ierīce var būt noderīga kā attāluma mērītāja elements, tālvadības rādītājs vai projektora sistēmas sastāvdaļa. Bet kā izgatavot mājas lāzeru bez ražošanas telpām un augstas precizitātes tehnoloģijām? Faktiski tā pamata ierīce ir diezgan vienkārša, lai gan dažas sastāvdaļas būs jāņem no gatavās iekārtas.
Pašdarināta lāzera ierīce un darbības princips
Tradicionāli tiek uzskatīts, ka darba elements - sava veida lāzera gaismas avots - ir rubīna akmens. Bet, lai optimizētu un samazinātu būvniecības izmaksas, pat profesionālie lāzeri maksā arvien vairākbez šī stieņa. Precīzāk, tas tiek aizstāts ar alternatīviem emitētājiem, un ne vienmēr cietiem. Šajā gadījumā varat izmantot šķīdumu ar krāsvielām. Kā pašam izgatavot šāda veida lāzeru? Jums būs nepieciešama lampa, kas apgaismos maisījumu, izstarojot nelielu, apmēram 5 mm biezu staru. Dizains ietvers arī optisko sistēmu gaismas plūsmas regulēšanai un fokusēšanai.
Bet tas vēl nav viss. Lāzeru aktivizēs gaismas zibspuldzes sprūda. Tā dizainu veidos kvarca stikla elementu, elektrodu un metāla vara-tērauda pamatnes kombinācija. Elektrodi būs jāpievieno kondensatora spailēm, kuru kapacitātei jābūt aptuveni 15 mikrofaradiem ar lādēšanas potenciālu 3 kW. Spiedienam nokrītot līdz vajadzīgajai vērtībai, kondensators izlādēsies un parādīsies lāzera zibspuldze.
Ierīces bāze
Pašdarināta lāzera galvenais elements ir pastiprinātāja caurule. Kā jau minēts, šajā kapacitātē tiks izmantots kvarca stikls ar diametru līdz 5 mm. Caurules galos nepieciešams nodrošināt pārsegus ar plakaniem logiem - arī no kvarca. Ierīce atrodas starp diviem spoguļiem, veidojot optiskās sistēmas centru. Tagad cits jautājums - kā uztaisīt lāzeru organiski papildinātu ar sprūdu? Tam tiek izmantota cita kvarca caurule, kas jānovieto paralēli pirmajai. Abiem cilindriem jābūt uzstādītiem atstarojošā eliptiskā spogulī.
Atlecot no eliptiskas formas spoguļa, sprūda zibspuldze nodrošinās koncentrēšanosstars uz pastiprināšanas caurules. Lai šī shēma darbotos, ir svarīgi pareizi novietot pastiprinātāju ar sprūdu pie reflektora fokusa. Ieteicams izmantot spoguļus ar alumīnija vai sudraba pārklājumu. To diametram jābūt aptuveni 10 mm. Radiācijas procesā viens no spoguļiem nodrošinās pilnīgu gaismas atspulgu, bet otrs - nedaudz vairāk par pusi no plūsmas. Stara segments, kas izies caur otro spoguli, veidos lāzera staru.
Atstarotāja ierīce
Atstarotāja funkciju pildīs plānsienu alumīnija caurule ar diametru 2,5 un garumu 8 cm. Svarīgi, lai tās iekšējās virsmas būtu rūpīgi pulētas. Turklāt, jau kā tukšu elementu, caurule ir rūpīgi jādeformē, lai tās šķērsgriezums iegūtu elipses formu. Kā ar šādu atstarotāju ar savām rokām izgatavot lāzeru? Formu var koriģēt skrūvspīlē, un atstarotāju ieteicams nostiprināt ar nelielu metāla skavu. Daļas galvenā ass jānovieto paralēli pamatnes plaknei. Nākotnē sprūda un pastiprinātājs tiks integrēti elipses perēkļos ar aptuveni 12 mm atstarpi. Turklāt cauruļu asīm precīzi jāsakrīt ar alumīnija reflektora perēkļiem. Iepriekš ir jāaprēķina plakano spoguļu nostiprināšanas šūnu vai rievu izvietojuma iespējas, kā arī to regulēšana. Lai nodrošinātu iespēju regulēt spoguļa saskares leņķi ar staru, būtu lietderīgi nodrošināt montāžas piederumus ar atsperēm.
Spoguļierīce
Caurspīdīgie spoguļi ir vērsti tā, lai pārklātā virsma būtu vērsta pret pirmo kvarca pastiprinātāja cauruli. Problēma var rasties tikai spoguļu elementu ražošanā ar vēlamajām īpašībām. Kā mājās izgatavot lāzeru, pamatojoties uz apsudrabotu spoguli? Sākotnēji tiek ņemta stikla plāksne, kuras virsma ir rūpīgi attaukota. Viena izstrādājuma puse ir pārklāta ar nitro krāsu, pēc kuras tiek veikta sudraba reakcija. Un šajā posmā ir svarīgi ņemt vērā vienu niansi. Tradicionālā sudrabošana noved pie tā, ka virsma ir pilnībā pārklāta ar tonētu slāni. Šajā gadījumā no tā jāizvairās, jo spogulim jābūt caurspīdīgam. Pārklājuma pakāpi nosaka sagataves aizkaves laiks sagatavotajā sudraba reakcijas šķīdumā. Parasti optimālais intervāls tiek iegūts eksperimentāli, jo daudz kas būs atkarīgs no atsevišķiem procesa faktoriem.
Lāzera krāsvielas
Ierīcē var izmantot vairākas krāsvielas, taču pirmo reizi, veidojot vienkāršāko dizainu, varat aprobežoties ar rodamīnu. Šī ir oranža krāsa, kas aptvers spektru no dzelteni zaļas līdz sarkanai. Metilspirts palīdzēs sagatavot rodamīna šķīdumu. Ar to nelielā traukā atšķaida aptuveni 45 mg rodamīna. Kā izveidot lāzeru ar citiem staru toņiem? Saskaņā ar to pašu shēmu piemērotu maisījumu pagatavo, krāsvielas atšķaidot ar metilspirtu. Piemēram, zilu staru kūli iegūst no dietilaminometilkumarīna un nātrija fluoresceīnapiešķir indīgu salātu nokrāsu. Gatavajam krāsvielu šķīdumam jāplūst caur pastiprinātāja cauruli ar ātrumu vismaz 4 l/h.
Lāzera iestatīšana un sagatavošana darbam
Kad lāzers ir gatavs, tas ir jāiestata. Faktiski tiek regulēts tikai viens parametrs - leņķis starp spoguļiem un cauruli. Lai ierīce darbotos, atstarošanas plaknei jābūt orientētai perpendikulāri pastiprinātājam un paralēli spogulim pretējā fokusa šūnā. Jums vajadzētu arī rūpēties par ierīces barošanu. Kā izveidot lāzeru, lai tas darbotos pēc iespējas ilgāk bezsaistē? Lai to izdarītu, jums ir jāuzstāda īpašs bloks ar sprūda barošanas elementu. Sistēma darbosies caur kondensatoru un vadu ar minimālu pretestības līmeni. Kā liecina prakse, kopne ar vara vadiem ar šķērsgriezumu 10x1 mm kļūst par labāko variantu barošanas līnijai.
Kā izveidot jaudīgu lāzeru?
Augstas veiktspējas lāzerierīces līdz 300 mW var izgatavot pat uz parastā diskdziņa bāzes. Tam būs nepieciešami 100 mF un 100 pF kondensatori, LED lampas, rezistori un tieši DVD-RW diskdzinis, kura ierakstīšanas ātrums ir vismaz 16x. AAA baterijas būs atbildīgas par jaudu. Kā izgatavot lāzeru no diskdziņa? Visa darba tehnika būs balstīta uz draiveri – elektrisko dēli, pie kura būs jāpielodē detaļas. Kā lāzera avots ir jāizmanto īpaša diode, taču to nevar tieši savienot ar barošanas sistēmu. TādasDiodes darbina strāva, nevis spriegums. Sistēmā ir iekļauts arī kolimators. Šis ir sava veida optiskais modulis, kas pildīs plāna staru pārveidotāja funkciju.
Secinājums
Lai arī cik noderīgas ir lāzerierīces, tās drīkst izmantot tikai tad, kad tas ir absolūti nepieciešams, jo tās ir tehniski un elektroķīmiski nedrošas. Kā izgatavot lāzeru ar pēc iespējas drošāku darba bāzi? Faktiski aprakstītā ierīces izgatavošanas metode uz krāsvielām ir vismazāk bīstama no kaitīgā starojuma viedokļa mazās jaudas dēļ. Bet pat šajā gadījumā jūs varat palielināt tā drošību, integrējot papildu drošības filtrus. Šis risinājums aizsargās vismaz lietotāja un to cilvēku acis, kuri atrodas ierīces lietošanas zonā.
