Από τι μπορεί να κατασκευαστεί ένας μεταλλικός κόφτης λέιζερ; Φτιάξτε ένα ισχυρό λέιζερ καύσης από μονάδα DVD με τα χέρια σας Κοπή μετάλλου με λέιζερ μόνοι σας

Σήμερα θα μιλήσουμε για το πώς να φτιάξετε ένα ισχυρό πράσινο ή μπλε λέιζερ μόνοι σας στο σπίτι από θραύσματα με τα χέρια σας. Θα εξετάσουμε επίσης σχέδια, διαγράμματα και το σχεδιασμό σπιτικών δεικτών λέιζερ με δέσμη ανάφλεξης και εμβέλεια έως και 20 km

Η βάση της συσκευής λέιζερ είναι μια οπτική κβαντική γεννήτρια, η οποία, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική, θερμική, χημική ή άλλη ενέργεια, παράγει μια δέσμη λέιζερ.

Η λειτουργία ενός λέιζερ βασίζεται στο φαινόμενο της εξαναγκασμένης (επαγόμενης) ακτινοβολίας. Η ακτινοβολία λέιζερ μπορεί να είναι συνεχής, με σταθερή ισχύ ή παλμική, φτάνοντας σε εξαιρετικά υψηλές ισχύς αιχμής. Η ουσία του φαινομένου είναι ότι ένα διεγερμένο άτομο είναι ικανό να εκπέμπει ένα φωτόνιο υπό την επίδραση ενός άλλου φωτονίου χωρίς την απορρόφησή του, εάν η ενέργεια του τελευταίου είναι ίση με τη διαφορά των ενεργειών των επιπέδων του ατόμου πριν και μετά το ακτινοβολία. Στην περίπτωση αυτή, το φωτόνιο που εκπέμπεται είναι συνεκτικό με το φωτόνιο που προκάλεσε την ακτινοβολία, δηλαδή είναι το ακριβές αντίγραφό του. Με αυτόν τον τρόπο το φως ενισχύεται. Αυτό το φαινόμενο διαφέρει από την αυθόρμητη ακτινοβολία, στην οποία τα φωτόνια που εκπέμπονται έχουν τυχαίες κατευθύνσεις διάδοσης, πόλωση και φάση
Η πιθανότητα ότι ένα τυχαίο φωτόνιο θα προκαλέσει διεγερμένη εκπομπή από ένα διεγερμένο άτομο είναι ακριβώς ίση με την πιθανότητα απορρόφησης αυτού του φωτονίου από ένα άτομο σε μη διεγερμένη κατάσταση. Επομένως, για να ενισχυθεί το φως, είναι απαραίτητο να υπάρχουν περισσότερα διεγερμένα άτομα στο μέσο από τα μη διεγερμένα. Σε κατάσταση ισορροπίας, αυτή η συνθήκη δεν ικανοποιείται, επομένως χρησιμοποιούνται διάφορα συστήματα άντλησης του ενεργού μέσου με λέιζερ (οπτικά, ηλεκτρικά, χημικά κ.λπ.). Σε ορισμένα σχήματα, το στοιχείο εργασίας λέιζερ χρησιμοποιείται ως οπτικός ενισχυτής για ακτινοβολία από άλλη πηγή.

Δεν υπάρχει εξωτερική ροή φωτονίων σε μια κβαντική γεννήτρια μέσα σε αυτήν δημιουργείται ένας αντίστροφος πληθυσμός διάφορες πηγέςάντληση. Ανάλογα με τις πηγές που υπάρχουν διάφορους τρόπουςάντληση:
οπτική - ισχυρή λάμπα φλας.
εκκένωση αερίου στην ουσία εργασίας (ενεργό μέσο).
έγχυση (μεταφορά) φορέων ρεύματος σε ημιαγωγό στη ζώνη
p-n μεταβάσεις;
ηλεκτρονική διέγερση (ακτινοβόληση ενός καθαρού ημιαγωγού σε κενό με ροή ηλεκτρονίων).
θερμική (θέρμανση αερίου ακολουθούμενη από ταχεία ψύξη.
χημικό (χρησιμοποιώντας την ενέργεια των χημικών αντιδράσεων) και μερικά άλλα.

Η κύρια πηγή παραγωγής είναι η διαδικασία της αυθόρμητης εκπομπής, επομένως, για να εξασφαλιστεί η συνέχεια των γενεών φωτονίων, είναι απαραίτητη η ύπαρξη θετικής ανάδρασης, λόγω της οποίας τα εκπεμπόμενα φωτόνια προκαλούν επακόλουθες πράξεις επαγόμενης εκπομπής. Για να γίνει αυτό, το ενεργό μέσο λέιζερ τοποθετείται σε μια οπτική κοιλότητα. Στην απλούστερη περίπτωση, αποτελείται από δύο καθρέφτες, ένας από τους οποίους είναι ημιδιαφανής - μέσω αυτού η δέσμη λέιζερ εξέρχεται εν μέρει από τον συντονιστή.

Αντανακλώντας από τους καθρέφτες, η δέσμη ακτινοβολίας διέρχεται επανειλημμένα μέσω του συντονιστή, προκαλώντας επαγόμενες μεταβάσεις σε αυτόν. Η ακτινοβολία μπορεί να είναι είτε συνεχής είτε παλμική. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας διάφορες συσκευές για γρήγορη απενεργοποίηση και ενεργοποίηση της ανάδρασης και συνεπώς μείωση της περιόδου των παλμών, είναι δυνατό να δημιουργηθούν συνθήκες για την παραγωγή ακτινοβολίας πολύ υψηλής ισχύος - αυτοί είναι οι λεγόμενοι γιγάντιοι παλμοί. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας λέιζερ ονομάζεται λειτουργία Q-switched.
Η δέσμη λέιζερ είναι μια συνεκτική, μονόχρωμη, πολωμένη, στενά κατευθυνόμενη ροή φωτός. Με μια λέξη, αυτή είναι μια δέσμη φωτός που εκπέμπεται όχι μόνο από σύγχρονες πηγές, αλλά και σε πολύ στενό εύρος και κατευθυντικά. Ένα είδος εξαιρετικά συγκεντρωμένης ροής φωτός.

Η ακτινοβολία που παράγεται από ένα λέιζερ είναι μονόχρωμη, η πιθανότητα εκπομπής ενός φωτονίου συγκεκριμένου μήκους κύματος είναι μεγαλύτερη από εκείνη ενός κοντινού μήκους κύματος, που σχετίζεται με τη διεύρυνση της φασματικής γραμμής και η πιθανότητα επαγόμενων μεταβάσεων σε αυτή τη συχνότητα έχει επίσης ένα μέγιστο. Ως εκ τούτου, σταδιακά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής, τα φωτόνια ενός δεδομένου μήκους κύματος θα κυριαρχούν σε όλα τα άλλα φωτόνια. Επιπλέον, λόγω της ειδικής διάταξης των κατόπτρων, μόνο εκείνα τα φωτόνια που διαδίδονται σε κατεύθυνση παράλληλη με τον οπτικό άξονα του συντονιστή σε μικρή απόσταση από αυτόν διατηρούνται στην ακτίνα λέιζερ τα υπόλοιπα φωτόνια εγκαταλείπουν γρήγορα τον όγκο του συντονιστή. Έτσι, η δέσμη λέιζερ έχει πολύ μικρή γωνία απόκλισης. Τέλος, η δέσμη λέιζερ έχει μια αυστηρά καθορισμένη πόλωση. Για να γίνει αυτό, εισάγονται διάφοροι πολωτές στον συντονιστή, για παράδειγμα, μπορούν να είναι επίπεδες γυάλινες πλάκες τοποθετημένες σε γωνία Brewster προς την κατεύθυνση διάδοσης της δέσμης λέιζερ.

Το μήκος κύματος λειτουργίας του λέιζερ, καθώς και άλλες ιδιότητες, εξαρτώνται από το λειτουργικό υγρό που χρησιμοποιείται στο λέιζερ. Το λειτουργικό ρευστό «αντλείται» με ενέργεια για να παράγει ένα φαινόμενο αντιστροφής ηλεκτρονικών πληθυσμών, το οποίο προκαλεί διεγερμένη εκπομπή φωτονίων και ένα φαινόμενο οπτικής ενίσχυσης. Η απλούστερη μορφήΤο οπτικό αντηχείο αποτελείται από δύο παράλληλα κάτοπτρα (μπορεί να υπάρχουν και τέσσερα ή περισσότερα από αυτά) που βρίσκονται γύρω από το υγρό λειτουργίας του λέιζερ. Η διεγερμένη ακτινοβολία του ρευστού εργασίας ανακλάται πίσω από τους καθρέφτες και ενισχύεται ξανά. Μέχρι τη στιγμή που θα βγει, το κύμα μπορεί να ανακλαστεί πολλές φορές.

Λοιπόν, ας διατυπώσουμε εν συντομία τις προϋποθέσεις που απαιτούνται για τη δημιουργία μιας πηγής συνεκτικού φωτός:

χρειάζεστε μια λειτουργική ουσία με ανεστραμμένο πληθυσμό. Μόνο τότε μπορεί να επιτευχθεί ενίσχυση του φωτός μέσω εξαναγκασμένων μεταβάσεων.
η ουσία εργασίας πρέπει να τοποθετείται μεταξύ των κατόπτρων που παρέχουν ανάδραση.
το κέρδος που δίνεται από την ουσία εργασίας, που σημαίνει ότι ο αριθμός των διεγερμένων ατόμων ή μορίων στην ουσία εργασίας πρέπει να είναι μεγαλύτερος από μια τιμή κατωφλίου ανάλογα με την ανάκλαση του κατόπτρου εξόδου.

Οι ακόλουθοι τύποι ρευστών εργασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο σχεδιασμό λέιζερ:

Υγρό. Χρησιμοποιείται ως ρευστό εργασίας, για παράδειγμα, σε λέιζερ βαφής. Η σύνθεση περιλαμβάνει έναν οργανικό διαλύτη (μεθανόλη, αιθανόλη ή αιθυλενογλυκόλη) στον οποίο διαλύονται χημικές βαφές (κουμαρίνη ή ροδαμίνη). Το μήκος κύματος λειτουργίας των υγρών λέιζερ καθορίζεται από τη διαμόρφωση των μορίων βαφής που χρησιμοποιούνται.

Αέρια. Ειδικότερα, μίγματα διοξειδίου του άνθρακα, αργού, κρυπτών ή αερίων, όπως στα λέιζερ ηλίου-νέον. Η «άντληση» με την ενέργεια αυτών των λέιζερ πραγματοποιείται συχνότερα με τη χρήση ηλεκτρικών εκκενώσεων.
Στερεά (κρύσταλλα και ποτήρια). Το στερεό υλικό τέτοιων ρευστών εργασίας ενεργοποιείται (διαρκεί) με την προσθήκη μικρής ποσότητας ιόντων χρωμίου, νεοδυμίου, ερβίου ή τιτανίου. Συνήθεις κρύσταλλοι που χρησιμοποιούνται είναι γρανάτης αλουμινίου υττρίου, φθοριούχο λίθιο ύττριο, ζαφείρι (οξείδιο αλουμινίου) και πυριτικό γυαλί. Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης συνήθως «αντλούνται» από μια λάμπα φλας ή άλλο λέιζερ.

Ημιαγωγοί. Ένα υλικό στο οποίο η μετάβαση των ηλεκτρονίων μεταξύ των ενεργειακών επιπέδων μπορεί να συνοδεύεται από ακτινοβολία. Τα λέιζερ ημιαγωγών είναι πολύ συμπαγή, «αντλούνται» με ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται σε οικιακές συσκευές, όπως συσκευές αναπαραγωγής CD.

Για να μετατρέψετε έναν ενισχυτή σε ταλαντωτή, είναι απαραίτητο να οργανώσετε την ανάδραση. Στα λέιζερ, αυτό επιτυγχάνεται με την τοποθέτηση της δραστικής ουσίας μεταξύ ανακλαστικών επιφανειών (καθρέφτες), σχηματίζοντας ένα λεγόμενο «ανοιχτό συντονιστή» λόγω του γεγονότος ότι μέρος της ενέργειας που εκπέμπεται από τη δραστική ουσία αντανακλάται από τους καθρέφτες και επιστρέφει ξανά σε δραστική ουσία

Το λέιζερ χρησιμοποιεί οπτικούς συντονιστές διάφορα είδη- με επίπεδα κάτοπτρα, σφαιρικά, συνδυασμούς επίπεδων και σφαιρικών κ.λπ. Σε οπτικούς συντονιστές που παρέχουν ανάδραση στο Laser, μπορούν να διεγερθούν μόνο ορισμένοι τύποι ταλαντώσεων του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, οι οποίοι ονομάζονται φυσικές ταλαντώσεις ή τρόποι του συντονιστή.

Οι τρόποι λειτουργίας χαρακτηρίζονται από τη συχνότητα και το σχήμα, δηλαδή τη χωρική κατανομή των κραδασμών. Σε ένα αντηχείο με επίπεδα κάτοπτρα, οι τύποι ταλαντώσεων που αντιστοιχούν σε επίπεδα κύματα που διαδίδονται κατά μήκος του άξονα του συντονιστή διεγείρονται κυρίως. Ένα σύστημα δύο παράλληλων κατόπτρων αντηχεί μόνο σε ορισμένες συχνότητες - και στο λέιζερ παίζει επίσης το ρόλο που παίζει ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα σε συμβατικές γεννήτριες χαμηλής συχνότητας.

Η χρήση ανοιχτού αντηχείου (και όχι κλειστού - κλειστής μεταλλικής κοιλότητας - χαρακτηριστικό της περιοχής μικροκυμάτων) είναι θεμελιώδης, αφού στο οπτικό εύρος αντηχείο με διαστάσεις L = ? (L είναι το χαρακτηριστικό μέγεθος του συντονιστή, ? είναι το μήκος κύματος) απλά δεν μπορεί να κατασκευαστεί, και στο L >> ? ένας κλειστός αντηχείο χάνει τις ιδιότητες συντονισμού του, αφού ο αριθμός πιθανούς τύπουςοι ταλαντώσεις γίνονται τόσο μεγάλες που επικαλύπτονται.

Η απουσία πλευρικών τοιχωμάτων μειώνει σημαντικά τον αριθμό των πιθανών τύπων ταλαντώσεων (τρόπων) λόγω του γεγονότος ότι τα κύματα που διαδίδονται υπό γωνία ως προς τον άξονα του συντονιστή υπερβαίνουν γρήγορα τα όριά του και επιτρέπει τη διατήρηση των ιδιοτήτων συντονισμού του συντονιστή στο L >> ?. Ωστόσο, ο συντονιστής στο λέιζερ όχι μόνο παρέχει ανάδραση επιστρέφοντας ακτινοβολία που ανακλάται από τους καθρέφτες στη δραστική ουσία, αλλά καθορίζει επίσης το φάσμα της ακτινοβολίας λέιζερ, τα ενεργειακά χαρακτηριστικά του και την κατεύθυνση της ακτινοβολίας.
Στην απλούστερη προσέγγιση ενός επίπεδου κύματος, η προϋπόθεση για τον συντονισμό σε έναν συντονιστή με επίπεδα κάτοπτρα είναι ότι ένας ακέραιος αριθμός ημικυμάτων ταιριάζει στο μήκος του συντονιστή: L=q(?/2) (q είναι ακέραιος αριθμός) , που οδηγεί σε έκφραση για τη συχνότητα του τύπου ταλάντωσης με τον δείκτη q: ?q=q(C/2L). Ως αποτέλεσμα, το φάσμα ακτινοβολίας του φωτός, κατά κανόνα, είναι ένα σύνολο στενών φασματικών γραμμών, τα διαστήματα μεταξύ των οποίων είναι πανομοιότυπα και ίσα με c/2L. Ο αριθμός των γραμμών (συστατικών) για ένα δεδομένο μήκος L εξαρτάται από τις ιδιότητες του ενεργού μέσου, δηλ. από το φάσμα της αυθόρμητης εκπομπής στην κβαντική μετάβαση που χρησιμοποιείται και μπορεί να φτάσει αρκετές δεκάδες και εκατοντάδες. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, αποδεικνύεται ότι είναι δυνατή η απομόνωση ενός φασματικού συστατικού, δηλαδή η εφαρμογή ενός τρόπου λέιζερ ενός τρόπου λειτουργίας. Το φασματικό πλάτος κάθε συστατικού καθορίζεται από τις απώλειες ενέργειας στον συντονιστή και, πρώτα από όλα, από τη μετάδοση και απορρόφηση του φωτός από τους καθρέφτες.

Το προφίλ συχνότητας του κέρδους στην ουσία εργασίας (καθορίζεται από το πλάτος και το σχήμα της γραμμής της ουσίας εργασίας) και το σύνολο των φυσικών συχνοτήτων του ανοιχτού συντονιστή. Για ανοιχτούς συντονιστές με συντελεστή υψηλής ποιότητας που χρησιμοποιείται στα λέιζερ, το εύρος ζώνης αντηχείου ??p, το οποίο καθορίζει το πλάτος των καμπυλών συντονισμού μεμονωμένων τρόπων λειτουργίας, ακόμη και την απόσταση μεταξύ γειτονικών τρόπων λειτουργίας ??h, αποδεικνύεται ότι είναι μικρότερη από το εύρος γραμμής απολαβής ??h, ακόμη και στα λέιζερ αερίου, όπου η διεύρυνση της γραμμής είναι η μικρότερη. Επομένως, αρκετοί τύποι ταλαντώσεων συντονιστή εισέρχονται στο κύκλωμα ενίσχυσης.

Έτσι, το λέιζερ δεν δημιουργεί απαραίτητα σε μία συχνότητα, αντίθετα, η παραγωγή λαμβάνει χώρα ταυτόχρονα σε διάφορους τύπους ταλαντώσεων, για ποια ενίσχυση; περισσότερες απώλειεςστο αντηχείο. Προκειμένου το λέιζερ να λειτουργεί σε μία συχνότητα (σε λειτουργία μονής συχνότητας), είναι απαραίτητο, κατά κανόνα, να ληφθούν ειδικά μέτρα (για παράδειγμα, αύξηση των απωλειών, όπως φαίνεται στο σχήμα 3) ή αλλαγή της απόστασης μεταξύ των κατόπτρων έτσι ώστε μόνο ένας μπαίνει στο κύκλωμα απολαβής. Εφόσον στην οπτική, όπως σημειώθηκε παραπάνω, ?h > ?p και η συχνότητα παραγωγής σε ένα λέιζερ καθορίζεται κυρίως από τη συχνότητα του συντονιστή, τότε για να διατηρηθεί η συχνότητα παραγωγής σταθερή, είναι απαραίτητο να σταθεροποιηθεί ο συντονιστής. Έτσι, εάν το κέρδος στην ουσία εργασίας καλύπτει τις απώλειες στον συντονιστή για ορισμένους τύπους ταλαντώσεων, δημιουργείται σε αυτούς. Ο σπόρος για την εμφάνισή του είναι, όπως σε κάθε γεννήτρια, ο θόρυβος, ο οποίος αντιπροσωπεύει την αυθόρμητη εκπομπή στα λέιζερ.
Προκειμένου το ενεργό μέσο να εκπέμπει συνεκτικό μονοχρωματικό φως, είναι απαραίτητο να εισαχθεί ανάδραση, δηλ. μέρος της ροής φωτός που εκπέμπεται από αυτό το μέσο κατευθύνεται πίσω στο μέσο για να παράγει διεγερμένη εκπομπή. Θετικός ανατροφοδότησηπραγματοποιείται με τη χρήση οπτικών συντονιστών, οι οποίοι στη στοιχειώδη έκδοση είναι δύο ομοαξονικά (παράλληλα και κατά μήκος του ίδιου άξονα) κάτοπτρα, το ένα από τα οποία είναι ημιδιαφανές και το άλλο είναι "κωφό", δηλαδή αντανακλά πλήρως τη ροή φωτός. Η ουσία εργασίας (ενεργό μέσο), στην οποία δημιουργείται ένας αντίστροφος πληθυσμός, τοποθετείται μεταξύ των κατόπτρων. Η διεγερμένη ακτινοβολία διέρχεται από το ενεργό μέσο, ​​ενισχύεται, αντανακλάται από τον καθρέφτη, διέρχεται ξανά από το μέσο και ενισχύεται περαιτέρω. Μέσω ενός ημιδιαφανούς καθρέφτη, μέρος της ακτινοβολίας εκπέμπεται στο εξωτερικό περιβάλλον και μέρος ανακλάται πίσω στο περιβάλλον και ενισχύεται ξανά. Στο ορισμένες προϋποθέσειςη ροή των φωτονίων μέσα στην ουσία εργασίας θα αρχίσει να αυξάνεται σαν χιονοστιβάδα και θα αρχίσει η παραγωγή μονοχρωματικού συνεκτικού φωτός.

Η αρχή της λειτουργίας ενός οπτικού συντονιστή, ο κυρίαρχος αριθμός σωματιδίων της ουσίας εργασίας, που αντιπροσωπεύεται από ανοιχτούς κύκλους, βρίσκονται στη θεμελιώδη κατάσταση, δηλ. στο χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο. Μόνο ένας μικρός αριθμός σωματιδίων, που αντιπροσωπεύονται από μαύρους κύκλους, βρίσκονται σε ηλεκτρονικά διεγερμένη κατάσταση. Όταν η ουσία εργασίας εκτίθεται σε μια πηγή άντλησης, η πλειονότητα των σωματιδίων μεταβαίνει σε διεγερμένη κατάσταση (ο αριθμός των μαύρων κύκλων έχει αυξηθεί) και δημιουργείται ένας αντίστροφος πληθυσμός. Στη συνέχεια (Εικ. 2γ) εμφανίζεται αυθόρμητη εκπομπή ορισμένων σωματιδίων που εμφανίζονται σε ηλεκτρονικά διεγερμένη κατάσταση. Η ακτινοβολία που κατευθύνεται υπό γωνία ως προς τον άξονα του αντηχείου θα εγκαταλείψει την ουσία εργασίας και τον αντηχείο. Η ακτινοβολία, η οποία κατευθύνεται κατά μήκος του άξονα του συντονιστή, θα πλησιάσει την επιφάνεια του καθρέφτη.

Σε ένα ημιδιαφανές κάτοπτρο, μέρος της ακτινοβολίας θα περάσει μέσα από αυτό στο περιβάλλον και μέρος θα ανακλαστεί και θα κατευθυνθεί ξανά στην ουσία εργασίας, εμπλέκοντας σωματίδια σε διεγερμένη κατάσταση στη διαδικασία διεγερμένης εκπομπής.

Στον «κωφό» καθρέφτη, ολόκληρη η ροή ακτινοβολίας θα ανακλαστεί και θα περάσει ξανά μέσα από την ουσία εργασίας, προκαλώντας ακτινοβολία από όλα τα εναπομείναντα διεγερμένα σωματίδια, η οποία αντανακλά την κατάσταση όταν όλα τα διεγερμένα σωματίδια εγκατέλειψαν την αποθηκευμένη τους ενέργεια και στην έξοδο του ο συντονιστής, στο πλάι του ημιδιαφανούς καθρέφτη, σχηματίστηκε μια ισχυρή ροή επαγόμενης ακτινοβολίας.

Τα κύρια δομικά στοιχεία των λέιζερ περιλαμβάνουν μια εργαζόμενη ουσία με ορισμένα ενεργειακά επίπεδα των συστατικών ατόμων και μορίων τους, μια πηγή αντλίας που δημιουργεί πληθυσμιακή αναστροφή στην ουσία εργασίας και μια οπτική κοιλότητα. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών λέιζερ, αλλά όλα έχουν τα ίδια και απλά σχηματικό διάγραμμασυσκευή, η οποία φαίνεται στο Σχ. 3.

Εξαίρεση αποτελούν τα λέιζερ ημιαγωγών λόγω της ιδιαιτερότητάς τους, αφού τα πάντα σχετικά με αυτά είναι ιδιαίτερα: η φυσική των διεργασιών, οι μέθοδοι άντλησης και ο σχεδιασμός. Οι ημιαγωγοί είναι κρυσταλλικοί σχηματισμοί. Σε ένα μεμονωμένο άτομο, η ενέργεια των ηλεκτρονίων λαμβάνει αυστηρά καθορισμένες διακριτές τιμές και επομένως οι ενεργειακές καταστάσεις του ηλεκτρονίου στο άτομο περιγράφονται στη γλώσσα των επιπέδων. Σε έναν κρύσταλλο ημιαγωγών, τα επίπεδα ενέργειας σχηματίζουν ενεργειακές ζώνες. Σε έναν καθαρό ημιαγωγό που δεν περιέχει ακαθαρσίες, υπάρχουν δύο ζώνες: η λεγόμενη ζώνη σθένους και η ζώνη αγωγιμότητας που βρίσκεται πάνω από αυτήν (στην ενεργειακή κλίμακα).

Ανάμεσά τους υπάρχει ένα χάσμα απαγορευμένων ενεργειακών τιμών, το οποίο ονομάζεται bandgap. Σε μια θερμοκρασία ημιαγωγού ίση με το απόλυτο μηδέν, η ζώνη σθένους πρέπει να είναι πλήρως γεμάτη με ηλεκτρόνια και η ζώνη αγωγιμότητας πρέπει να είναι άδεια. Σε πραγματικές συνθήκες, η θερμοκρασία είναι πάντα πάνω από το απόλυτο μηδέν. Αλλά μια αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε θερμική διέγερση ηλεκτρονίων, μερικά από αυτά πηδούν από τη ζώνη σθένους στη ζώνη αγωγιμότητας.

Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, ένας ορισμένος (σχετικά μικρός) αριθμός ηλεκτρονίων εμφανίζεται στη ζώνη αγωγιμότητας και ένας αντίστοιχος αριθμός ηλεκτρονίων θα λείπει από τη ζώνη σθένους μέχρι να γεμίσει πλήρως. Ένα κενό ηλεκτρονίου στη ζώνη σθένους αντιπροσωπεύεται από ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο, το οποίο ονομάζεται οπή. Η κβαντική μετάβαση ενός ηλεκτρονίου μέσω του κενού ζώνης από κάτω προς τα πάνω θεωρείται ως μια διαδικασία δημιουργίας ενός ζεύγους ηλεκτρονίων-οπών, με ηλεκτρόνια συγκεντρωμένα στο κάτω άκρο της ζώνης αγωγιμότητας και οπές στο άνω άκρο της ζώνης σθένους. Οι μεταβάσεις μέσω της απαγορευμένης ζώνης είναι δυνατές όχι μόνο από κάτω προς τα πάνω, αλλά και από πάνω προς τα κάτω. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ανασυνδυασμός ηλεκτρονίων-οπών.

Όταν ένας καθαρός ημιαγωγός ακτινοβολείται με φως του οποίου η ενέργεια φωτονίων υπερβαίνει ελαφρώς το διάκενο ζώνης, στον κρύσταλλο του ημιαγωγού μπορούν να συμβούν τρεις τύποι αλληλεπίδρασης του φωτός με την ύλη: απορρόφηση, αυθόρμητη εκπομπή και διεγερμένη εκπομπή φωτός. Ο πρώτος τύπος αλληλεπίδρασης είναι δυνατός όταν ένα φωτόνιο απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο που βρίσκεται κοντά στο άνω άκρο της ζώνης σθένους. Σε αυτή την περίπτωση, η ενεργειακή ισχύς του ηλεκτρονίου θα γίνει επαρκής για να ξεπεράσει το χάσμα ζώνης και θα κάνει μια κβαντική μετάβαση στη ζώνη αγωγιμότητας. Η αυθόρμητη εκπομπή φωτός είναι δυνατή όταν ένα ηλεκτρόνιο επιστρέφει αυθόρμητα από τη ζώνη αγωγιμότητας στη ζώνη σθένους με την εκπομπή ενός ενεργειακού κβαντικού - ενός φωτονίου. Η εξωτερική ακτινοβολία μπορεί να ξεκινήσει τη μετάβαση στη ζώνη σθένους ενός ηλεκτρονίου που βρίσκεται κοντά στο κάτω άκρο της ζώνης αγωγιμότητας. Το αποτέλεσμα αυτού του τρίτου τύπου αλληλεπίδρασης του φωτός με την ημιαγωγική ουσία θα είναι η γέννηση ενός δευτερεύοντος φωτονίου, πανομοιότυπου στις παραμέτρους και την κατεύθυνση κίνησης του φωτονίου που ξεκίνησε τη μετάβαση.

Για να δημιουργηθεί ακτινοβολία λέιζερ, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένας αντίστροφος πληθυσμός «εργαζομένων επιπέδων» στον ημιαγωγό—για να δημιουργηθεί μια αρκετά υψηλή συγκέντρωση ηλεκτρονίων στο κάτω άκρο της ζώνης αγωγιμότητας και μια αντίστοιχα υψηλή συγκέντρωση οπών στην άκρη του ζώνη σθένους. Για τους σκοπούς αυτούς σε καθαρό λέιζερ ημιαγωγώνσυνήθως χρησιμοποιείται άντληση με ροή ηλεκτρονίων.

Τα κάτοπτρα συντονισμού είναι γυαλισμένα άκρα του κρυστάλλου ημιαγωγού. Το μειονέκτημα τέτοιων λέιζερ είναι ότι δημιουργούνται πολλά υλικά ημιαγωγών ακτινοβολία λέιζερμόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και ο βομβαρδισμός κρυστάλλων ημιαγωγών από ένα ρεύμα ηλεκτρονίων προκαλεί μεγάλη θέρμανση. Αυτό απαιτεί πρόσθετες συσκευές ψύξης, γεγονός που περιπλέκει το σχεδιασμό της συσκευής και αυξάνει τις διαστάσεις της.

Οι ιδιότητες των ημιαγωγών με ακαθαρσίες διαφέρουν σημαντικά από τις ιδιότητες των ακαθαρσιών, των καθαρών ημιαγωγών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι άτομα ορισμένων ακαθαρσιών δωρίζουν εύκολα ένα από τα ηλεκτρόνια τους στη ζώνη αγωγιμότητας. Αυτές οι ακαθαρσίες ονομάζονται ακαθαρσίες δότη και ένας ημιαγωγός με τέτοιες ακαθαρσίες ονομάζεται n-ημιαγωγός. Τα άτομα άλλων ακαθαρσιών, αντίθετα, συλλαμβάνουν ένα ηλεκτρόνιο από τη ζώνη σθένους και τέτοιες ακαθαρσίες είναι δέκτης και ένας ημιαγωγός με τέτοιες ακαθαρσίες είναι ένας ημιαγωγός p. Επίπεδο ενέργειαςΤα άτομα ακαθαρσίας βρίσκονται μέσα στο διάκενο ζώνης: για n-ημιαγωγούς - κοντά στο κάτω άκρο της ζώνης αγωγιμότητας, για /-ημιαγωγούς - κοντά στο άνω άκρο της ζώνης σθένους.

Εάν σε αυτή την περιοχή δημιουργηθεί ηλεκτρική τάση έτσι ώστε να υπάρχει ένας θετικός πόλος στην πλευρά του ημιαγωγού p και ένας αρνητικός πόλος στην πλευρά του n ημιαγωγού, τότε υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου, ηλεκτρόνια από το n-ημιαγωγός και οπές από τον p-ημιαγωγό θα μετακινηθούν (εγχυθούν) σε περιοχή p-p— μετάβαση.

Όταν τα ηλεκτρόνια και οι οπές ανασυνδυάζονται, θα εκπέμπονται φωτόνια και, παρουσία οπτικού συντονιστή, μπορεί να δημιουργηθεί ακτινοβολία λέιζερ.

Τα κάτοπτρα του οπτικού αντηχείου είναι γυαλισμένα άκρα του κρυστάλλου ημιαγωγού, προσανατολισμένα κάθετα p-n αεροπλάνο— μετάβαση. Τέτοια λέιζερ είναι μικροσκοπικά, καθώς το μέγεθος του ενεργού στοιχείου ημιαγωγού μπορεί να είναι περίπου 1 mm.

Ανάλογα με το χαρακτηριστικό που εξετάζεται, όλα τα λέιζερ χωρίζονται ως εξής).

Πρώτο σημάδι. Είναι σύνηθες να γίνεται διάκριση μεταξύ ενισχυτών λέιζερ και γεννητριών. Στους ενισχυτές, η ασθενής ακτινοβολία λέιζερ παρέχεται στην είσοδο και ενισχύεται αντίστοιχα στην έξοδο. Δεν υπάρχει εξωτερική ακτινοβολία στις γεννήτριες. Όλες οι ιατρικές συσκευές λέιζερ είναι γεννήτριες.

Δεύτερο σημάδι - φυσική κατάστασηουσία εργασίας. Σύμφωνα με αυτό, τα λέιζερ χωρίζονται σε στερεής κατάστασης (ρουμπίνι, ζαφείρι κ.λπ.), αέριο (ήλιο-νέον, ήλιο-κάδμιο, αργό, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.), υγρό (υγρό διηλεκτρικό με ακαθαρσίες εργαζόμενων ατόμων σπανίων μέταλλα της γης) και ημιαγωγούς (αρσενίδιο-γάλλιο, φωσφίδιο αρσενιούχου γαλλίου, σεληνιούχο μόλυβδο κ.λπ.).

Η μέθοδος διέγερσης της ουσίας εργασίας είναι η τρίτη εγγύησηλέιζερ. Ανάλογα με την πηγή διέγερσης, τα λέιζερ διακρίνονται: οπτικά αντλούμενα, αντλούμενα από εκκένωση αερίου, ηλεκτρονική διέγερση, έγχυση φορέων φορτίου, θερμικά αντλούμενα, χημικά αντλούμενα και μερικά άλλα.

Το φάσμα εκπομπής λέιζερ είναι το επόμενο χαρακτηριστικό ταξινόμησης. Εάν η ακτινοβολία συγκεντρώνεται σε ένα στενό εύρος μηκών κύματος, τότε το λέιζερ θεωρείται μονόχρωμο και τα τεχνικά του δεδομένα υποδεικνύουν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος. εάν βρίσκεται σε μεγάλο εύρος, τότε το λέιζερ θα πρέπει να θεωρείται ευρυζωνικό και υποδεικνύεται το εύρος μήκους κύματος.

Με βάση τη φύση της εκπεμπόμενης ενέργειας, διακρίνονται τα παλμικά λέιζερ και τα λέιζερ με συνεχή ακτινοβολία. Οι έννοιες του παλμικού λέιζερ και του λέιζερ με διαμόρφωση συχνότητας συνεχούς ακτινοβολίας δεν πρέπει να συγχέονται, αφού στη δεύτερη περίπτωση ουσιαστικά λαμβάνουμε διακοπτόμενη ακτινοβολία διαφόρων συχνοτήτων. Τα παλμικά λέιζερ έχουν υψηλή ισχύ σε έναν μόνο παλμό, που φτάνει τα 10 W, ενώ η μέση ισχύς παλμών τους, που προσδιορίζεται από τους αντίστοιχους τύπους, είναι σχετικά μικρή. Για λέιζερ με διαμόρφωση συνεχούς συχνότητας, η ισχύς στον λεγόμενο παλμό είναι χαμηλότερη από την ισχύ της συνεχούς ακτινοβολίας.

Με βάση τη μέση ισχύ εξόδου ακτινοβολίας (το επόμενο χαρακτηριστικό ταξινόμησης), τα λέιζερ χωρίζονται σε:

· υψηλής ενέργειας (η παραγόμενη πυκνότητα ροής ισχύος ακτινοβολίας στην επιφάνεια ενός αντικειμένου ή βιολογικού αντικειμένου είναι πάνω από 10 W/cm2).

· μέσης ενέργειας (πυκνότητα ροής ισχύος παραγόμενης ακτινοβολίας - από 0,4 έως 10 W/cm2).

· χαμηλής ενέργειας (η πυκνότητα ροής ισχύος της παραγόμενης ακτινοβολίας είναι μικρότερη από 0,4 W/cm2).

· μαλακό (ακτινοβολία παραγόμενης ενέργειας - E ή πυκνότητα ροής ισχύος στην ακτινοβολούμενη επιφάνεια - έως 4 mW/cm2).

· μέσος όρος (Ε - από 4 έως 30 mW/cm2).

· σκληρό (Ε - περισσότερο από 30 mW/cm2).

Σύμφωνα με τους «υγειονομικούς κανόνες και κανόνες για το σχεδιασμό και τη λειτουργία των λέιζερ Νο. 5804-91», τα λέιζερ χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα με τον βαθμό επικινδυνότητας της παραγόμενης ακτινοβολίας για το προσωπικό λειτουργίας.

Τα λέιζερ πρώτης κατηγορίας περιλαμβάνουν: τεχνικές συσκευές, η ακτινοβολία εξόδου (περικλείεται σε περιορισμένη στερεά γωνία) ακτινοβολία της οποίας δεν αποτελεί κίνδυνο κατά την ακτινοβόληση των ανθρώπινων ματιών και του δέρματος.

Τα λέιζερ δεύτερης κατηγορίας είναι συσκευές των οποίων η ακτινοβολία εξόδου αποτελεί κίνδυνο όταν ακτινοβολούν τα μάτια με άμεση και κατοπτρικά ανακλώμενη ακτινοβολία.

Τα λέιζερ τρίτης κατηγορίας είναι συσκευές των οποίων η ακτινοβολία εξόδου ενέχει κίνδυνο όταν ακτινοβολούν τα μάτια με άμεση και κατοπτρικά ανακλώμενη ακτινοβολία, καθώς και με διάχυτη ανακλώμενη ακτινοβολία σε απόσταση 10 cm από μια διάχυτη ανακλαστική επιφάνεια και (ή) όταν ακτινοβολείται το δέρμα με άμεση και κατοπτρικά ανακλώμενη ακτινοβολία.

Τα λέιζερ κλάσης 4 είναι συσκευές των οποίων η ακτινοβολία εξόδου αποτελεί κίνδυνο όταν το δέρμα ακτινοβολείται με διάχυτη ανακλώμενη ακτινοβολία σε απόσταση 10 cm από μια διάχυτη ανακλαστική επιφάνεια.

Όταν αναφέρετε ένα λέιζερ, οι περισσότεροι θυμούνται αμέσως επεισόδια από ταινίες επιστημονικής φαντασίας. Ωστόσο, μια τέτοια εφεύρεση έχει καθιερωθεί από καιρό στη ζωή μας και δεν είναι κάτι το φανταστικό. Το λέιζερ έχει βρει την εφαρμογή του σε πολλούς τομείς, από την ιατρική και την κατασκευή μέχρι την ψυχαγωγία. Ως εκ τούτου, πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται εάν και πώς να φτιάξουν μόνοι τους ένα λέιζερ.

Κατασκευή λέιζερ στο σπίτι

Ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες και τις απαιτήσεις που προβάλλονται, τα λέιζερ μπορεί να είναι τελείως διαφορετικά, τόσο σε μέγεθος (από δείκτες τσέπης μέχρι το μέγεθος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου), όσο και σε ισχύ, τα μέσα εργασίας που χρησιμοποιούνται και άλλες παραμέτρους. Φυσικά, είναι αδύνατο να φτιάξετε μόνοι σας μια ισχυρή δέσμη παραγωγής στο σπίτι, καθώς αυτές δεν είναι μόνο τεχνικά πολύπλοκες συσκευές, αλλά και πολύ δύσκολο να συντηρηθούν τα πράγματα. Αλλά μπορείτε να φτιάξετε ένα απλό, αλλά αξιόπιστο και ισχυρό λέιζερ με τα χέρια σας από μια κανονική μονάδα DVD-RW.

Αρχή λειτουργίας

Η λέξη "λέιζερ" μας ήρθε από Αγγλική γλώσσα«λέιζερ», που είναι συντομογραφία των πρώτων γραμμάτων ενός πολύ πιο σύνθετου ονόματος: ενίσχυση φωτός με διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας και κυριολεκτικά μεταφράζεται ως «ενίσχυση φωτός μέσω διεγερμένης εκπομπής». Μπορεί επίσης να ονομαστεί οπτική κβαντική γεννήτρια. Υπάρχουν πολλοί τύποι λέιζερ και το πεδίο εφαρμογής τους είναι εξαιρετικά ευρύ.

Η αρχή της λειτουργίας του είναι να μετατρέπει μια ενέργεια (ελαφριά, χημική, ηλεκτρική) σε ενέργεια διαφόρων ροών ακτινοβολίας, δηλαδή βασίζεται στο φαινόμενο της εξαναγκασμένης ή επαγόμενης ακτινοβολίας.

Συμβατικά, η αρχή λειτουργίας φαίνεται στο ακόλουθο σχέδιο:

Υλικά που απαιτούνται για την εργασία

Όταν περιγράφουμε τα βασικά της λειτουργίας λέιζερ, όλα φαίνονται περίπλοκα και ασαφή. Στην πραγματικότητα, η κατασκευή ενός λέιζερ με τα χέρια σας στο σπίτι είναι εξαιρετικά απλή. Θα χρειαστείτε μερικά εξαρτήματα και εργαλεία:

1. Το πιο βασικό πράγμα που χρειάζεστε για να δημιουργήσετε ένα λέιζερ είναι μια μονάδα DVD-RW, δηλαδή μια μονάδα εγγραφής από υπολογιστή ή συσκευή αναπαραγωγής. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα εγγραφής, τόσο πιο ισχυρό θα είναι το ίδιο το προϊόν. Είναι προτιμότερο να παίρνετε δίσκους με ταχύτητα 22Χ, αφού η ισχύς του είναι η υψηλότερη, περίπου 300 mW. Ταυτόχρονα, διαφέρουν ως προς το χρώμα: κόκκινο, πράσινο, μοβ. Όσο για τις ROM που δεν γράφουν, είναι πολύ αδύναμες. Αξίζει επίσης να προσέξετε το γεγονός ότι μετά τον χειρισμό της μονάδας, δεν θα λειτουργεί πλέον, επομένως θα πρέπει να πάρετε είτε ένα που είναι ήδη εκτός λειτουργίας, αλλά με λειτουργικό λέιζερ ή ένα που δεν θα λυπηθείτε πείτε αντίο σε.
2. Θα χρειαστείτε επίσης έναν σταθεροποιητή ρεύματος, αν και υπάρχει η επιθυμία να το κάνετε χωρίς αυτόν. Αλλά αξίζει να γνωρίζετε ότι όλες οι δίοδοι (και οι δίοδοι λέιζερ δεν αποτελούν εξαίρεση) "προτιμούν" όχι τάση, αλλά ρεύμα. Οι φθηνότερες και πιο προτιμώμενες επιλογές είναι ο μετατροπέας παλμών NCP1529 ή το μικροκύκλωμα LM317 (ανάλογο με το KR142EN12).
3. Η αντίσταση εξόδου επιλέγεται ανάλογα με το ρεύμα τροφοδοσίας της διόδου λέιζερ. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο: R=I/1,25, όπου I είναι το ονομαστικό ρεύμα του λέιζερ.
4. Δύο πυκνωτές: 0,1 µF και 100 µF.
5. Δείκτης κολιμωτών ή λέιζερ.
6. Μπαταρίες τύπου AAA.
7. Σύρματα.
8. Εργαλεία: κολλητήρι, κατσαβίδια, πένσες κ.λπ.

Αφαίρεση της διόδου λέιζερ από τη μονάδα DVD

Το κύριο μέρος που πρέπει να αφαιρεθεί είναι το λέιζερ από τη μονάδα DVD. Αυτό δεν είναι δύσκολο να γίνει, αλλά αξίζει να γνωρίζετε ορισμένες αποχρώσεις που θα βοηθήσουν στην αποφυγή πιθανών παρεξηγήσεων κατά τη διάρκεια της εργασίας.

Πρώτα απ 'όλα, η μονάδα DVD πρέπει να αποσυναρμολογηθεί για να φτάσει στο φορείο στο οποίο βρίσκονται οι δίοδοι λέιζερ. Ένας από αυτούς είναι αναγνώστης - είναι πολύ χαμηλής ισχύος. Η δεύτερη εγγραφή είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεστε για να φτιάξετε ένα λέιζερ από μια μονάδα DVD.

Στο φορείο, η δίοδος είναι εγκατεστημένη στο ψυγείο και στερεώνεται καλά. Εάν δεν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε άλλο ψυγείο, τότε το υπάρχον είναι αρκετά κατάλληλο. Επομένως, πρέπει να τα αφαιρέσετε μαζί. Διαφορετικά, κόψτε προσεκτικά τα πόδια στην είσοδο του καλοριφέρ.

Δεδομένου ότι οι δίοδοι είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στο στατικό, είναι καλή ιδέα να τις προστατεύσετε. Για να γίνει αυτό, πρέπει να τυλίξετε τα πόδια της διόδου λέιζερ μαζί με ένα λεπτό σύρμα.

Το μόνο που μένει είναι να συγκεντρώσουμε όλες τις λεπτομέρειες και η ίδια η ROM δεν χρειάζεται πλέον.

Συναρμολόγηση της συσκευής λέιζερ

Είναι απαραίτητο να συνδέσετε τη δίοδο που αφαιρέθηκε από το LED στον μετατροπέα, τηρώντας την πολικότητα, καθώς διαφορετικά η δίοδος λέιζερ θα αποτύχει αμέσως και θα καταστεί ακατάλληλη για περαιτέρω χρήση.

Ένας ρυθμιστής είναι εγκατεστημένος στην πίσω πλευρά της διόδου έτσι ώστε το φως να μπορεί να συγκεντρωθεί σε μία δέσμη. Αν και, αντί αυτού, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον φακό που περιλαμβάνεται στο ρούμι ή τον φακό που περιέχει ήδη ο δείκτης λέιζερ. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να κάνετε προσαρμογές για να λάβετε την απαιτούμενη εστίαση.

Στην άλλη πλευρά του μετατροπέα συγκολλούνται καλώδια που συνδέονται με τις επαφές της θήκης όπου θα τοποθετηθούν οι μπαταρίες.

Αυτό το διάγραμμα θα σας βοηθήσει να ολοκληρώσετε ένα λέιζερ από μια μονάδα DVD με τα χέρια σας:

Όταν όλα τα εξαρτήματα είναι συνδεδεμένα, μπορείτε να ελέγξετε τη λειτουργικότητα της συσκευής που προκύπτει. Εάν όλα λειτουργούν, τότε το μόνο που μένει είναι να τοποθετήσετε ολόκληρη τη δομή στο περίβλημα και να την στερεώσετε με ασφάλεια εκεί.

Σπιτικό σχέδιο σώματος

Μπορείτε να προσεγγίσετε την κατασκευή της θήκης με διαφορετικούς τρόπους. Για παράδειγμα, μια υπόθεση από Κινεζικό φανάρι. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια έτοιμη θήκη δείκτη λέιζερ. Αλλά η βέλτιστη λύση μπορεί να είναι ένα σπιτικό κατασκευασμένο από προφίλ αλουμινίου.

Το ίδιο το αλουμίνιο είναι ελαφρύ και, ταυτόχρονα, πολύ εύκολο στην επεξεργασία. Ολόκληρη η δομή θα βρίσκεται σε βολική τοποθεσία σε αυτό. Θα είναι επίσης βολικό να το ασφαλίσετε. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε πάντα να κόψετε εύκολα το απαιτούμενο κομμάτι ή να το λυγίσετε σύμφωνα με τις απαιτούμενες παραμέτρους.

Ασφάλεια και Δοκιμές

Όταν ολοκληρωθεί όλη η εργασία, είναι ώρα να δοκιμάσετε το ισχυρό λέιζερ που προκύπτει. Δεν συνιστάται να το κάνετε αυτό σε εσωτερικούς χώρους. Επομένως, είναι καλύτερα να βγείτε έξω σε ένα έρημο μέρος. Ταυτόχρονα, αξίζει να το θυμόμαστε η συσκευή που κατασκευάστηκε είναι αρκετές εκατοντάδες φορές πιο ισχυρή από έναν συμβατικό δείκτη λέιζερ, και αυτό απαιτεί τη χρήση του με εξαιρετική προσοχή. Μην κατευθύνετε τη δέσμη σε ανθρώπους ή ζώα, προσέξτε να μην αντανακλά ή να εισέλθει στα μάτια σας. Όταν χρησιμοποιείτε μια κόκκινη ακτίνα λέιζερ, συνιστάται να φοράτε πράσινα γυαλιά, αυτό θα μειώσει σημαντικά τον κίνδυνο βλάβης της όρασης σε απροσδόκητες περιπτώσεις. Εξάλλου, δεν συνιστάται να κοιτάτε τις ακτίνες λέιζερ ακόμη και από έξω.

Μην κατευθύνετε την ακτίνα λέιζερ σε εύφλεκτα ή εκρηκτικά αντικείμενα και ουσίες.

Με έναν σωστά διαμορφωμένο φακό, η δημιουργημένη συσκευή μπορεί εύκολα να κόψει πλαστικές σακούλες, να καεί σε ξύλο, να σκάσει μπαλόνιακαι ακόμη και καύση - ένα είδος λέιζερ μάχης. Είναι απίστευτο τι μπορείς να κάνεις με μια μονάδα DVD. Επομένως, κατά τη δοκιμή μιας κατασκευασμένης συσκευής, θα πρέπει πάντα να θυμάστε τις προφυλάξεις ασφαλείας.

Ο κόφτης λέιζερ είναι μια μοναδική συσκευή που είναι χρήσιμο να υπάρχει στο γκαράζ κάθε σύγχρονου άνδρα. Η κατασκευή ενός λέιζερ για την κοπή μετάλλου με τα χέρια σας δεν είναι δύσκολη, το κύριο πράγμα είναι να ακολουθήσετε απλούς κανόνες. Η ισχύς μιας τέτοιας συσκευής θα είναι μικρή, αλλά υπάρχουν τρόποι να την αυξήσετε χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες συσκευές. Λειτουργικότητα μηχανή παραγωγής, που χωρίς στολισμό, δεν μπορεί να επιτευχθεί με σπιτική εργασία. Αλλά για τις δουλειές του σπιτιού, αυτή η μονάδα θα σας φανεί χρήσιμη. Ας δούμε πώς να το φτιάξουμε.

Όλα είναι έξυπνα απλά, επομένως για να δημιουργηθεί ένας τέτοιος εξοπλισμός που είναι ικανός να κόβει όμορφα σχέδια σε ανθεκτικό χάλυβα, μπορεί να κατασκευαστεί από συνηθισμένα σκραπ. Για να το κάνετε αυτό θα χρειαστείτε οπωσδήποτε έναν παλιό δείκτη λέιζερ. Επιπλέον, θα πρέπει να εφοδιαστείτε με:

1. Ένας φακός που τροφοδοτείται από επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
2. Ένα παλιό DVD-ROM, από το οποίο θα χρειαστεί να αφαιρέσουμε τη μήτρα με μονάδα λέιζερ.
3. Κολλητήρι και σετ κατσαβιδιών.

Το πρώτο βήμα θα είναι η αποσυναρμολόγηση της μονάδας δίσκου της παλιάς μονάδας δισκέτας του υπολογιστή. Από εκεί θα πρέπει να αφαιρέσουμε τη συσκευή. Προσέξτε να μην καταστρέψετε την ίδια τη συσκευή. Η μονάδα δίσκου της μονάδας δίσκου πρέπει να είναι μια εγγραφή, και όχι απλώς μια συσκευή ανάγνωσης, το θέμα είναι στη δομή της μήτρας συσκευών. Δεν θα μπούμε σε λεπτομέρειες τώρα, αλλά χρησιμοποιούμε απλά μοντέρνα μοντέλα που δεν λειτουργούν.

Μετά από αυτό, θα χρειαστεί οπωσδήποτε να αφαιρέσετε την κόκκινη δίοδο, η οποία καίει το δίσκο ενώ γράφει πληροφορίες σε αυτόν. Απλώς πήρα ένα κολλητήρι και κόλλησα τα στοιχεία στερέωσης αυτής της διόδου. Απλά μην το πετάξετε σε καμία περίπτωση. Αυτό είναι ένα ευαίσθητο στοιχείο που μπορεί να αλλοιωθεί γρήγορα εάν καταστραφεί.

Κατά τη συναρμολόγηση του ίδιου του κόφτη λέιζερ, λάβετε υπόψη τα ακόλουθα:

1. Πού είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε μια κόκκινη δίοδο;
2. Πώς θα τροφοδοτούνται τα στοιχεία ολόκληρου του συστήματος;
3. Πώς θα κατανεμηθούν οι ροές; ηλεκτρικό ρεύμααναλυτικά.

Θυμάμαι! Η δίοδος που θα εκτελέσει την καύση απαιτεί πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τα στοιχεία του δείκτη.

Αυτό το δίλημμα λύνεται εύκολα. Η δίοδος από το δείκτη αντικαθίσταται από ένα κόκκινο φως από τη μονάδα. Θα πρέπει να αποσυναρμολογήσετε τον δείκτη με την ίδια προσοχή όπως και η μονάδα δίσκου, η ζημιά στις υποδοχές και τις βάσεις θα καταστρέψει το μέλλον σας με τα χέρια σας. Αφού το κάνετε αυτό, μπορείτε να ξεκινήσετε να φτιάχνετε τη σπιτική θήκη.

Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε έναν φακό και επαναφορτιζόμενες μπαταρίες για την τροφοδοσία του κόφτη λέιζερ. Χάρη στον φακό, θα αποκτήσετε ένα βολικό και συμπαγές αντικείμενο που δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο στο σπίτι σας. Το βασικό σημείοΟ εξοπλισμός ενός τέτοιου περιβλήματος είναι να επιλέξετε τη σωστή πολικότητα. Το προστατευτικό γυαλί αφαιρείται από πρώην φακός, ώστε να μην γίνεται εμπόδιο στην κατευθυνόμενη δοκό.

Το επόμενο βήμα είναι να τροφοδοτήσετε την ίδια τη δίοδο. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να το συνδέσετε στη φόρτιση της μπαταρίας, παρατηρώντας την πολικότητα. Τέλος, ελέγξτε:

• Αξιόπιστη στερέωση της συσκευής σε σφιγκτήρες και σφιγκτήρες.
• Πολικότητα συσκευής;
• Κατεύθυνση δέσμης.

Διορθώστε τυχόν ανακρίβειες και όταν όλα είναι έτοιμα, μπορείτε να συγχαρείτε τον εαυτό σας για μια επιτυχώς ολοκληρωμένη εργασία. Ο κόφτης είναι έτοιμος για χρήση. Το μόνο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι η ισχύς του είναι πολύ μικρότερη από την ισχύ του αντίστοιχου παραγωγής του, επομένως δεν μπορεί να χειριστεί πολύ χοντρό μέταλλο.

Προσεκτικά! Η ισχύς της συσκευής είναι αρκετή για να βλάψει την υγεία σας, επομένως να είστε προσεκτικοί όταν χειρίζεστε και να μην βάζετε τα δάχτυλά σας κάτω από τη δοκό.

Ενίσχυση μιας σπιτικής εγκατάστασης

Για να ενισχύσετε την ισχύ και την πυκνότητα της δοκού, που είναι το κύριο στοιχείο κοπής, θα πρέπει να προετοιμάσετε:

• 2 «conders» για 100 pF και mF.
• Αντίσταση 2-5 ohms;
• 3 επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
• Collimator.

Η εγκατάσταση που έχετε ήδη συναρμολογήσει μπορεί να ενισχυθεί για να έχετε αρκετή ισχύ στο σπίτι για οποιαδήποτε εργασία με μέταλλο. Όταν εργάζεστε για την ενίσχυση, να θυμάστε ότι η απευθείας σύνδεση του κόφτη σας σε μια πρίζα θα είναι αυτοκτονία γι 'αυτό, επομένως θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το ρεύμα φτάνει πρώτα στους πυκνωτές και μετά πηγαίνει στις μπαταρίες.

Με την προσθήκη αντιστάσεων μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ της εγκατάστασής σας. Για να αυξήσετε περαιτέρω την αποτελεσματικότητα της συσκευής σας, χρησιμοποιήστε έναν ρυθμιστή που είναι τοποθετημένος για την εστίαση της δέσμης. Αυτό το μοντέλο πωλείται σε οποιοδήποτε κατάστημα ηλεκτρολόγων και το κόστος κυμαίνεται από 200 έως 600 ρούβλια, επομένως δεν είναι δύσκολο να το αγοράσετε.

Στη συνέχεια, το κύκλωμα συναρμολόγησης εκτελείται με τον ίδιο τρόπο όπως συζητήθηκε παραπάνω, μόνο που χρειάζεται να τυλίγετε ένα σύρμα αλουμινίου γύρω από τη δίοδο για να αφαιρέσετε το στατικό. Μετά από αυτό, πρέπει να μετρήσετε την τρέχουσα ισχύ, για την οποία παίρνετε ένα πολύμετρο. Και τα δύο άκρα της συσκευής συνδέονται με την υπόλοιπη δίοδο και μετρώνται. Ανάλογα με τις ανάγκες σας, μπορείτε να προσαρμόσετε τις ενδείξεις από 300 mA έως 500 mA.

Μόλις ολοκληρωθεί η τρέχουσα βαθμονόμηση, μπορείτε να προχωρήσετε στην αισθητική διακόσμηση του κόφτη σας. Ένας παλιός ατσάλινος φακός LED θα κάνει μια χαρά για τη θήκη. Είναι συμπαγές και χωράει στην τσέπη σας. Για να μην λερωθεί ο φακός, φροντίστε να έχετε ένα κάλυμμα.

Ο έτοιμος κόφτης πρέπει να φυλάσσεται σε κουτί ή θήκη. Η σκόνη ή η υγρασία δεν πρέπει να πάνε εκεί, διαφορετικά η συσκευή θα καταστραφεί.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των έτοιμων μοντέλων

Το κόστος είναι κύριος λόγος, γιατί πολλοί τεχνίτες καταφεύγουν στην κατασκευή ενός κόφτη λέιζερ με τα χέρια τους. Και η αρχή λειτουργίας είναι η εξής:

1. Χάρη στη δημιουργία μιας κατευθυνόμενης δέσμης λέιζερ, το μέταλλο εκτίθεται
2. Η ισχυρή ακτινοβολία αναγκάζει το υλικό να εξατμιστεί και να διαφύγει υπό τη δύναμη της ροής.
3. Ως αποτέλεσμα, χάρη στη μικρή διάμετρο της δέσμης λέιζερ, επιτυγχάνεται μια υψηλής ποιότητας κοπή του τεμαχίου εργασίας.

Το βάθος κοπής θα εξαρτηθεί από την ισχύ των εξαρτημάτων. Εάν τα εργοστασιακά μοντέλα είναι εξοπλισμένα με υλικά υψηλής ποιότητας που παρέχουν επαρκές βάθος. Οτι σπιτικά μοντέλαείναι σε θέση να αντιμετωπίσουν το κόψιμο 1-3 cm.

Χάρη σε τέτοια συστήματα λέιζερ, μπορείτε να φτιάξετε μοναδικά σχέδια στο φράχτη ενός ιδιωτικού σπιτιού, εξαρτήματα για τη διακόσμηση πυλών ή φράχτες. Υπάρχουν μόνο 3 τύποι κοπτικών:

1. Στερεά κατάσταση.Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στη χρήση ειδικών τύπων γυαλιού ή κρυστάλλων εξοπλισμού LED. Πρόκειται για μονάδες παραγωγής χαμηλού κόστους που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή.
2. Ινα.Χάρη στη χρήση οπτικών ινών, είναι δυνατό να επιτευχθεί ισχυρή ροή και επαρκές βάθος κοπής. Είναι ανάλογα των μοντέλων στερεάς κατάστασης, αλλά λόγω των δυνατοτήτων και των χαρακτηριστικών απόδοσης είναι καλύτερα από αυτά. Αλλά και πιο ακριβά.
3. Αέριο.Από το όνομα είναι σαφές ότι το αέριο χρησιμοποιείται για λειτουργία. Μπορεί να είναι άζωτο, ήλιο, διοξείδιο του άνθρακα. Η απόδοση τέτοιων συσκευών είναι 20% υψηλότερη από όλες τις προηγούμενες. Χρησιμοποιούνται για κοπή και συγκόλληση πολυμερών, καουτσούκ, γυαλιού ακόμα και μετάλλων με πολύ υψηλό επίπεδο θερμικής αγωγιμότητας.

Στην καθημερινότητα χωρίς ειδικές δαπάνεςΜπορείτε να αποκτήσετε μόνο έναν κόφτη λέιζερ στερεάς κατάστασης, αλλά η ισχύς του με την κατάλληλη ενίσχυση, η οποία συζητήθηκε παραπάνω, είναι αρκετή για την εκτέλεση οικιακών εργασιών. Τώρα έχετε γνώσεις σχετικά με την κατασκευή μιας τέτοιας συσκευής και, στη συνέχεια, απλώς ενεργήστε και δοκιμάστε.

Έχετε εμπειρία στην ανάπτυξη ενός κόφτη λέιζερ μετάλλων DIY; Μοιραστείτε το με τους αναγνώστες αφήνοντας ένα σχόλιο κάτω από αυτό το άρθρο!

Σε κάθε σπίτι υπάρχει παλιός εξοπλισμός που έχει καταστραφεί. Κάποιος το πετάει σε μια χωματερή και κάποιοι τεχνίτες προσπαθούν να το χρησιμοποιήσουν για κάποιες σπιτικές εφευρέσεις. Έτσι, ένας παλιός δείκτης λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί καλά - είναι δυνατό να φτιάξετε έναν κόφτη λέιζερ με τα χέρια σας.

Για να φτιάξετε ένα πραγματικό λέιζερ από ένα αβλαβές μπιχλιμπίδι, πρέπει να προετοιμάσετε τα ακόλουθα αντικείμενα:

• δείκτης λέιζερ?
• φακός με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
• παλιό, ίσως μη λειτουργικό πρόγραμμα εγγραφής CD/DVD-RW. Το κυριότερο είναι ότι έχει μονάδα δίσκου με λέιζερ που λειτουργεί.
• σετ κατσαβιδιών και κολλητήρι. Είναι καλύτερα να χρησιμοποιήσετε ένα επώνυμο κόφτη, αλλά αν δεν έχετε, μπορεί να το κάνει ένας κανονικός.

Κατασκευή κόφτη λέιζερ

Πρώτα, πρέπει να αφαιρέσετε τον κόφτη λέιζερ από τη μονάδα δίσκου. Αυτή η εργασία δεν είναι δύσκολη, αλλά θα πρέπει να είστε υπομονετικοί και να δώσετε τη μέγιστη προσοχή. Δεδομένου ότι περιέχει μεγάλο αριθμό καλωδίων, έχουν την ίδια δομή. Όταν επιλέγετε μια μονάδα δίσκου, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη την παρουσία μιας επιλογής γραφής, καθώς σε αυτό το μοντέλο μπορείτε να κάνετε σημειώσεις με λέιζερ. Η εγγραφή γίνεται με εξάτμιση ενός λεπτού στρώματος μετάλλου από τον ίδιο τον δίσκο. Στην περίπτωση που το λέιζερ λειτουργεί για ανάγνωση, χρησιμοποιείται με μισή καρδιά, φωτίζοντας το δίσκο.

Κατά την αποσυναρμολόγηση των άνω συνδετήρων, μπορείτε να βρείτε ένα φορείο με λέιζερ που βρίσκεται σε αυτό, το οποίο μπορεί να κινείται προς δύο κατευθύνσεις. Θα πρέπει να αφαιρεθεί προσεκτικά ξεβιδώνοντας, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός αποσπώμενων συσκευών και βιδών που είναι σημαντικό να αφαιρεθούν προσεκτικά. Για περαιτέρω εργασία, απαιτείται μια κόκκινη δίοδος, με τη βοήθεια της οποίας πραγματοποιείται η καύση. Για να το αφαιρέσετε, θα χρειαστείτε ένα συγκολλητικό σίδερο και πρέπει επίσης να αφαιρέσετε προσεκτικά τους συνδετήρες. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το αναντικατάστατο μέρος για την κατασκευή ενός κόφτη λέιζερ δεν πρέπει να κουνηθεί ή να πέσει, επομένως, συνιστάται να είστε προσεκτικοί κατά την αφαίρεση της διόδου λέιζερ.

Πώς θα εξαχθεί; κύριο στοιχείο μελλοντικό μοντέλολέιζερ, πρέπει να ζυγίσετε προσεκτικά τα πάντα και να καταλάβετε πού να το τοποθετήσετε και πώς να συνδέσετε το τροφοδοτικό σε αυτό, καθώς η δίοδος ενός λέιζερ γραφής απαιτεί πολύ περισσότερο ρεύμα από τη δίοδο από έναν δείκτη λέιζερ και σε αυτήν την περίπτωση πολλές μεθόδους μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Στη συνέχεια, η δίοδος στον δείκτη αντικαθίσταται. Για να δημιουργήσετε ένα ισχυρό λέιζερ, η αρχική δίοδος πρέπει να αφαιρεθεί από τον δείκτη και στη θέση της πρέπει να εγκατασταθεί μια παρόμοια από τη μονάδα CD/DVD-RW. Ο δείκτης αποσυναρμολογείται σύμφωνα με τη σειρά.Πρέπει να ξεδιπλωθεί και να χωριστεί σε δύο μέρη, με το τμήμα που πρέπει να αντικατασταθεί από πάνω. Η παλιά δίοδος αφαιρείται και στη θέση της τοποθετείται η απαιτούμενη δίοδος, η οποία μπορεί να στερεωθεί με κόλλα. Υπάρχουν φορές που μπορεί να προκύψουν δυσκολίες κατά την αφαίρεση της παλιάς διόδου σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα μαχαίρι και να κουνήσετε λίγο το δείκτη.

Το επόμενο βήμα είναι να δημιουργήσετε μια νέα υπόθεση. Για να κάνετε το μελλοντικό λέιζερ βολικό στη χρήση, συνδέστε το ρεύμα σε αυτό και χρησιμοποιήστε ένα σώμα φακού για να του δώσετε μια εντυπωσιακή εμφάνιση. Το μετατρεπόμενο επάνω μέρος του δείκτη λέιζερ είναι εγκατεστημένο στον φακό και τροφοδοτείται σε αυτόν από επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, που συνδέεται με τη δίοδο. Είναι σημαντικό να μην συγχέετε την πολικότητα του τροφοδοτικού. Πριν από τη συναρμολόγηση του φακού, το γυαλί και τα μέρη του δείκτη πρέπει να αφαιρεθούν, καθώς δεν θα οδηγήσει την απευθείας διαδρομή της δέσμης λέιζερ.

Το τελευταίο βήμα είναι η προετοιμασία για χρήση. Πριν από τη σύνδεση, πρέπει να ελέγξετε ότι το λέιζερ είναι καλά στερεωμένο, ότι η πολικότητα των καλωδίων είναι σωστά συνδεδεμένη και ότι το λέιζερ έχει τοποθετηθεί στο επίπεδο.

Αφού ολοκληρώσετε αυτά τα απλά βήματα, ο κόφτης λέιζερ είναι έτοιμος για χρήση. Αυτό το λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καύση χαρτιού, πολυαιθυλενίου και για το άναμμα σπίρτων. Το πεδίο εφαρμογής μπορεί να είναι τεράστιο, όλα θα εξαρτηθούν από τη φαντασία σας.

Πρόσθετα σημεία

Είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα πιο ισχυρό λέιζερ. Για να το φτιάξετε θα χρειαστείτε:

• Η μονάδα DVD-RW, μπορεί να μην λειτουργεί.
• πυκνωτές 100 pF και 100 mF.
• αντίσταση 2-5 Ohm;
• τρεις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες?
• καλώδια με συγκολλητικό σίδερο.
• collimator?
• ατσάλινος φακός LED.

Αυτό είναι ένα απλό κιτ που χρησιμοποιείται για τη συναρμολόγηση ενός προγράμματος οδήγησης που, χρησιμοποιώντας μια πλακέτα, θα οδηγήσει τον κόφτη λέιζερ στην απαιτούμενη ισχύ. Η πηγή ρεύματος δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας στη δίοδο, καθώς θα φθαρεί αμέσως. Είναι επίσης σημαντικό να ληφθεί υπόψη ότι μια δίοδος λέιζερ πρέπει να τροφοδοτείται από ρεύμα, αλλά όχι από τάση.

Το collimator είναι ένα σώμα εξοπλισμένο με φακό, χάρη στον οποίο όλες οι ακτίνες συγκλίνουν σε μια στενή δέσμη. Τέτοιες συσκευές μπορούν να αγοραστούν σε καταστήματα ανταλλακτικών ραδιοφώνου. Είναι βολικά επειδή έχουν ήδη χώρο για την εγκατάσταση διόδου λέιζερ, και όσον αφορά το κόστος, είναι αρκετά μικρό, μόνο 200-500 ρούβλια.

Μπορείτε, φυσικά, να χρησιμοποιήσετε το σώμα ενός δείκτη, αλλά θα είναι δύσκολο να συνδέσετε ένα λέιζερ σε αυτό. Τέτοια μοντέλα κατασκευάζονται από πλαστικό υλικό, και αυτό θα προκαλέσει τη θέρμανση της θήκης και δεν θα κρυώσει αρκετά.

Η αρχή κατασκευής είναι παρόμοια με την προηγούμενη, καθώς σε αυτήν την περίπτωση χρησιμοποιείται επίσης δίοδος λέιζερ από μονάδα DVD-RW.

Κατά την παραγωγή είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε αντιστατικά βραχιόλια.

Αυτό είναι απαραίτητο για την αφαίρεση του στατικού από τη δίοδο λέιζερ. Εάν δεν υπάρχουν βραχιόλια, μπορείτε να αρκεστείτε με αυτοσχέδια μέσα - μπορείτε να τυλίγετε ένα λεπτό σύρμα γύρω από τη δίοδο. Στη συνέχεια, συναρμολογείται το πρόγραμμα οδήγησης.

Πριν από τη συναρμολόγηση ολόκληρης της συσκευής, ελέγχεται η λειτουργία του προγράμματος οδήγησης. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να συνδέσετε μια μη λειτουργική ή δεύτερη δίοδο και να μετρήσετε την ισχύ του παρεχόμενου ρεύματος με ένα πολύμετρο. Λαμβάνοντας υπόψη την ταχύτητα του ρεύματος, είναι σημαντικό να επιλέξετε την ισχύ του σύμφωνα με τα πρότυπα. Για πολλά μοντέλα, ισχύει ρεύμα 300-350 mA και για ταχύτερα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί 500 mA, αλλά για αυτό πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα εντελώς διαφορετικό πρόγραμμα οδήγησης.

Φυσικά, ένα τέτοιο λέιζερ μπορεί να συναρμολογηθεί από οποιονδήποτε μη επαγγελματία τεχνικό, αλλά παρόλα αυτά, για λόγους ομορφιάς και ευκολίας, είναι πιο λογικό να κατασκευαστεί μια τέτοια συσκευή σε μια πιο αισθητική περίπτωση και ποια να χρησιμοποιηθεί μπορεί να επιλεγεί για να ταιριάζει σε κάθε γεύση. Θα ήταν πιο πρακτικό να το συναρμολογήσετε στο περίβλημα ενός φακού LED, καθώς οι διαστάσεις του είναι συμπαγείς, μόνο 10x4 cm, ωστόσο, δεν χρειάζεται να έχετε μια τέτοια συσκευή στην τσέπη σας, καθώς οι αρμόδιες αρχές ενδέχεται να υποβάλουν αξίωση . Είναι καλύτερο να αποθηκεύετε μια τέτοια συσκευή σε ειδική θήκη για να αποφύγετε τη σκόνη στον φακό.

Είναι σημαντικό να μην ξεχνάμε ότι η συσκευή είναι ένα όπλο στο είδος του, το οποίο πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή και δεν πρέπει να στρέφεται σε ζώα ή ανθρώπους, καθώς είναι πολύ επικίνδυνο και μπορεί να βλάψει την υγεία, το πιο επικίνδυνο είναι όταν είναι στραμμένο. στα μάτια. Είναι επικίνδυνο να δίνετε τέτοιες συσκευές σε παιδιά.

Το λέιζερ μπορεί να εξοπλιστεί με διάφορες συσκευές και στη συνέχεια ένα αρκετά ισχυρό θέαμα για όπλα, πνευματικά και πυροβόλα όπλα, θα βγει από ένα αβλαβές παιχνίδι.

Ακολουθούν μερικές απλές συμβουλές για την κατασκευή ενός κόφτη λέιζερ. Βελτιώνοντας ελαφρώς αυτό το σχέδιο, μπορείτε να φτιάξετε κόπτες για κοπή ακρυλικό υλικό, κόντρα πλακέ και πλαστικό, γκραβούρα.

Ο άνθρωπος έχει μάθει πολλές τεχνικές εφευρέσεις παρατηρώντας φυσικά φαινόμενα, αναλύοντάς τα και εφαρμόζοντας τις αποκτηθείσες γνώσεις στη γύρω πραγματικότητα. Έτσι ο άνθρωπος απέκτησε την ικανότητα να ανάβει φωτιά, δημιούργησε έναν τροχό, έμαθε να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και απέκτησε τον έλεγχο της πυρηνικής αντίδρασης.

Σε αντίθεση με όλες αυτές τις εφευρέσεις, το λέιζερ δεν έχει ανάλογα στη φύση του. Η εμφάνισή του συνδέθηκε αποκλειστικά με θεωρητικές υποθέσεις στο πλαίσιο της αναδυόμενης κβαντικής φυσικής. Η ύπαρξη της αρχής που αποτέλεσε τη βάση του λέιζερ είχε προβλεφθεί στις αρχές του εικοστού αιώνα από τον μεγαλύτερο επιστήμονας ΆλμπερτΑϊνστάιν.

Η λέξη "λέιζερ" εμφανίστηκε ως αποτέλεσμα της μείωσης πέντε λέξεων που περιγράφουν την ουσία μιας φυσικής διαδικασίας στα πρώτα γράμματα. Στα ρωσικά, αυτή η διαδικασία ονομάζεται «ενίσχυση φωτός με διεγερμένη εκπομπή».

Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας του, ένα λέιζερ είναι μια γεννήτρια κβαντικών φωτονίων. Η ουσία του φαινομένου που βρίσκεται κάτω από αυτό είναι ότι, υπό την επίδραση της ενέργειας με τη μορφή φωτονίου, ένα άτομο εκπέμπει ένα άλλο φωτόνιο, το οποίο είναι πανομοιότυπο με το πρώτο ως προς την κατεύθυνση της κίνησης, τη φάση και την πόλωσή του. Ως αποτέλεσμα, το εκπεμπόμενο φως ενισχύεται.

Αυτό το φαινόμενο είναι αδύνατο υπό συνθήκες θερμοδυναμικής ισορροπίας. Για τη δημιουργία επαγόμενης ακτινοβολίας, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι: ηλεκτρική, χημική, αέρια και άλλες. Λέιζερ που χρησιμοποιούνται σε οικιακές συνθήκες (οδηγοί δίσκου λέιζερ, εκτυπωτές λέιζερ) χρήση μέθοδος ημιαγωγώνδιέγερση ακτινοβολίας υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος.

Η αρχή λειτουργίας είναι ότι η ροή αέρα διέρχεται μέσω του θερμαντήρα στον σωλήνα του πιστολιού θερμού αέρα και, έχοντας φτάσει τις καθορισμένες θερμοκρασίες, εισέρχεται στο τμήμα που συγκολλάται μέσω ειδικών ακροφυσίων.

Εάν παρουσιαστούν δυσλειτουργίες, ο μετατροπέας συγκόλλησης μπορεί να επισκευαστεί με τα χέρια σας. Μπορείτε να διαβάσετε συμβουλές επισκευής.

Επιπλέον, απαραίτητο συστατικό οποιουδήποτε πλήρους λέιζερ είναι οπτικό αντηχείο, η λειτουργία του οποίου είναι να ενισχύει μια δέσμη φωτός αντανακλώντας την πολλές φορές. Για το σκοπό αυτό, τα συστήματα λέιζερ χρησιμοποιούν καθρέφτες.

Θα πρέπει να ειπωθεί ότι η δημιουργία ενός πραγματικού ισχυρού λέιζερ με τα χέρια σας στο σπίτι δεν είναι ρεαλιστική. Για να γίνει αυτό, πρέπει να έχετε ειδικές γνώσεις, να κάνετε σύνθετους υπολογισμούς και να έχετε καλή υλικοτεχνική βάση.

Για παράδειγμα, οι μηχανές λέιζερ που μπορούν να κόψουν μέταλλο θερμαίνονται εξαιρετικά και απαιτούν ακραία μέτρα ψύξης, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης υγρού αζώτου. Επιπλέον, οι συσκευές που λειτουργούν με βάση την κβαντική αρχή είναι εξαιρετικά ιδιότροπες, απαιτούν τον καλύτερο συντονισμό και δεν ανέχονται ούτε τις παραμικρές αποκλίσεις από τις απαιτούμενες παραμέτρους.

Απαιτούμενα εξαρτήματα για τη συναρμολόγηση

Για να συναρμολογήσετε ένα κύκλωμα λέιζερ με τα χέρια σας θα χρειαστείτε:

• DVD-ROM με δυνατότητα επανεγγραφής (RW). Περιέχει μια κόκκινη δίοδο λέιζερ ισχύος 300 mW. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διόδους λέιζερ από το BLU-RAY-ROM-RW - εκπέμπουν ιώδες φως με ισχύ 150 mW. Για τους σκοπούς μας, οι καλύτερες ROM είναι αυτές που έχουν μεγαλύτερες ταχύτητες εγγραφής: είναι πιο ισχυρές.
• Παλμός NCP1529. Ο μετατροπέας παράγει ρεύμα 1Α, σταθεροποιεί την τάση στην περιοχή 0,9-3,9 V. Αυτοί οι δείκτες είναι ιδανικοί για τη δίοδο λέιζερ μας, η οποία απαιτεί DC τάσηστα 3 V.
• Collimator για λήψη ομοιόμορφης δέσμης φωτός. Υπάρχουν πλέον πολυάριθμες μονάδες λέιζερ προς πώληση από διάφορους κατασκευαστές, συμπεριλαμβανομένων των κολιμωτών.
• Φακός εξόδου από ROM.
• Ένα περίβλημα, για παράδειγμα, από δείκτη λέιζερ ή φακό.
• Σύρματα.
• Μπαταρίες 3,6 V.

Για να συνδέσετε τα μέρη, θα χρειαστεί να προσδιορίσετε ποιο καλώδιο είναι φάση και πού είναι ουδέτερο και γείωση. Ένα εργαλείο σαν αυτό θα βοηθήσει σε αυτό.

Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να συναρμολογήσετε το πιο απλό λέιζερ. Τι μπορεί να κάνει ένας τέτοιος σπιτικός "ενισχυτής φωτός":

• Άναψε ένα σπίρτο από απόσταση.
• Λιώστε πλαστικές σακούλες και χαρτομάντηλο.
• Εκπέμπετε μια δέσμη σε απόσταση μεγαλύτερη από 100 μέτρα.

Αυτό το λέιζερ είναι επικίνδυνο: δεν θα καεί από το δέρμα ή τα ρούχα, αλλά μπορεί να βλάψει τα μάτια.

Επομένως, πρέπει να χρησιμοποιείτε μια τέτοια συσκευή προσεκτικά: μην τη γυαλίζετε σε ανακλαστικές επιφάνειες (καθρέπτες, γυαλί, ανακλαστήρες) και γενικά να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί - η δέσμη μπορεί να προκαλέσει βλάβη εάν χτυπήσει το μάτι ακόμη και από απόσταση εκατό μέτρων .

DIY λέιζερ σε βίντεο

Αποφασίζεις να κάνεις κάτι απίστευτο χρησιμοποιώντας απλές λεπτομέρειες? Το λέιζερ δεν θεωρείται νέο προϊόν στις μέρες μας, αλλά η κατασκευή του στο σπίτι δεν είναι δύσκολη. Θα σας πούμε πώς να φτιάξετε μόνοι σας ένα λέιζερ χρησιμοποιώντας μια μονάδα δίσκου και έναν κανονικό φακό.

Προσοχή! Η ισχύς του λέιζερ φτάνει έως και τα 250 MilliWatts. Πριν ξεκινήσετε το πείραμα, φροντίστε για την ασφάλειά σας και φορέστε γυαλιά ασφαλείας (γυαλιά ασφαλείας ηλεκτροσυγκολλητή). Ποτέ μην στρέφετε την ακτίνα λέιζερ σε ανθρώπους ή ζώα, ειδικά στα μάτια τους. Τα λέιζερ μπορούν να τραυματίσουν ανθρώπους.

Για να φτιάξουμε μόνοι μας ένα λέιζερ, θα χρειαστούμε:

1. Συσκευή εγγραφής δίσκων DVD.
2. Δείκτης λέιζερ AixiZ (μπορείτε να πάρετε άλλον).
3. Κατσαβίδι.
4. Φακός.

Πώς να μάθετε την ισχύ μιας διόδου λέιζερ;

1. Ταχύτητα 10Χ, ισχύς λέιζερ 170-200 MilliWatts.
2. Ταχύτητα 16Χ, ισχύς λέιζερ 250-270 MilliWatts.

Οδηγίες. Πώς να φτιάξετε ένα λέιζερ;

Βήμα #2.Έχοντας ελευθερώσει το φορείο, αρχίζουμε να ξεβιδώνουμε τις βίδες και τα εξαρτήματα για να ελευθερώσουμε την ίδια τη δίοδο. Η μονάδα μπορεί να έχει δύο διοδικά λέιζερ:

1. Για ανάγνωση δίσκου (δίοδος υπερύθρων).
2. Για εγγραφή δίσκου (κόκκινη δίοδος).

Η πλακέτα είναι προσαρτημένη στην επιθυμητή δίοδο (κόκκινο), χρησιμοποιήστε ένα κανονικό συγκολλητικό σίδερο για να απελευθερώσετε τη δίοδο.

Βήμα #3.Μετά από μια σύντομη διαδικασία, θα πρέπει να πάρουμε μια δίοδο σε αυτή τη μορφή.

Πολλοί ραδιοερασιτέχνες θέλησαν να φτιάξουν ένα λέιζερ με τα χέρια τους τουλάχιστον μία φορά στη ζωή τους. Κάποτε πίστευαν ότι μπορούσε να συλλεχθεί μόνο σε επιστημονικά εργαστήρια. Ναι, αυτό ισχύει αν μιλάμε για τεράστιες εγκαταστάσεις λέιζερ. Ωστόσο, μπορείτε να συναρμολογήσετε ένα απλούστερο λέιζερ, το οποίο θα είναι επίσης αρκετά ισχυρό. Η ιδέα φαίνεται πολύ περίπλοκη, αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι καθόλου δύσκολη. Στο άρθρο μας με βίντεο θα μιλήσουμε για το πώς μπορείτε να συναρμολογήσετε το δικό σας δικό του λέιζερΣπίτια.

Ισχυρό λέιζερ DIY

Είναι πολύ σημαντικό να ακολουθείτε βασικούς κανόνες ασφαλείας. Πρώτον, όταν ελέγχετε τη λειτουργία της συσκευής ή όταν είναι ήδη πλήρως συναρμολογημένη, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να την στρέφετε προς τα μάτια, άλλους ανθρώπους ή ζώα. Το λέιζερ σας θα είναι τόσο ισχυρό που μπορεί να ανάψει ένα σπίρτο ή ακόμα και ένα φύλλο χαρτιού. Δεύτερον, ακολουθήστε το πρόγραμμά μας και στη συνέχεια η συσκευή σας θα λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και με υψηλή ποιότητα. Τρίτον, μην αφήνετε τα παιδιά να παίζουν με αυτό. Τέλος, αποθηκεύστε τη συναρμολογημένη συσκευή σε ασφαλές μέρος.

Για να συναρμολογήσετε ένα λέιζερ στο σπίτι, δεν θα χρειαστείτε πολύ χρόνο και εξαρτήματα. Έτσι, πρώτα χρειάζεστε μια μονάδα DVD-RW. Μπορεί να είναι είτε λειτουργικό είτε μη. Αυτό δεν είναι σημαντικό. Αλλά είναι πολύ σημαντικό να είναι συσκευή εγγραφής και όχι κανονική μονάδα δίσκου για αναπαραγωγή δίσκων. Η ταχύτητα εγγραφής της μονάδας θα πρέπει να είναι 16x. Μπορεί να είναι υψηλότερο. Στη συνέχεια, θα χρειαστεί να βρείτε μια μονάδα με φακό, χάρη στην οποία το λέιζερ μπορεί να εστιάσει σε ένα σημείο. Ένας παλιός κινεζικός δείκτης μπορεί κάλλιστα να είναι κατάλληλος για αυτό. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε έναν περιττό ατσάλινο φακό ως σώμα του μελλοντικού λέιζερ. Το "γέμιση" για αυτό θα είναι καλώδια, μπαταρίες, αντιστάσεις και πυκνωτές. Επίσης, μην ξεχάσετε να προετοιμάσετε ένα συγκολλητικό σίδερο - χωρίς αυτό, η συναρμολόγηση θα είναι αδύνατη. Τώρα ας δούμε πώς να συναρμολογήσετε ένα λέιζερ από τα εξαρτήματα που περιγράφονται παραπάνω.

Κύκλωμα λέιζερ DIY

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να αποσυναρμολογήσετε τη μονάδα DVD. Πρέπει να αφαιρέσετε το οπτικό μέρος από τη μονάδα αποσυνδέοντας το καλώδιο. Στη συνέχεια, θα δείτε μια δίοδο λέιζερ - θα πρέπει να αφαιρεθεί προσεκτικά από το περίβλημα. Θυμηθείτε ότι η δίοδος λέιζερ είναι εξαιρετικά ευαίσθητη στις αλλαγές θερμοκρασίας, ειδικά στο κρύο. Μέχρι να εγκαταστήσετε μια δίοδο στο μελλοντικό λέιζερ, είναι καλύτερο να τυλίγετε τα καλώδια της διόδου με λεπτό σύρμα.

Τις περισσότερες φορές, οι δίοδοι λέιζερ έχουν τρεις ακροδέκτες. Αυτό που βρίσκεται στη μέση δίνει ένα μείον. Και ένα από τα ακραία είναι ένα συν. Θα πρέπει να πάρετε δύο μπαταρίες AA και να τις συνδέσετε στη δίοδο που αφαιρέσατε από τη θήκη χρησιμοποιώντας μια αντίσταση 5 Ohm. Για να ανάψει το λέιζερ, πρέπει να συνδέσετε την αρνητική μπαταρία στον μεσαίο ακροδέκτη της διόδου και τη θετική σε έναν από τους εξωτερικούς ακροδέκτες. Τώρα μπορείτε να συναρμολογήσετε το κύκλωμα εκπομπού λέιζερ. Παρεμπιπτόντως, το λέιζερ μπορεί να τροφοδοτηθεί όχι μόνο από μπαταρίες, αλλά και από μπαταρία. Αυτό είναι υπόθεση όλων.

Για να διασφαλίσετε ότι η συσκευή σας έχει συναρμολογηθεί σε ένα σημείο όταν είναι ενεργοποιημένη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν παλιό κινέζικο δείκτη, αντικαθιστώντας το λέιζερ από τον δείκτη με ένα που συναρμολογήσατε. Ολόκληρη η δομή μπορεί να συσκευαστεί τακτοποιημένα σε μια θήκη. Έτσι θα φαίνεται πιο όμορφο και θα διαρκέσει περισσότερο. Το σώμα μπορεί να είναι ένα περιττό ατσάλινο φανάρι. Αλλά μπορεί επίσης να είναι σχεδόν οποιοδήποτε δοχείο. Επιλέγουμε φακό όχι μόνο γιατί είναι πιο δυνατός, αλλά και γιατί θα κάνει το λέιζερ σας να φαίνεται πολύ πιο ευπαρουσίαστο.

Έτσι, έχετε δει μόνοι σας ότι η συναρμολόγηση ενός αρκετά ισχυρού λέιζερ στο σπίτι δεν απαιτεί ούτε βαθιά γνώση της επιστήμης ούτε απαγορευτικά ακριβό εξοπλισμό. Τώρα μπορείτε να συναρμολογήσετε μόνοι σας το λέιζερ και να το χρησιμοποιήσετε για τον προορισμό του.

Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν για τις δυνατότητες των τεχνολογιών λέιζερ και τα οφέλη τους. Χρησιμοποιούνται όχι μόνο στη βιομηχανία, αλλά και στην κοσμετολογία, την ιατρική, την καθημερινή ζωή, την τέχνη και άλλους τομείς της ανθρώπινης ζωής. Ωστόσο, δεν γνωρίζουν όλοι πώς να κάνουν ένα λέιζερ στο σπίτι. Αλλά μπορεί να κατασκευαστεί από παλιοσίδερα. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε μια μονάδα DVD που δεν λειτουργεί, έναν αναπτήρα ή έναν φακό.

Πριν ξεκινήσετε στο σπίτι, πρέπει να συγκεντρώσετε όλα τα απαραίτητα στοιχεία. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να αποσυναρμολογήσετε τη μονάδα DVD. Για να το κάνετε αυτό, ξεβιδώστε όλες τις βίδες που συγκρατούν το επάνω και το κάτω καπάκι της συσκευής. Στη συνέχεια, το κύριο καλώδιο αποσυνδέεται και η πλακέτα ξεβιδώνεται. Η προστασία των διόδων και των οπτικών πρέπει να σπάσει. Το επόμενο βήμα είναι η αφαίρεση της διόδου, η οποία συνήθως γίνεται με πένσα. Για να αποφευχθεί η καταστροφή του στατικού ηλεκτρισμού στη δίοδο, τα πόδια της πρέπει να είναι δεμένα με σύρμα. Πρέπει να αφαιρέσετε τη δίοδο προσεκτικά για να μην σπάσουν τα πόδια.

Στη συνέχεια, πριν κάνετε ένα λέιζερ στο σπίτι, πρέπει να φτιάξετε ένα πρόγραμμα οδήγησης για το λέιζερ, το οποίο παρουσιάζεται ένα μικρό διάγραμμαρύθμιση της τροφοδοσίας της διόδου. Το γεγονός είναι ότι εάν η ισχύς έχει ρυθμιστεί εσφαλμένα, η δίοδος μπορεί γρήγορα να αποτύχει. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μπαταρίες AA ή μπαταρία κινητού τηλεφώνου ως πηγή ενέργειας.

Πριν κάνετε ένα λέιζερ στο σπίτι, πρέπει να λάβετε υπόψη το γεγονός ότι το φαινόμενο καύσης παρέχεται από την οπτική. Εάν δεν υπάρχει, τότε το λέιζερ απλά θα λάμπει. Ως οπτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν ειδικό φακό από την ίδια μονάδα δίσκου από την οποία ελήφθη η δίοδος. Για να ρυθμίσετε σωστά την εστίαση, πρέπει να χρησιμοποιήσετε δείκτη λέιζερ.

Για να φτιάξετε ένα κανονικό λέιζερ τσέπης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν κανονικό αναπτήρα. Ωστόσο, πριν φτιάξετε ένα λέιζερ από έναν αναπτήρα, πρέπει να γνωρίζετε την τεχνολογία κατασκευής. Είναι καλύτερο να αγοράσετε ένα υψηλής ποιότητας εμπρηστικό στοιχείο. Πρέπει να αποσυναρμολογηθεί, αλλά τα μέρη δεν πρέπει να πεταχτούν, καθώς θα είναι ακόμα χρήσιμα στο σχεδιασμό. Εάν έχει μείνει αέριο στον αναπτήρα, πρέπει να απελευθερωθεί. Στη συνέχεια, τα εσωτερικά πρέπει να στρίψουν χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι με ειδικά εξαρτήματα. Μέσα στο σώμα του αναπτήρα υπάρχει μια δίοδος από τη μονάδα δίσκου, αρκετές αντιστάσεις, ένας διακόπτης και μια μπαταρία. Όλα τα στοιχεία του αναπτήρα πρέπει να εγκατασταθούν στις θέσεις τους, μετά την οποία το κουμπί που άναψε προηγουμένως τη φλόγα θα ενεργοποιήσει το λέιζερ.

Ωστόσο, για την κατασκευή της συσκευής, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όχι μόνο έναν αναπτήρα, αλλά και έναν φακό. Πριν φτιάξετε ένα λέιζερ από φακό, πρέπει να πάρετε το μπλοκ λέιζερ από τη μονάδα CD. Κατ 'αρχήν, η δομή ενός σπιτικού λέιζερ σε έναν φακό δεν διαφέρει από τη δομή ενός λέιζερ σε έναν αναπτήρα. Απλώς πρέπει να λάβετε υπόψη την τροφοδοσία, η οποία σχεδόν ποτέ δεν υπερβαίνει τα 3 V, και συνιστάται επίσης η κατασκευή ενός πρόσθετου σταθεροποιητή τάσης. Θα αυξήσει τη διάρκεια ζωής Είναι πολύ σημαντικό να ληφθεί υπόψη η πολικότητα της διόδου και του σταθεροποιητή.

Όλη η συναρμολογημένη γέμιση πρέπει να τοποθετηθεί στο σώμα του αποσυναρμολογημένου φακού. Πρώτον, όχι μόνο το εσωτερικό μέρος, αλλά και το γυαλί αφαιρείται από τον φακό. Μετά την εγκατάσταση της μονάδας λέιζερ, το γυαλί τοποθετείται στη θέση του.

Είναι η πιο προοδευτική, αλλά και ακριβή τεχνολογία. Αλλά με τη βοήθειά του μπορείτε να επιτύχετε αποτελέσματα που είναι πέρα ​​από τη δύναμη άλλων μεθόδων επεξεργασίας μετάλλων. Η ικανότητα των ακτίνων λέιζερ να δίνουν σε οποιοδήποτε υλικό το επιθυμητό σχήμα είναι πραγματικά απεριόριστη.

Οι μοναδικές δυνατότητες του λέιζερ βασίζονται στα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Καθαρή κατευθυντικότητα - λόγω της ιδανικής κατευθυντικότητας της δέσμης λέιζερ, η ενέργεια εστιάζεται στο σημείο πρόσκρουσης με ελάχιστες απώλειες,
• Μονοχρωματικότητα - η δέσμη λέιζερ έχει σταθερό μήκος κύματος και σταθερή συχνότητα. Αυτό του επιτρέπει να εστιάζει με συνηθισμένους φακούς,
• Συνοχή – οι ακτίνες λέιζερ έχουν υψηλό επίπεδο συνοχής, επομένως οι συντονιστικές δονήσεις τους αυξάνουν την ενέργεια κατά πολλές τάξεις μεγέθους,
• Ισχύς – οι παραπάνω ιδιότητες των ακτίνων λέιζερ εξασφαλίζουν εστίαση ενέργειας υψηλότερη πυκνότητασε ελάχιστη επιφάνεια υλικού. Αυτό σας επιτρέπει να καταστρέψετε ή να κάψετε οποιοδήποτε υλικό σε μια μικροσκοπικά μικρή περιοχή.

Σχεδιασμός και αρχές λειτουργίας

Κάθε συσκευή λέιζερ αποτελείται από τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• πηγή ενέργειας?
• Σώμα εργασίας που παράγει ενέργεια.
• ένας οπτικός ενισχυτής, ένα λέιζερ οπτικών ινών, ένα σύστημα κατόπτρων που ενισχύουν την ακτινοβολία του στοιχείου εργασίας.

Η δέσμη λέιζερ παράγει σημείο προς σημείο θέρμανση και τήξη του υλικού και μετά από παρατεταμένη έκθεση - την εξάτμισή του. Ως αποτέλεσμα, η ραφή βγαίνει με μια ανομοιόμορφη άκρη, το υλικό εξάτμισης εναποτίθεται στα οπτικά, γεγονός που μειώνει τη διάρκεια ζωής του.

Για να αποκτήσετε λείες λεπτές ραφές και να αφαιρέσετε τους ατμούς, χρησιμοποιήστε την τεχνική της εμφύσησης με αδρανή αέρια ή πεπιεσμένος αέραςπροϊόντα τήξης από τη ζώνη πρόσκρουσης λέιζερ.

Τα εργοστασιακά μοντέλα λέιζερ εξοπλισμένα με υλικά υψηλής ποιότητας μπορούν να προσφέρουν καλός δείκτηςεσοχές. Αλλά για οικιακή χρήση είναι πολύ ακριβά.

Τα μοντέλα που κατασκευάζονται στο σπίτι μπορούν να κοπούν σε μέταλλο σε βάθος 1-3 cm Αυτό είναι αρκετό για να φτιάξετε, για παράδειγμα, εξαρτήματα για τη διακόσμηση πυλών ή φράχτων.

Ανάλογα με την τεχνολογία που χρησιμοποιείται, υπάρχουν 3 τύποι κοπτικών:

• Στερεά κατάσταση. Συμπαγές και εύκολο στη χρήση. Το ενεργό στοιχείο είναι ένας ημιαγωγός κρύσταλλος. Τα μοντέλα χαμηλής ισχύος έχουν αρκετά προσιτές τιμές.
• Ινα. Οι ίνες γυαλιού χρησιμοποιούνται ως στοιχείο ακτινοβολίας και άντλησης. Τα πλεονεκτήματα των κοπτικών λέιζερ ινών είναι η υψηλή απόδοση (έως 40%), η μεγάλη διάρκεια ζωής και η συμπαγής κατασκευή. Δεδομένου ότι παράγεται λίγη θερμότητα κατά τη λειτουργία, δεν υπάρχει ανάγκη εγκατάστασης συστήματος ψύξης. Είναι δυνατή η παραγωγή αρθρωτών σχεδίων που σας επιτρέπουν να συνδυάσετε την ισχύ πολλών κεφαλών. Η ακτινοβολία μεταδίδεται μέσω εύκαμπτης οπτικής ίνας. Η απόδοση τέτοιων μοντέλων είναι υψηλότερη από τα στερεάς κατάστασης, αλλά το κόστος τους είναι υψηλότερο.
• . Αυτοί είναι φθηνοί αλλά ισχυροί εκπομποί με βάση τη χρήση χημικές ιδιότητεςαέριο (άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα, ήλιο). Με τη βοήθειά τους μπορείτε να συγκολλήσετε και να κόψετε γυαλί, καουτσούκ, πολυμερή και μέταλλα με πολύ υψηλό επίπεδοθερμική αγωγιμότητα.

Σπιτικό οικιακό λέιζερ

Να εκτελέσει εργασίες επισκευήςκαι την κατασκευή μεταλλικά προϊόνταστην καθημερινή ζωή χρειάζεται συχνά να κάνετε μόνοι σας κοπή μετάλλου με λέιζερ. Ως εκ τούτου, οι οικιακοί τεχνίτες έχουν κατακτήσει την κατασκευή και χρησιμοποιούν με επιτυχία συσκευές λέιζερ χειρός.

Όσον αφορά το κόστος κατασκευής, ένα λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι πιο κατάλληλο για οικιακές ανάγκες.

Εξουσία σπιτική συσκευή, φυσικά, δεν μπορεί καν να συγκριθεί με συσκευές παραγωγής, αλλά για χρήση για οικιακούς σκοπούς είναι αρκετά κατάλληλο.

Πώς να συναρμολογήσετε ένα λέιζερ χρησιμοποιώντας φθηνά εξαρτήματα και περιττά αντικείμενα.

Για να φτιάξετε μια απλή συσκευή θα χρειαστείτε:

• δείκτης λέιζερ?
• φακός με μπαταρία.
• Εγγραφή CD/DVD-RW (μια παλιά και ελαττωματική θα κάνει).
• κολλητήρι, κατσαβίδια.

Πώς να φτιάξετε έναν χαρακτική λέιζερ χειρός

Διαδικασία κατασκευής κόφτη λέιζερ

1. Πρέπει να αφαιρέσετε την κόκκινη δίοδο από τη μονάδα δίσκου του υπολογιστή, η οποία καίει το δίσκο κατά την εγγραφή. Λάβετε υπόψη ότι η μονάδα δίσκου πρέπει να είναι μονάδα εγγραφής.

Αφού αποσυναρμολογήσετε τους επάνω συνδετήρες, αφαιρέστε το φορείο με το λέιζερ. Για να το κάνετε αυτό, αφαιρέστε προσεκτικά τους συνδέσμους και τις βίδες.

Για να αφαιρέσετε τη δίοδο, πρέπει να ξεκολλήσετε τις βάσεις της διόδου και να τις αφαιρέσετε. Αυτό πρέπει να γίνει εξαιρετικά προσεκτικά. Η δίοδος είναι πολύ ευαίσθητη και μπορεί εύκολα να καταστραφεί με πτώση ή απότομη ανακίνηση.

1. Η δίοδος που περιέχεται σε αυτό αφαιρείται από τον δείκτη λέιζερ και στη θέση της εισάγεται η κόκκινη δίοδος από τη μονάδα δίσκου. Το σώμα του δείκτη αποσυναρμολογείται σε δύο μισά. Η παλιά δίοδος τινάζεται έξω σηκώνοντάς την με τη μύτη ενός μαχαιριού. Αντίθετα, τοποθετείται μια κόκκινη δίοδος και στερεώνεται με κόλλα.
2. Είναι ευκολότερο και πιο βολικό να χρησιμοποιήσετε έναν φακό ως σώμα για έναν κόφτη λέιζερ. Το επάνω τμήμα του δείκτη με μια νέα δίοδο εισάγεται σε αυτό. Το γυαλί του φακού, που αποτελεί εμπόδιο στην κατευθυνόμενη δέσμη λέιζερ, και μέρη του δείκτη πρέπει να αφαιρεθούν.

Όταν συνδέετε τη δίοδο με την ισχύ της μπαταρίας, είναι σημαντικό να τηρείτε αυστηρά την πολικότητα.

1. Επί τελευταίο στάδιοελέγξτε πόσο σταθερά είναι στερεωμένα όλα τα στοιχεία λέιζερ, τα καλώδια είναι σωστά συνδεδεμένα, η πολικότητα παρατηρείται και το λέιζερ είναι επίπεδο.

Ο κόφτης λέιζερ είναι έτοιμος. Λόγω της χαμηλής ισχύος του, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά την εργασία με μέταλλο. Αν όμως χρειάζεστε μια συσκευή που κόβει χαρτί, πλαστικό, πολυαιθυλένιο και άλλα παρόμοια υλικά, τότε αυτός ο κόφτης είναι αρκετά κατάλληλος.

Πώς να αυξήσετε την ισχύ λέιζερ για κοπή μετάλλων

Μπορείτε να φτιάξετε ένα πιο ισχυρό λέιζερ για την κοπή μετάλλου με τα χέρια σας εξοπλίζοντάς το με έναν οδηγό συναρμολογημένο από πολλά μέρη. Η πλακέτα παρέχει στον κόφτη την απαιτούμενη ισχύ.

Θα χρειαστούν τα ακόλουθα εξαρτήματα και συσκευές:

1. Εγγραφή CD/DVD-RW (μια παλιά ή ελαττωματική θα κάνει), με ταχύτητα εγγραφής μεγαλύτερη από 16x.
2. Μπαταρίες 3,6 volt – 3 τεμ.
3. Πυκνωτές 100 pF και 100 mF.
4. αντίσταση 2-5 Ohm;
5. collimator (αντί για δείκτη λέιζερ).
6. λάμπα LED χάλυβα?
7. κολλητήρι και σύρματα.

Δεν μπορείτε να συνδέσετε απευθείας μια πηγή ρεύματος στη δίοδο, διαφορετικά θα καεί. Η δίοδος αντλεί ισχύ από ρεύμα και όχι από τάση.

Οι δοκοί εστιάζονται σε μια λεπτή δέσμη χρησιμοποιώντας έναν ρυθμιστή. Χρησιμοποιείται αντί για δείκτη λέιζερ.

Πωλείται σε κατάστημα ηλεκτρικών ειδών. Αυτό το μέρος έχει μια υποδοχή όπου είναι τοποθετημένη η δίοδος λέιζερ.

Η συναρμολόγηση του κόφτη λέιζερ είναι ίδια με το μοντέλο που περιγράφηκε παραπάνω.

Για να αφαιρέσετε τη στατική από τη δίοδο, τυλίξτε την γύρω της. Για τον ίδιο σκοπό μπορούν να χρησιμοποιηθούν και αντιστατικά βραχιόλια.

Για να ελέγξετε τη λειτουργία του προγράμματος οδήγησης, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε το ρεύμα που παρέχεται στη δίοδο. Για να το κάνετε αυτό, συνδέστε μια δίοδο που δεν λειτουργεί (ή δεύτερη) στη συσκευή. Για τις περισσότερες δουλειές σπιτικές συσκευέςΈνα ρεύμα 300-350 mA είναι αρκετό.

Εάν χρειάζεστε πιο ισχυρό λέιζερ, ο δείκτης μπορεί να αυξηθεί, αλλά όχι περισσότερο από 500 mA.

Είναι καλύτερα να χρησιμοποιήσετε έναν φακό LED ως σπιτικό περίβλημα. Είναι συμπαγές και βολικό στη χρήση. Για να μην λερωθούν οι φακοί, η συσκευή αποθηκεύεται σε ειδική θήκη.

Σπουδαίος! Ο κόφτης λέιζερ είναι ένα είδος όπλου, επομένως δεν πρέπει να στρέφεται σε ανθρώπους, ζώα ή να δίνεται σε παιδιά. Δεν συνιστάται να το μεταφέρετε στην τσέπη σας.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η κοπή με λέιζερ μόνος σας είναι αδύνατη, αλλά μπορεί να αντιμετωπίσει τις καθημερινές εργασίες.