Nhân loại đã chia sẻ sư tử về các phát minh bằng cách quan sát các quá trình và hiện tượng tự nhiên. Nhưng với sự phát triển của công nghệ, những phát triển hoàn toàn dựa trên nghiên cứu lý thuyết bắt đầu xuất hiện. Chúng bao gồm thiết bị laser, trong suốt quá trình tồn tại của nó đã có rất nhiều loại và sửa đổi. Trong gia đình, thiết bị này có thể hữu ích như một phần tử máy đo khoảng cách, con trỏ từ xa hoặc một phần của hệ thống máy chiếu. Nhưng làm thế nào để tạo ra một tia laser tại nhà mà không cần đến các cơ sở sản xuất và công nghệ có độ chính xác cao? Trên thực tế, thiết bị cơ bản của nó khá đơn giản, mặc dù một số thành phần sẽ phải được lấy từ thiết bị hoàn thiện.
Thiết bị và nguyên lý hoạt động của tia laser tự chế
Theo truyền thống, người ta tin rằng phần tử hoạt động - một loại nguồn sáng laser - là một viên đá ruby. Nhưng để tối ưu hóa và giảm chi phí xây dựng, ngay cả những máy laser chuyên nghiệp cũng ngày càng có giánếu không có que này. Chính xác hơn, nó đang được thay thế bằng các bộ phát thay thế, và không nhất thiết phải là bộ phát rắn. Trong trường hợp này, bạn có thể sử dụng một giải pháp với thuốc nhuộm. Làm thế nào để tạo ra một loại laser cho mình? Bạn sẽ cần một chiếc đèn chiếu sáng hỗn hợp, phát ra một chùm sáng có độ dày nhỏ theo thứ tự là 5 mm. Thiết kế cũng sẽ bao gồm một hệ thống quang học để điều chỉnh và tập trung thông lượng ánh sáng.
Nhưng đó không phải là tất cả. Tia laser sẽ được kích hoạt bởi bộ kích hoạt đèn flash. Thiết kế của nó sẽ được hình thành bởi sự kết hợp của các phần tử thủy tinh thạch anh, các điện cực và một cơ sở kim loại đồng-thép. Các điện cực sẽ cần được kết nối với các cực của tụ điện, điện dung của chúng phải là khoảng 15 microfarads với điện thế 3 kW. Khi áp suất giảm đến giá trị cần thiết, tụ điện sẽ phóng điện và đèn flash laser sẽ xảy ra.
Cơ sở thiết bị
Phần tử chính của tia laser tự chế là một ống khuếch đại. Như đã đề cập, thủy tinh thạch anh có đường kính lên đến 5 mm sẽ được sử dụng trong khả năng này. Ở các đầu của ống, cần cung cấp các nắp bằng cửa sổ phẳng - cũng được làm bằng thạch anh. Thiết bị được đặt giữa hai gương, tạo thành tâm của hệ thống quang học. Bây giờ là một câu hỏi khác - làm thế nào để tạo ra một tia laser được bổ sung một cách hữu cơ với bộ kích hoạt? Đối với nó, một ống thạch anh khác được sử dụng, nên đặt song song với ống đầu tiên. Cả hai xi lanh phải được lắp đặt trong một gương hình elip phản chiếu.
Nảy ra một chiếc gương hình elip, ánh sáng nhấp nháy của bộ kích hoạt sẽ cung cấp sự tập trungchùm vào ống khuếch đại. Để mạch này hoạt động, điều quan trọng là phải đặt chính xác bộ khuếch đại với bộ kích hoạt tại các điểm phản xạ. Nên sử dụng gương tráng nhôm hoặc tráng bạc. Đường kính của chúng phải xấp xỉ 10 mm. Trong quá trình bức xạ, một trong các gương sẽ cung cấp phản xạ toàn phần của ánh sáng, và gương thứ hai - nhiều hơn một nửa thông lượng một chút. Đoạn tia đi qua gương thứ hai sẽ tạo thành chùm tia laze.
Thiết bị phản xạ
Chức năng của phản xạ sẽ được thực hiện bởi một ống nhôm thành mỏng có đường kính 2,5 và dài 8 cm, điều quan trọng là các bề mặt bên trong của nó phải được đánh bóng cẩn thận. Hơn nữa, đã là một phần tử trống, ống phải được biến dạng cẩn thận để tiết diện của nó có dạng hình elip. Làm thế nào để tạo ra một tia laser bằng tay của chính bạn với một phản xạ như vậy? Bạn có thể sửa lại hình dạng của một cái đèn, và bạn nên cố định tấm phản xạ bằng một chiếc kẹp kim loại nhỏ. Trục chính của bộ phận phải được đặt song song với mặt phẳng của cơ sở. Trong tương lai, bộ kích hoạt và bộ khuếch đại sẽ được tích hợp thành các khối hình elip với khe hở khoảng 12 mm. Hơn nữa, trục của các ống phải trùng khớp chính xác với các tiêu điểm của tấm phản xạ nhôm. Cần tính toán trước các khả năng sắp xếp các ô hoặc rãnh để cố định gương phẳng, cũng như khả năng điều chỉnh của chúng. Để đảm bảo khả năng điều chỉnh góc tiếp xúc của gương với chùm tia, sẽ hữu ích nếu cung cấp phần cứng gắn với lò xo.
Thiết bị phản chiếu
Gương mờ hướng với bề mặt tráng đối diện với ống khuếch đại thạch anh đầu tiên. Vấn đề chỉ có thể nảy sinh khi sản xuất các phần tử gương với các đặc tính mong muốn. Làm thế nào để tạo tia laser tại nhà dựa trên gương mạ bạc? Ban đầu, một tấm thủy tinh được lấy, bề mặt của nó được tẩy dầu mỡ một cách cẩn thận. Một mặt của sản phẩm được phủ bằng sơn nitro, sau đó phản ứng tráng bạc được thực hiện. Và ở giai đoạn này, điều quan trọng là phải tính đến một sắc thái. Phủ bạc truyền thống dẫn đến thực tế là bề mặt được phủ hoàn toàn bằng một lớp nhuộm màu. Trong trường hợp này, điều này nên tránh, vì gương phải trong mờ. Mức độ phủ được xác định bởi thời gian trễ của phôi trong dung dịch phản ứng đã chuẩn bị sẵn của bạc. Theo quy luật, khoảng thời gian tối ưu được tính toán bằng thực nghiệm, vì phần lớn sẽ phụ thuộc vào các yếu tố quá trình riêng lẻ.
Thuốc nhuộm cho laser
Thiết bị có thể sử dụng nhiều loại thuốc nhuộm, nhưng lần đầu tiên khi tạo ra thiết kế đơn giản nhất, bạn có thể giới hạn bản thân với rhodamine. Đây là một loại sơn màu cam sẽ bao phủ quang phổ từ màu vàng-xanh lá cây đến màu đỏ. Rượu metylic sẽ giúp điều chế dung dịch rhodamine. Khoảng 45 mg rhodamine được pha loãng với nó trong một hộp nhỏ. Làm thế nào để tạo ra một tia laser với các sắc thái khác của chùm tia? Theo sơ đồ tương tự, một hỗn hợp thích hợp được tạo ra bằng cách pha loãng thuốc nhuộm với rượu metylic. Ví dụ, một chùm màu xanh lam thu được từ dietylaminometyl-coumarin và natri fluoresceintạo ra một bóng râm độc-xà lách. Dung dịch thuốc nhuộm thành phẩm phải chảy qua ống tăng áp với tốc độ ít nhất 4 l / h.
Thiết lập và chuẩn bị laser cho công việc
Sau khi laser sẵn sàng, bạn cần thiết lập nó. Trên thực tế, chỉ có một tham số được điều chỉnh - góc giữa gương và ống. Để thiết bị hoạt động, mặt phẳng phản xạ phải được định hướng vuông góc với bộ khuếch đại và song song với gương trong ô tiêu điểm đối diện. Bạn cũng nên quan tâm đến nguồn điện của thiết bị. Làm thế nào để tạo ra một tia laser để nó hoạt động lâu nhất có thể ngoại tuyến? Để làm điều này, bạn cần gắn một khối đặc biệt với phần tử cung cấp điện cho bộ kích hoạt. Hệ thống sẽ hoạt động thông qua tụ điện và hệ thống dây điện với mức điện trở tối thiểu. Như thực tế cho thấy, thanh cái có dây dẫn bằng đồng với tiết diện 10x1 mm trở thành lựa chọn tốt nhất cho đường dây cấp điện.
Làm thế nào để tạo ra một tia laser mạnh mẽ?
Thiết bị laser hiệu suất cao lên đến 300 mW có thể được chế tạo ngay cả trên cơ sở ổ đĩa thông thường. Nó sẽ yêu cầu trực tiếp các tụ điện 100 mF và 100 pF, đèn LED, điện trở và ổ đĩa DVD-RW, tốc độ ghi ít nhất là 16x. Pin AAA sẽ chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng. Làm thế nào để tạo ra một tia laser từ một ổ đĩa? Tất cả các thiết bị hoạt động sẽ dựa trên một trình điều khiển - một bảng điện, các thành phần nào sẽ cần được hàn. Một diode đặc biệt phải được sử dụng như một nguồn laser, nhưng nó không thể được kết nối trực tiếp với hệ thống cung cấp điện. Như làĐiốt được cung cấp bởi dòng điện, không phải điện áp. Một ống chuẩn trực cũng được bao gồm trong hệ thống. Đây là một loại mô-đun quang học sẽ thực hiện chức năng của một bộ chuyển đổi chùm tia mỏng.
Kết
Cũng hữu ích như các thiết bị laser, chúng chỉ nên được sử dụng khi thực sự cần thiết, vì chúng không an toàn về mặt kỹ thuật và điện hóa. Làm thế nào để tạo ra một tia laser với cơ sở hoạt động an toàn nhất có thể? Trên thực tế, phương pháp sản xuất thiết bị trên thuốc nhuộm được mô tả là ít nguy hiểm nhất theo quan điểm của bức xạ có hại do công suất thấp. Nhưng ngay cả trong trường hợp này, bạn có thể tăng cường bảo mật của nó bằng cách tích hợp các bộ lọc bảo mật bổ sung. Ở mức tối thiểu, giải pháp này sẽ bảo vệ mắt của người dùng và những người sẽ ở trong khu vực ứng dụng của thiết bị.
