Самодельная лазерная установка «Lightsaber» — как это было, часть 1 / Хабр
Приветствую всех, в данной статье пойдет речь об одном из моих самых сложных проектов – самодельной установке с лазером на парах меди. Оговорюсь сразу, что проект выполнен успешно, доведен до полностью готового изделия и оправдывает то название, которое я ему дал. Я считаю нужным рассказать во всех подробностях, как он осуществлялся и с чем пришлось столкнуться на пути к его осуществлению. История создания установки довольно длинная, поэтому её придется разделить на несколько частей.И ещё один небольшой дисклеймер: этот проект был осуществлен из-за моей большой любви к искусству получения лазерного излучения, во многом ради процесса его реализации, посему попрошу не задавать вопрос «зачем это надо» в комментариях. Представленная информация показана в ознакомительных целях, автор не несет ответственности за последствия попыток повторения описанного.
Картинка для привлечения внимания.
А продолжение — под катом.
Сначала придется сделать некоторое лирическое отступление. Все дело в том, что я, наверное, один из тех многих людей, которые когда-то мечтали о своем световом мече или лазерной пушке, по крайней мере в том виде, в котором это возможно при нынешних технологиях. И как оказалось, всё возможно, если над этим поработать. С начала студенческих времен я увлекся электротехникой, а именно – получением высоких напряжений и высоких частот. Так я для себя открыл такое интересное устройство как трансформатор Тесла в его многочисленных проявлениях с использованием самых разных топологий и самой различной элементной базы. Одновременно с этим я понял, что меня особенно притягивает эстетика дизельпанка, а именно хотелось, чтобы все мои изделия выглядели, будто попали ко мне прямиком из лабораторий Франкенштейна или самого Теслы. Именно поэтому я пускал в ход элементную базу, состоящую из старых масляных трансформаторов, мощных радиоламп, мотор-генераторов повышенной частоты (умформеров), измерительных щитовых приборов в карболитовом корпусе итп. Тем не менее, оказалось, что уже трудно кого-то удивить даже довольно длинным разрядом от трансформатора Тесла. Поэтому я решил изменить направление деятельности, заняв ту нишу, в которую рискнули пробраться очень немногие люди. А именно – посвятить свое хобби лазерной технике. Моей мечтой всегда было разобраться в том, какие бывают лазеры, раскрыть секреты их устройства и работы, наконец, построить свой собственный генератор когерентного излучения. Шло время, я изучал много литературы, общался с разными людьми, накапливался постепенно опыт по изучению, настройке и ремонту лазеров в лабораториях и добытый «хабар» в виде целых лазеров и их фрагментов, которые изучались мной самым подробным образом.
Среди всего многообразия лазеров, один из них заслуживает куда большего внимания чем остальные – лазер на парах меди. Когда удалось увидеть и пощупать такой лазер в работе в одной из лабораторий, он создал у меня самые мощные впечатления. А все дело вот в чем. Это самый эффективный лазер, работающий в видимом диапазоне спектра, способный иметь мощность излучения в десятки Ватт на длинах волн 510 нм (ярко-зелёный) и 578 нм (насыщенный жёлтый). Луч, содержащий обе линии излучения, имеет неповторимый зеленовато-лимонный цвет и способен прожигать различные горючие материалы не хуже луча инфракрасного СО2-лазера. Была поставлена цель обзавестись таким лазером.
Во время работы с подобным лазером в лаборатории, я понял, что рассчитывать на приобретение готовой установки не могу, не смотря на предпринятые попытки. Слишком она крупная, тяжелая и дорогостоящая. Как и любой лазер, она состоит из двух основных частей – излучателя и источника питания. Вот как выглядит одна из самых ранних моделей такого лазера – ЛГИ-101. Излучатель почти 2 метра длиной, а источник питания имеет размер «полновесного» домашнего холодильника. А весит как 4 холодильника. Заявленная мощность лазерного излучения суммарно по обеим линиям излучения составляет 5 Ватт при потребляемой в 2.5 кВт. Внешний вид излучателя и источника питания можно видеть на фотографиях:
Излучатель в свою очередь состоит из своего набора частей: самой главной – активного элемента, потом зеркал резонатора, системы охлаждения и корпуса в котором это все собрано воедино. Источник же питания состоит из ряда функциональных блоков, о которых ниже. Посему пришлось ограничиться поисками лишь незаменимой части — активного элемента (газоразрядной лазерной трубки), а потом мобилизовать весь свой опыт и хабар на то, чтобы построить всё то, чего не хватает. Через ещё некоторое время, с неоценимой помощью от моих знакомых, мне наконец-то пришел по почте заветный деревянный ящик, с совершенно новым активным элементом типа УЛ-102 «Квант», более свежей разработкой по сравнению с ЛГИ-101. По сравнению с ЛГИ-101, УЛ-102 почти вдвое меньшего размера, выдает точно такую же мощность излучения, а потребляемая мощность в 1.5 раза меньше, т.е. он гораздо экономичнее. «Голый» активный элемент (АЭ) УЛ-102 выглядит так.
Это массивное устройство из металла, керамики и стекла. Именно внутри него происходит преобразование электрической энергии в сильноточный газовый разряд, от тепла которого испаряется металлическая медь, и в котором атомы меди переходят в возбужденное состояние. При переходе из возбужденного состояния в основное атомы излучают фотоны, которые, сталкиваясь с другими возбужденными атомами, вызовут излучение новых фотонов, итак пока свет не усилится до максимально возможной величины, которая определяется степенью возбуждения активной среды. Для того чтобы свет беспрепятственно мог проходить через лазерную трубку и усиливаться в ней, на торцах находятся массивные оптические окна, а чтобы на нагрев меди до температуры её испарения затрачивать меньшую мощность требуется хорошая теплоизоляция внутренней керамической разрядной трубки, которая заключена в наружный корпус из розовой керамики. Электрическая энергия подводится к двум металлическим электродам снаружи, а внутри трубки находится неон под пониженным, относительно атмосферного, давлением. Именно разряд в неоне служит первичным источником тепла для испарения меди, расположенной в виде небольших кусочков внутри разрядного канала, в холодной трубке паров никаких нет, и разряд зажечь было бы невозможно, будь там полный вакуум. Вместе с лазерной трубкой мне достался и набор зеркал резонатора.
Таким образом, самые важные детали уже у меня появились.
У меня уже было представление о принципе работы этого лазера и что нужно для того, чтобы из набора запчастей получить мощное когерентное излучение. Нужно было придумать оптимальную систему термостабилизации активного элемента, собрать все воедино в виде лазерного излучателя, и самое главное – построить источник питания.
Из литературы известно, что лазер на парах меди может работать только в импульсном режиме. Частота следования импульсов для трубки УЛ-102 может меняться от 6 до 16 кГц. Каждый отдельный импульс питания должен иметь крутой фронт нарастания тока через разряд. Идеально, если крутизна фронта тока через разряд будет на уровне 50 наносекунд, что соизмеримо со временем жизни возбужденного состояния атомов меди, а величина тока в импульсе составит несколько сотен ампер при длительности импульса от 300 до 1000 нс. Вообще говоря, лазерная генерация получится и при меньшей крутизне фронта, на уровне 100 нс, и даже 300 нс, но эффективность её будет гораздо хуже. Надо ещё отметить, что напряжение на электродах трубки в предпробойный момент должно быть не менее 10 кВ, а лучше больше. Средняя мощность, вкладываемая в разряд отдельными импульсами, должна быть достаточной для разогрева и поддержания оптимальной температуры паров меди, и для УЛ-102 минимальное значение этой мощности равно 1600 Вт. Были и хорошие новости: у паров меди высочайший коэффициент усиления. Это значит что требования к точности юстировки резонатора очень либеральные (не нужны специальные высокоточные приспособления для крепления и регулировки положения зеркал). Кроме того коэффициент усиления тем выше, чем выше концентрация атомов меди в разряде, т.е. если разогреть достаточно сильно, то генерация может быть получена не с двумя, а одним зеркалом, а то и вовсе без них (однопроходное усиление спонтанного излучения или «сверхлюминесценция»). Это очень облегчало задачу постройки первичного макета, т.е. задача упрощалась до постройки только лишь источника питания, а постройку излучателя можно отложить на тот момент, когда будут отработаны тонкости с питанием. Теперь о питании. Если глянуть на схему питания трубки, то на первый взгляд все предельно просто. Буквально несколько деталей, при использовании простейшей топологии, которая в литературе называется «схема прямого возбуждения».
Все просто – 2 индуктивности, 2 конденсатора, коммутирующий тиратрон, трансформатор управления тиратроном. Все просто пока не присмотреться к номиналам деталей и предъявляемым к ним требованиям. Поскольку стоит задача получить хорошую крутизну фронта импульса тока через активный элемент, то тиратрон нужен быстродействующий, с водородным наполнением, высоким обратным напряжением и высоким коммутируемым током. Желательный минимум импульсного тока для тиратрона — 500 ампер. Лучше – 1000 или более. Обратное напряжение нужно хотя бы 20, лучше 25 кВ. Такие тиратроны обычно применялись в радарах и достать их не просто. Но мне повезло. Парочка завалялась в завалах хабара. Взгляд пал на красивый стеклянный ТГИ-700\25, размером с двухлитровую бутылку газировки. По номинальным параметрам подходит, смутило только сравнительно низкое (700 Гц) заявленное быстродействие, но решено пока попробовать воспользоваться им. Конденсаторы. От 1000 до 3300 пФ основной накопительный и 235-470 пФ дополнительный между электродов трубки. Тьфу, всего-то. Но! Рабочее напряжение нужно от 15 кВ. И крайне желательны малые потери на высокой частоте, паразитная индуктивность должна быть сведена к минимуму. Мне ведь нужно получить короткий фронт тока через трубку, иначе не видать когерентных фотонов как собственных ушей. Значит, годятся только керамические конденсаторы с высокой допустимой реактивной мощностью, которые применяются в ламповых радиопередатчиках и тех же радарах. Фффух, можно выдохнуть, такие у меня тоже есть, ведь накопились со времен, когда я занимался «теслами». Индуктивности. А вот с ними уже сложнее… До текущего момента мне не были нужны дроссели в моих поделках, по крайней мере такой величины, в 0.5 Гн, да ещё и без сердечника, с высокой электропрочностью. Такой дроссель нужен для т.н. «резонансного заряда» накопительных конденсаторов. В таком режиме процесс заряда происходит с максимальной эффективностью, а напряжение на конденсаторе можно удвоить относительно питающего. Пришлось наматывать такой дроссель из нескольких секций, благо опыт имеется. Соединяя нужное число секций можно было индуктивность регулировать ступенями, а изменяя расстояние между ними, индуктивность можно подстраивать плавно в некоторых пределах. Со вторым, блокирующим дросселем, который нужен для предотвращения протекания постоянного тока через активный элемент намного проще – там необходимая индуктивность составляет 100-300 мкГн, но электропрочность нужна тоже высокая. Поэтому я тоже намотал на каркасе, разделенном на секции. Вот так выглядел первый «суповой набор» для самой главной, как я её назвал, силовой части источника питания.
Но, этого всего мало. Для того чтобы тиратрон нормально работал – нужен источник напряжения для накала катода – появляется первый увесистый трансформатор. Для того чтобы поджигать разряд в лазерной трубке и коммутировать его – нужен источник высокого постоянного напряжения, при этом очень желательно иметь возможность регулировать его от 0 до 7-8 кВ. Наконец нужен генератор достаточно мощного управляющего сигнала для отпирания тиратрона. Появляется ещё один непростой блок для его генерации. С последним тоже было проще, так как остались блоки от неудачного проекта ламповой катушки Тесла с импульсным режимом работы, достаточно было перенастроить их для работы на нужной частоте.
Был собран вот такой макет подсистемы анодного напряжения силовой части, названный «ИВН» — источник высокого напряжения. Он состоял из двух силовых трансформаторов, дававших в последовательном включении до 8 кВ переменного напряжения, выпрямителя в виде диодного моста на столбах КЦ201Д, фильтрующего конденсатора к41-1а на 2 мкФ 10 кВ, ЛАТРа на 9А в первичной цепи силовых трансформаторов, кнопок включения и отключения по отдельности управляющего генератора и ИВН, приборов для контроля напряжения и тока.
Управляющий генератор (подмодулятор) состоит из двух основных блоков – задающего генератора и усилителя мощности. Оба блока выполнены на лампах – в задающем используется блокинг-генератор на лампе 6н6п с предварительным усилителем на тиратроне ТГИ1-10\1. Питание анодных цепей выпрямляется кенотроном.
Второй блок – усилитель мощности, на данном этапе был собран на лампе ГМИ-5, состоит из собственно усилителя и обвеса в виде источников смещения для первой и второй сетки, также на кенотронных выпрямителях. Анодное напряжение в 2 кВ получается с помощью удвоителя напряжения, также на кенотронах 6д22с. Оттого и так много в этом блоке ламп.
Наступил момент, когда нужно соединять все элементы в единую схему. Это выглядело вот так.
Схема же силовой части расположилась на столе рядом, и была собрана «на соплях», так как возможно придется что-то переделывать, подстраивать номиналы деталей.
Запуск последовал незамедлительно.
На первый взгляд все компоненты взаимодействуют правильно. Трансформаторы гудят, в лазерной трубке зажегся разряд, слышен характерный писк с частотой 10 кГц, коммутирующий тиратрон светится, но ещё предстоит увеличить напряжение питания до «проектных» 6 кВ. Строго говоря, напряжение не играет определяющую роль, важно достичь определенной средней мощности вкладываемой в разряд лазера, которая для данной трубки должна быть не менее 1600 Вт. Тут-то дело и застопорилось. На рубеже в 500 Вт тиратрон терял управляемость, попросту зависая в открытом положении приводя к КЗ у ИВН. Поигравшись с частотой следования импульсов (далее – ЧСИ), емкостью основного и дополнительного конденсатора, индуктивностью зарядного дросселя (из больших секций) удалось этот рубеж преодолеть и выйти на рубеж сначала в 1000, а потом и 1500 Вт. Оставалось только ждать постепенного нагрева и выхода трубки на рабочий температурный режим.
Однако, через небольшое время, порядка 10 минут снова тиратрон потерял управляемость, замкнув ИВН. Да и стало заметно, что с тиратроном что-то не так! Его анод раскалился докрасна!
За время, пока устройство работало стабильно, разрядный канал в лазерной трубке тоже успел нагреться докрасна, для него это в отличии от тиратрона более чем штатная работа. Но этой температуры для разрядного канала ещё совершенно недостаточно.
После нескольких попыток перезапуска стало ясно, что в тиратроне данного типа потери мощности слишком велики, нужен другой тиратрон, более подходящий. Пришлось извлекать из другого импульсного лазера тиратрон ТГИ1-1000\25, заодно я поменял топологию силовой части на более «продвинутую» схему, т.н. «генератор Блюмляйна».
Да и макет полностью преобразился – исчез длинный соединительный кабель между лазерной трубкой и силовой частью.
В такой топологии дела сразу пошли лучше. Схема работала вполне устойчиво и удалось достичь энерговклада в разряд на уровне 2000 Вт. Начался устойчивый разогрев разрядного канала.
Примерно через полчаса работы, стало заметно изменение цвета разряда. С оранжевого неонового он становился сначала розовым, потом светлел, пока не становился практически белым, после этого он приобретал грязный зеленовато-желтый оттенок. Появлялось спонтанное излучение меди, которая начинала испаряться. Наконец на фоне света от разряда стало проявляться сравнительно яркое зеленое пятно переливающееся «спеклами». Началась лазерная генерация в форме сверхлюминесценции, т.е. без зеркал резонатора. Яркость пятна лазерного света быстро увеличивалась, за несколько минут оно стало ослепительно-ярким.
Если с одной стороны трубки установить глухое зеркало резонатора и поймать правильное его положение то яркость увеличивается ещё примерно в 5 раз, а расходимость пучка сильно уменьшается
Хорошо виден лазерный луч!
А если на пути луча поставить линзу – то он уже способен выжигать на фанере. Что говорит о том, что световая мощность как минимум 0.5-1 Вт. И это только с одним зеркалом резонатора. Так что имеется ещё большой резерв выходную мощность увеличить путем установки второго зеркала. Для самодельной лазерной установки это уже большой успех! Особенно когда такие схемы питания осваиваются впервые.
Если отразить луч осколком CD-диска в стену, то видно что в луче есть 2 компонента – зелёный и желтый, желтая составляющая пока ещё выражена слабее зелёной.
Тем не менее, не смотря на полученные результаты, оставалась одна проблема, которая никак не позволяла перейти к окончательной сборке. А именно – неустойчивость работы тиратрона в режиме, когда лазер уже разогрет до рабочей температуры. Новой тщательной подгонкой режима работы удалось немного улучшить стабильность, а добавленная быстродействующая защита от КЗ позволяла просто перезапускать ИВН раз за разом. Но ЛАТР уже находился в аварийном состоянии, изоляция его обмотки была серьезно повреждена. Эксперименты пришлось на время прекратить. Решено было сосредоточить усилия на постройке излучателя. В первую очередь был изготовлен кожух с водяной рубашкой, внутрь которого помещалась лазерная трубка. Он нужен для того, чтобы термостабилизировать весь излучатель, чтобы от очень горячей боковой поверхности АЭ не нагревался корпус лазера. Также он выполняет функцию обратного проводника тока, расположенного коаксиально с АЭ. Это позволяет несколько уменьшить паразитную индуктивность АЭ. На его изготовление пригодился кусок трубы от фонарного столба, купленный в приемке металлолома и фрагменты обшивки старого холодильника. Труба была обточена до нужного размера, а из обшивки были вырезаны кольца и наружная часть. Кольца наделись на трубу, поверх обернут один слой листовой обшивки, и все это было пропаяно твердым припоем. Получилась металлическая труба с двойными стенками. Снизу был приварен крепежный фланец, которым эта часть стыкуется с алюминиевым диском. Помимо этого было сделано ещё 2 алюминиевых диска, на которых крепятся зеркала резонатора, и один текстолитовый, на котором размещено секторное крепление АЭ. Все эти диски стянуты между собой резьбовыми шпильками для получения цельной и жесткой конструкции. «Горячий» электрод АЭ во избежание пробоя отделен от кожуха самодельным текстолитовым изолятором. Текстолит был тоже самодельный – из стеклотканевой ленты моталась втулка, каждый слой промазывался эпоксидкой. Потом втулка сохла. После полного засыхания эпоксидки втулка была обточена на токарном станке до получения нужных размеров.
Каркас излучателя с водяной рубашкой.
С установленным активным элементом.
Так выглядит изолятор активного элемента.
Был изговтолен соединительный кабель с большим коаксиальным разъемом, рассчитанным на напряжение 50 кВ. Корпус разъема позаимствован от серийного лазера ЛГИ-21, сердцевина разъема самодельная. Кабель – антенный РК-50 из радара, с монолитной изоляцией центральной жилы. Роль дополнительного конденсатора 470 пФ теперь играет распределенная емкость этого соединительного кабеля совместно с паразитной емкостью монтажа.
В итоге была получена вот такая конструкция собранного излучателя. Оставалось сделать только наружный декоративный кожух, для которого уже была припасена канализационная труба диаметром 250мм. Но эту часть работы я пока откладывал. Нужно было убедиться, что излучатель работает нормально.
Продолжать работу с практически сгоревшим ЛАТРом было нельзя, поэтому решено было ЛАТР перемотать, превратив его в автотрансформатор с фиксированными отводами. Состояние обмотки «до»:
И «после»
Под эту обмотку и каркас бывшего ЛАТРа пришлось изготовить специальный многопозиционный переключатель. В ход пошли компоненты подвижной части ЛАТРа.
В сборе с обмоткой получилось вот так.
Переделанный автотрансформатор установлен на свое место.
Также была добавлена к быстрой защите от КЗ «медленная» в виде автомата в белом корпусе. Можно начинать новую серию экспериментов. Попытка запуска не задалась – по непонятным причинам обнаружена испортившейся лампа ГМИ-5 в усилителе мощности управляющего сигнала. Она натекла воздухом по спаям ножек со стеклом. Возможно от недостаточного охлаждения. В немедленном порядке лампа заменяется керамическим тиратроном ТГИ-270\12. Это потребовало некоторых переделок в схеме усилителя, в частности теперь цепи питания сеток стали не нужны.
Должен отметить, что на все потребовавшиеся переделки понадобилось примерно 2 месяца времени – на изготовление каркаса излучателя, переделку автотрансформатора и усилителя мощности. Все это время активный элемент лежал в коробке. После окончания всех переделок, он был оттуда извлечен, излучатель полностью собран и была предпринята попытка запуска. Снова неуспешная. Активный элемент обнаружен натекшим воздухом. Так выглядит разряд в нем, для фотографии АЭ был изъят из излучателя.
В тот момент проект пришлось останавливать на неопределенное время. Продолжение смотрите в следующей части
инструкция по изготовлению лазерной указки
Лазерная указка — полезный предмет, предназначение которого зависит от мощности. Если она не очень велика, то луч можно наводить на удаленные предметы. В этом случае указка может играть роль игрушки и использоваться для развлечения. Она же может нести и практическую пользу, помогая человеку показывать на тот объект, о котором он говорит. Используя подручные предметы, можно изготовить лазер своими руками.
Кратко об устройстве
Лазер был изобретен в результате проверки теоретических предположений ученых, занимающихся еще только начавшей тогда зарождаться квантовой физикой. Принцип, положенный в основу лазерной указки, был предсказан Эйнштейном еще вначале XX в. Недаром это приспособление так называется — «указка».
Более мощные лазеры используются для выжигания. Указка дает возможность реализовать творческий потенциал, например, с их помощью можно выгравировать на дереве или на оргстекле красивый качественный узор. Самые мощные лазеры могут разрезать металл, поэтому они применяются в строительных и ремонтных работах.
Принцип действия лазерной указки
По принципу действия лазер представляет собой генератор фотонов. Суть явления, которое лежит в его основе, состоит в том, что на атом оказывает воздействие энергия в виде фотона. В результате этот атом излучает следующий фотон, который движется в том же направлении, что и предыдущий. Эти фотоны имеют одну и ту же фазу и поляризацию. Разумеется, излучаемый свет в этом случае усиливается. Такое явление может произойти только в отсутствии термодинамического равновесия. Чтобы создать индуцированное излучение, применяют разные способы: химические, электрические, газовые и другие.
Само слово «лазер» возникло не на пустом месте. Оно образовалось в результате сокращения слов, описывающих суть процесса. На английском полное название этого процесса звучит так: «light amplification by stimulated emission of radiation», что на русский переводится как «усиление света посредством вынужденного излучения». Если говорить по-научному, то лазерная указка — это оптический квантовый генератор.
Подготовка к изготовлению
Как говорилось выше, можно сделать лазер своими руками в домашних условиях. Для этого следует подготовить следующие инструменты, а также простые предметы, которые практически всегда имеются в домашнем обиходе:
отвертку;- нож;
- паяльник;
- напильник;
- вышедший из строя DVD-привод с исправным лазерным диодом;
- маломощную лазерную указку;
- 2 резистора на 1 Ом;
- 3 аккумулятора типа AAA;
- конденсаторы на 100 мкФ и на 0,1 мкФ.
Этих материалов хватит, чтобы выполнить все работы по изготовлению как простого, так и мощного лазера своими руками.
Самостоятельная сборка лазера
Потребуется найти дисковод. Главное, чтобы его лазерный диод был исправен. Конечно, дома такого предмета может и не быть. В этом случае его можно приобрести у тех, у кого он есть. Зачастую люди выбрасывают оптические приводы, даже если их лазерный диод еще работает или продают их.
Выбирая привод для изготовления лазерного устройства, нужно обращать внимание на фирму, в которой он был выпущен. Главное, чтобы этой фирмой не была Samsung: приводы от этого производителя оснащены диодами, которые не имеют защиту от наружного воздействия. Следовательно, такие диоды быстро загрязняются и подвергаются тепловым нагрузкам. Они могут быть повреждены даже в результате легкого прикосновения.
Лучше всего для изготовления лазера подходят приводы от компании LG: каждая их модель оснащается мощным кристаллом.
Важно, чтобы привод при использовании по прямому назначению мог не только считывать, но и записывать информацию на диск. В записывающих принтерах есть инфракрасный излучатель, необходимый для сборки лазерного устройства.
Работа заключена в следующих действиях:
Разборка DVD-привода. Это нужно делать максимально осторожно, так как находящиеся внутри детали очень хрупкие.- После разборки корпуса без труда можно заметить нужный компонент. Он представляет собой маленькое стеклышко, находящееся в передвижной каретке. В нем находятся пара диодов и линза. Луч способен навредить зрению, поэтому ни в коем случае нельзя направлять его в глаза, даже если он находится на расстоянии 100 м.
- Как только кристалл будет извлечен, нужно сразу же перевязать его концы проводами без изоляции. В результате образуются два выхода напряжения. К одному из них необходимо с помощью паяльника присоединить малый конденсатор, имеющий полярность «-«. К другому выходу также с помощью паяльника прикрепляется второй из заготовленных ранее конденсаторов. Его полярность «+».
- Питаться лазерная установка должна током напряжением 3 В и силой около 300 мА. Можно использовать три простых пальчиковых батарейки или аккумулятор мобильного телефона. Если скорость записи разобранного привода была небольшой, то и сила тока тоже может быть небольшой, например, всего 200 мА. Если же скорость была больше, то и силу тока следует увеличить.
- Коллиматор можно изготовить из оптической линзы. Ее можно взять из простейшей лазерной указки китайского производства.
Готовая лазерная указка, сделанная своими руками, может с легкостью разрезать целлофановые пакеты и моментально взрывать воздушные шары. Если же навести этот самодельный прибор на деревянную поверхность, то луч сию же минуту прожжет ее. При использовании необходимо соблюдать меры осторожности.
Лазерный уровень своими руками — из лазерной указки, пошаговое руководство по изготовлению, настройка, калибровка и ремонт
Лазерный нивелир предназначен для определения горизонтальности и вертикальности линий и плоскостей при возведении строительных конструкций и выполнении отделки. С помощью этого прибора геометрию элемента можно соблюсти с большой точностью. Это важно для прочности и долговечности возводимого объекта. Но не всегда есть возможность приобрести промышленный прибор. Однако умелый мастер способен создать лазерный уровень своими руками. Рассмотрим, как это сделать, и можно ли отремонтировать сломанный нивелир в домашних условиях.
Что такое лазерный уровень
В корпусе этого инструмента установлены светодиоды, которые являются источниками лазерного излучения. При помощи яркой светящейся линии можно провести разметку любого объекта как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Причём с этой работой с лёгкостью справится один человек.
Лазеры бывают трёх типов:
- призменные;
- ротационные;
- точечные.
Призменные приборы создают линейную лучевую проекцию. При столкновении светящейся линии с препятствием устройство фиксирует данные и показывает нужную разметку. Подобные нивелиры оборудованы системой автовыравнивания, необходимой для компенсации погрешности до 6°. Угол проецирования лазерного луча не превышает 120°.
Призменный лазерный нивелир имеет небольшую дальность действия луча — в среднем от 10 до 50 м.
Призменный лазерный уровень позволяет получить горизонтальную и вертикальную плоскости, пересекающиеся под прямым углом
Ротационные аппараты относят к профессиональным инструментам. Они оборудованы точечными лазерными устройствами, но не фиксированными, а вращающимися с регулируемой частотой. Предназначены для проведения разметки на очень больших площадях, например, на стройплощадке. Ротационный нивелир может проецировать плоскость на 360°.
Ротационные уровни отличаются большей дальностью действия лазерного луча — от 200 до 500 м.
Установив ротационный нивелир посередине помещения, можно отметить все необходимые точки по всему периметру
Точечный уровень устроен проще всего: лазерное устройство чётко зафиксировано, а за ним располагается лишь фокусирующая линза. Она направляет световой поток в одну точку. Настраивают прибор вручную. Такие нивелиры оборудуют одним или несколькими лазерами. В последнем случае они направлены в разные стороны, что даёт возможность перенесения разметки с нескольких плоскостей — стен, пола и потолка большой площади. Угол проецирования лазерного луча не превышает 160°.
Рабочий диапазон точечного уровня — от 15 до 50 м в зависимости от модели.
Компактный и универсальный точечный лазерный нивелир предназначен для любых нивелировочных работ на небольших расстояниях
Для чего нужен прибор
Предназначение лазерных устройств разнообразно. Они необходимы при следующих видах работ:
- разбивка территории и установка оборудования с контролем положения по горизонтали и вертикали;
- разметка и определение направления;
- поверхностное выравнивание пола, стен и потолка;
- обустройство бетонной стяжки и сборка полов с регулируемым уровнем;
- проведение коммуникационных магистралей;
- установка переборок и подвесных аксессуаров;
- монтаж лестничных пролётов.
В последнем случае используется такая способность прибора, как разметка наклонных плоскостей. К примеру, необходимо смонтировать перила на лестничном пролёте. Зафиксировав на нём нивелир с лазером, проще произвести монтаж перил параллельно маршу.
Понять, как использовать нивелир, можно на примере распространённых строительных и ремонтных работ.
Выравнивание половых, стеновых и потолочных поверхностей
При проведении подобных работ понадобятся дополнительные контрольные отметки. Затем направляют луч лазера вдоль плоскости. По меткам переставляется лазер для более точного определения ровности поверхностей.
При использовании лазерного нивелира и получении одинаковых данных пол получается абсолютно ровным
Укладка керамической плитки
Для подобных работ лучше взять аппарат с функцией перекрёстного проецирования лучей в горизонтали и вертикали. Благодаря им даже начинающий мастер сможет безупречно выложить кафель.
Пересечение линий уровня выставляют на центр предполагаемых межплиточных швов
Поклейка обоев
Сам по себе процесс наклеивания довольно лёгкий, но использование нивелира позволяет сделать ход работ ещё проще. Ориентируясь по лазерному лучу, проецируемому на стенку, намного удобнее выравнивать обойные полотна.
Горизонтальная проекция поспособствует правильному наклеиванию галтелей и бордюров
Сборка корпусной мебели
Даже при наличии ровных стенок в доме, что довольно нечастое явление, интерьер могут испортить криво навешенные шкафчики, полочки и другие навесные аксессуары. А с помощью лазера, создающего круговую линию уровня, сразу будет видно, как установить подвесную мебель без перекосов.
Горизонтальный луч лазерного нивелира поможет при монтаже карнизов для штор
Перепланировка
Построитель плоскостей позволяет упростить подобный процесс. Для определения точного размещения стенок из гипсокартона и перегородочных элементов потребуется установить лазер так, чтобы его проекция на пол, стены и потолок являлась меткой для задуманной перегородки.
При монтаже металлокаркаса под гипсокартонную стену лазерный уровень устанавливают на полу, направляют луч вверх, чтобы он разметил линию установки профиля
Простое устройство можно применять вне помещений лишь в пасмурную погоду либо в сумерках.
Если предполагается много внешних работ (выкапывание траншей, проведение коммуникационных магистралей, устройство фундамента), лучше обзавестись профессиональным построителем плоскостей с лучом, заметным при солнечном свете.
Как сделать своими руками
Идея лазерного уровня своими руками довольно простая — указку монтируют на подвижной площадке. Применение подобного механизма позволяет провести разметку, поворачивая его на одном уровне на 360°.
Необходимые инструменты и материалы
Помимо лазерной указки, потребуются следующие материалы:
- клей;
- пилки по металлу;
- лобзик;
- кусок рифлёного пластика (например, фара от велосипеда).
Пошаговое руководство
Сделать лазерный уровень своими руками из указки можно буквально за час:
- Усовершенствуем указку. Отпиливаем её наконечник, оставляя резьбовую часть.
Лазерная указка излучает точку
- Из куска пластика выпиливаем круг диаметром, как наконечник лазерной указки.
Если пропустить луч указки через рефлёный пластик, получится линия
- Приклеиваем пластиковый круг на наконечник указки.
Место склейки деталей можно дополнительно обмазать холодной сваркой и обточить
Несовершенством этого варианта уровня является его односторонняя подвижность — лишь в горизонтали.
Лазерный уровень необходимо фиксировать перпендикулярно плоскости
При потребности нанесения разметки не только по горизонтальному, но и по вертикальному уровню можно попытаться смонтировать более совершенное устройство:
- В деревянном столбе просверливается отверстие так, чтобы получился длинный паз (или берётся готовая пластиковая трубка). В отверстие по центру вставляется и фиксируется штырь, болт либо саморез. Метизы располагаются шляпкой вниз с закреплением клеящим составом.
- На штырь устанавливается широкая шарнирная вилка. Чтобы не допустить её расшатывания и прокручивания, между ней и стойкой устанавливают прокладку из резины. В вилку помещается основание из пластика либо дерева. Сквозь него проходит винтовой крепёж, фиксирующий заготовку на обеих сторонах вилки.
- На основании фиксируется строительный уровень и усовершенствованная указка.
Подобный тип сборки позволяет устройству изменять расположение лазера по вертикальному направлению. Если проявить смекалку и подобрать подходящую вилку, реально собрать приспособление с оборотом по вертикали на 270°.
Нужно учитывать, что чем больше размер вилки, тем шире потребуется заготовка для создания устойчивого положения.
Это устройство разборное. Для устойчивости основания потребуется найти вилку с шарнирной частью нужного сечения.
Если подходящая вилка отсутствует, её можно изготовить своими руками из прочного металлопластикового кольца нужного сечения.
Потребуется просверлить три отверстия: два с боков, напротив друг друга, а третье точно по центру между двумя будущими «зубьями» вилки. Потом кольцо обрезается так, чтобы получился полукруг с тремя отверстиями.
Самодельный лазер можно модифицировать: накрутить на крепёжный винт обыкновенную гайку либо «барашек», позволяющую быстро ослабить и зафиксировать основание, а также изменять направление лазера вверх или вниз.
Видео: лазерный уровень своими руками
Настройка и калибровка
После сборки самодельного приспособления требуется настройка лазерного уровня своими руками. Необходимо его проверить — откалибровать на точность измерений. Чтобы провести испытание, понадобится дополнительный пузырьковый уровень. Проводится калибровка следующим образом:
- Устройство ставится в центре комнаты и на противоположных стенах делаются отметки в точке пересечения плоскостей.
- Нивелир переносится к одной из стен на расстояние приблизительно полметра, делается ещё одна метка над или под первой.
- Прибор поворачивается на противоположную стену, ставится отметка.
- Замеряется расстояние между отметками на обеих стенах и высчитывается погрешность.
Например, разница между метками на первой стене 4 мм, а на второй — 3 мм. В результате погрешность составляет 1 мм. Если она больше, то устройство требует регулировки.
Измерительный прибор, собранный самостоятельно, может размещаться на штативе или регулируемом постаменте, что придаст изделию удобство и функциональность
Для проведения калибровки вертикали отмечают две точки в вертикальной плоскости и проверяют метки по пузырьковому уровню.
Если не замечено никаких отклонений, то построитель плоскостей готов к работе. При расхождении в показаниях самодельный лазерный прибор регулируют, изменяя местоположение платформы либо шарнирной вилки.
Как отремонтировать
Из-за выхода из строя механизма лазера он может показывать неверный уровень или вообще не работать.
Самодельному приспособлению требуется ремонт:
- при поломках диода;
- при залипании или отказе кнопок и переключателей;
- при сбоях в работе излучателя, когда лазер не светится или луч очень тусклый.
Чаще всего ремонт лазерных уровней требуется после падения прибора. При этом сбиваются настройки, что приводит к выдаче устройством неверных показателей.
Если требуется ремонт самодельного лазера, необходимо разобрать устройство и собрать его заново. Если проблема в указке, её проще заменить новой.
Для того чтобы избежать ремонта самодельного лазерного уровня, важно соблюдать аккуратность при работе с ним, особенно на улице.
Для выстраивания ровных плоскостей на масштабных стройплощадках созданы промышленные нивелиры с большим рабочим диапазоном. Для мелкого ремонта можно сделать лазерный уровень своими руками.
пошаговое руководство, особенности, схема из двд привода своими руками
При упоминании лазера большинство людей сразу вспоминают эпизоды из фантастических фильмов. Однако такое изобретение уже давно и плотно вошло в нашу жизнь и не является чем-то фантастическим. Лазер нашёл своё применение во многих сферах, начиная от медицины и производства и заканчивая развлечениями. Поэтому многим становится интересно, можно ли и как сделать лазер самому.
Изготовление лазера в домашних условиях
В зависимости от специфики и выдвигаемых требований, лазеры бывают совершенно разные, как по размерам (начиная от карманных указок и кончая габаритами с футбольное поле), так и по мощностям, используемым рабочим средам и другим параметрам. Конечно, мощный производственный луч сделать самостоятельно в домашних условиях невозможно, так как это не только технически сложные аппараты, но и очень капризные в обслуживании вещи. А вот простой, но надёжный и мощный лазер своими руками можно изваять из обычного DVD-RW привода.
Принцип работы
Слово «лазер» пришло к нам из английского языка «laser», что является сокращением из первых букв куда более сложного названия: light amplification by stimulated emission of radiation и дословно переводится как «усиление света посредством вынужденного излучения». Ещё его могут называть оптическим квантовым генератором. Видов лазеров очень много, а сфера их применения крайне обширна.
Принцип его работы заключается в преобразовании одной энергии (световой, химической, электрической) в энергию различных потоков излучения, то есть, в её основе содержится явление вынужденного или индуцированного излучения.
Условно принцип работы отображает следующий чертёж:
Необходимые для работы материалы
При описании основ работы лазера всё выглядит сложно и непонятно. На деле же сделать лазер своими руками в домашних условиях крайне просто. Понадобятся некоторые комплектующие и инструменты:
- Самое основное, что нужно для создания лазера, это DVD-RW дисковод, т. е. пишущий привод от компьютера или проигрывателя. Чем выше скорость записи, тем мощнее будет и само изделие. Предпочтительнее брать приводы со скоростью 22X, так как его мощность наиболее высокая, порядка 300 мВт. При этом отличаются они и по цвету: красный, зелёный, фиолетовый. Что же касается непишущих ROM’ов, они слишком слабые. Ещё стоит обратить внимание на то, что после манипуляций с приводом он больше не будет работать, поэтому стоит брать или уже вышедший из строя, но с рабочим лазером, или такой, попрощаться с которым будет не жалко.
- Ещё понадобится токовый стабилизатор, хотя и появляется желание обойтись без него. Но стоит знать, что все диоды (и лазерный не является исключением) «предпочитают» не напряжение, а ток. Наиболее дешёвые и предпочтительные варианты — это импульсный преобразователь NCP1529 или микросхема LM317 (аналог КР142ЕН12).
- Выходной резистор подбирают в зависимости от тока питания лазерного диода. Рассчитывают его по формуле: R=I/1,25, где I — номинальный ток лазера.
- Два конденсатора: 0,1 мкФ и 100 мкФ.
- Коллиматор или лазерная указка.
- Элементы питания стандарта ААА.
- Провода.
- Инструмент: паяльник, отвёртки, пассатижи и т. п.
Извлечение лазерного диода из DVD — привода
Основная часть, которую необходимо извлечь — лазер от dvd привода. Сделать это несложно, но стоит знать некоторые нюансы, которые помогут избежать возможных недоразумений во время работы.
Первым делом DVD привод нужно разобрать, чтобы добраться до каретки, на которой и находятся лазерные диоды. Один из них читающий — он слишком маломощный. Второй пишущий — именно то что нужно, чтобы сделать лазер из dvd привода.
На каретке диод установлен на радиатор и надёжно закреплён. Если не рассчитывается использовать другой радиатор, то вполне подойдёт и уже имеющийся. Следовательно, нужно снять их вместе. В противном случае — аккуратно отрезать ножки в месте входа в радиатор.
Так как диоды крайне чувствительны к статике, нелишним будет их защитить. Для этого тонкой проволокой нужно смотать между собой ножки лазерного диода.
Остаётся лишь собрать все детали воедино, а сам РОМ уже больше не нужен.
Сборка лазерного устройства
К преобразователю необходимо подключить извлечённый из сидирома диод, соблюдая полярность, так как в противном случае лазерный диод сразу же выйдет из строя и станет непригоден для дальнейшего использования.
С обратной стороны диода устанавливается коллиматор, чтобы свет мог концентрироваться в один пучок. Хотя вместо него можно использовать и входящую в состав рома линзу, или линзу, которую уже содержит в себе лазерная указка. Но в этом случае придётся проводить юстировку, чтобы получить необходимый фокус.
С другой стороны преобразователя припаиваются провода, соединяющиеся с контактами корпуса, где будут установлены элементы питания.
Поможет доделать лазер из двд привода своими руками схема:
Когда подключение всех составляющих выполнено, можно проверить работоспособность получившегося устройства. Если всё работает, то остаётся всю конструкцию поместить в корпус и надёжно там закрепить.
Корпус самодельной конструкции
Подойти к изготовлению корпуса можно по-разному. Отлично для этих целей подойдёт, к примеру, корпус от китайского фонарика. Можно использовать и уже готовый корпус лазерной указки. Но оптимальным решением может оказаться самодельный, из алюминиевого профиля.
Сам по себе алюминий имеет малый вес и, при этом отлично поддаётся обработке. В нём удобно расположится вся конструкция. Закрепить её тоже будет удобно. При необходимости всегда можно легко выпилить необходимый кусок или согнуть в соответствии с необходимыми параметрами.
Техника безопасности и тестирование
Когда все работы закончены, наступает время протестировать полученный мощный лазер. В помещении делать этого не рекомендуется. Поэтому лучше выйти на улицу в безлюдное место. При этом стоит помнить, что сделанное устройство в несколько сотен раз мощнее обычной лазерной указки, а это обязывает пользоваться им с особой осторожностью. Не стоит направлять луч на людей или животных, внимательно следить за тем, чтобы луч не отразился и не попал в глаза. При использовании красного луча лазера рекомендуется одевать зелёные очки, это значительно снизит риск повреждения зрения в непредвиденных случаях. Ведь даже со стороны смотреть на лазерные лучи не рекомендуется.
Не стоит направлять лазерный луч на легковоспламеняющиеся или взрывоопасные предметы и вещества.
Созданный прибор при правильно настроенной линзе вполне может резать полиэтиленовые пакеты, выжигать на дереве, лопать воздушные шарики и даже обжечь — своего рода боевой лазер. Невероятно, что можно сделать из двд привода. Поэтому тестируя изготовленный прибор, всегда стоит помнить о технике безопасности.
Originally posted 2018-03-28 15:12:27.
Как сделать мощный лазер своими руками, видео
Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 3.2k. Опубликовано
Многие радиолюбители хотя бы раз в жизни хотели сделать лазер своими руками. Когда-то считалось, что собрать его возможно лишь в научных лабораториях. Да, это так, если говорить об огромных лазерных установках. Однако можно собрать лазер попроще, который при этом также будет достаточно мощным. Идея кажется очень сложной, однако на самом деле все совсем не трудно. В нашей статье с видео мы расскажем о том, как можно собрать свой собственный лазер дома.
Мощный лазер своими руками
Схема лазера своими руками
Очень важно соблюдать элементарные правила техники безопасности. Во-первых, при проверке работы прибора или когда он уже будет собран полностью, ни в коем случае не стоит направлять его в глаза, на других людей или животных. Ваш лазер получится настолько мощным, что сможет зажечь спичку или даже лист бумаги. Во-вторых, следуйте нашей схеме и тогда ваш прибор будет работать долго и качественно. В-третьих, не давайте играть с ним детям. И, наконец, храните собранное устройство в безопасном месте.
Чтобы собрать лазер в домашних условиях, вам нужно будет не слишком много времени и комплектующих. Итак, для начала вам потребуется DVD-RW привод. Он может быть как рабочим, так и нерабочим. Это не принципиально. Но очень важно, чтобы это было именно записывающее устройство, а не обычный привод для проигрывания дисков. Скорость записи привода должна быть 16х. Можно и выше. Далее потребуется найти модуль с линзой, благодаря которому лазер сможет фокусироваться в одной точке. Для этого вполне может подойти старая китайская указка. В качестве корпуса будущего лазера лучше всего использовать ненужный стальной фонарь. «Начинкой» для него будут служить провода, батарейки, резисторы и конденсаторы. Также не забудьте приготовить паяльник – без него сборка будет невозможна. Теперь давайте посмотрим, как следует собрать лазер из описанных выше составляющих.
Схема лазера своими руками
Первое, что необходимо сделать, – это разобрать DVD привод. Из привода нужно извлечь оптическую часть, отсоединив шлейфу. Затем вы увидите лазерный диод – его следует аккуратно достать из корпуса. Помните, что лазерный диод чрезвычайно чувствителен к перепаду температур, особенно к холоду. Пока вы не установите диод в будущий лазер, лучше всего выводы диода перемотать тонкой проволокой.
Чаще всего у лазерных диодов три вывода. Тот, что посередине, дает минус. А один из крайних – плюс. Вам следует взять две пальчиковые батарейки и подключить к извлеченному из корпуса диоду с помощью резистора в 5 Ом. Чтобы лазер засветился, нужно подключить минус батарейки к среднему выводу диода, а плюс – к одному из крайних. Теперь можно собрать схему лазерного излучателя. Кстати, питать лазер можно не только от батареек, но и от аккумулятора. Это уже дело каждого.
Чтобы ваш прибор при включении собирался в точку, можно использовать старую китайскую указку, заменив лазер из указки на собранный вами. Всю конструкцию можно аккуратно упаковать в корпус. Так она будет и выглядеть красивее, и храниться дольше. Корпусом может послужить ненужный стальной фонарь. Но также это может быть практически любая емкость. Мы выбираем фонарь не только потому, что он прочнее, но и потому, что в нем ваш лазер будет смотреться значительно презентабельнее.
Таким образом, вы сами убедились, что для сборки достаточно мощного лазера в домашних условиях не требуется ни глубоких познаний в науке, ни запредельно дорогого оборудования. Теперь вы можете собрать лазер сами и использовать его по назначению.
САМЫЙ МОЩНЫЙ ЛАЗЕР НА ЮТУБЕ 10000 mW ! МЕЧ ДЖЕДАЯ !
КАК СДЕЛАТЬ РЕЖУЩИЙ ЛАЗЕР ИЗ DVD ПРИВОДА
Мощный лазер своими руками
Приветствую, радиолюбители-самоделкины!
Электроника не стоит на месте и активно развивается. Подумать только, ещё каких-то 40 лет назад обычный светодиод был диковинкой, стоил больших денег и выглядел как нечто из сверхтехнологий. Сейчас же маломощные светодиоды стоят копейки, распространены повсеместно, и ими уже никого не удивить. Зато в наше время есть свои причудливые вещи, которые не валяются на каждом углу, и представляют для радиолюбителя и простого человека немалый интерес — речь идёт о лазерных диодах. Они также бывают разной мощности, маломощные (десятки, максимум сотни милливатт), так и средней и высокой мощности. Мощные лазеры стоят больших денег и используются в промышленности в первую очередь для художественного выжигания по дереву, резки древесины. Для этих целей они подходят как нельзя кстати — ведь они могут обеспечить быстрый нагрев дерева и других материалов до высоких температур в очень узкой точке, моментально и очень точечно превращая древесину в чёрный уголь. Для таких целей применяются лазеры мощность примерно от 5Вт и более, они стоят немало и требуют очень аккуратного обращения — ведь даже случайный блик от такого лазера может моментально лишить человека зрения. Лазеры с более маленькой мощностью активно применяются в пишущих DVD приводах для «выжигания» информации на оптических дисках. Конечно, они не способны моментально палить дерево или резать фанеру, но тоже умеют кое-что интересное, например, лопать шарики. Также такой лазер можно применить и с полезной целью — для выжигания по дереву. Скорость сего процесса будет не очень велика, но зато результат может получиться куда лучше, чем от выжигания привычным выжигателем по дереву с нагревательным элементов, ведь сфокусированный луч лазера «светит» строго в одну точку, а потому может позволить создавать на древесине интересные мелкие узоры.
Лазеры, аналогичные тем, что установлены в DVD приводах, очень трудно найти в продаже в магазинах, но это не проблема — ведь б.у. DVD приводы в обилии присутствуют на вторичном рынке по символическим ценам. При выборе DVD привода следует учитывать, что он обязательно должен быть пишущим — то есть с возможностью «выжигать» информацию на дисках, такая возможность предусмотрена не во всех приводах. Считывающие приводы также содержат в себе лазерный диод, но он не подойдёт для наших целей. Учитывая, что сейчас использование оптических дисков уходит в прошлое, современные компьютеры даже не оснащаются дисководами, то разобрать рабочий DVD привод вовсе не является кощунством. Этот момент также стоит проконтролировать — есть привод не работает вовсе, либо плохо записывает диски, его лучше не использовать, ведь лазер в нём может быть неисправен.
Разобрать привод не составляет труда, он разбирается путём откручивания винтиков по периметру корпуса. Кстати, такой металлический корпус позже вполне может будет покрасить и использовать вновь для создания новых самоделок. Внутри корпуса можно увидеть каретку на направляющих, на которой будет закреплён механизм с линзой и лазером. Из неё в первую очередь нужно вынуть сам лазер, желательно не повредив при этом линзу — в дальнейшем она тоже может понадобится. Лазер довольно трудно с чем-либо перепутать, его внешний вид показан на картинке ниже.
Он имеет три вывода, два из них в дальнейшем понадобятся для подачи питания на лазер, третий использоваться не будет. При демонтаже лазера можно проследить по дорожкам на плате привода, какой контакт лазера является плюсом, и какой минусом, если расположение выводов лазера отличается от представленного на фото выше. Не следует прикасаться к ножкам лазера голыми руками, выпаивать его также желательно выключенным от сети предварительно разогретым, либо заземлённым паяльником. После выпаивания не помешает соединить все три ножки лазера медной оголённой проволокой либо фольгой. Эти мероприятия нужно для того, чтобы минимизировать риск повреждения лазера статическим напряжением с рук или с одежды, ведь такие лазеры крайне чувствительны к статике. После того, как лазер успешно демонтирован из привода, можно приступать к сборке схемы, она представлена ниже.
Схема включения лазера состоит из минимума компонентов. В самой левой её части показан элемент питания, в его роли может выступать как литий-ионный аккумулятор, так и зарядка от телефона на 5В. В общем, любой источник постоянного напряжения от 3,5 до 5В, способный отдавать ток как минимум 0,5А. Ключ S1 на схеме — выключатель питания. Является необязательным элементов, ведь можно вручную отключать схему от питания, но для удобства его можно поставить. Выключатель можно использовать как с фиксацией, так и без фиксации, в этом случае лазер будет светить только при удержании выключателя. После ключа идёт резистор R1 — ключевой элемент схемы. Этот резистор является токозадающим, от выбора его номинала будет зависеть ток, протекающий через лазер, и, соответственно, мощность свечения. Чем меньше будет его сопротивление, тем сильнее будет свечение, тем сильнее его нагрев. Необходимо подобрать номинал этого резистора так, чтобы ток в цепи был равен примерно 300 мА.
Также стоит упомянуть, что пишущие DVD приводы отличаются по таком параметру, как максимальная скорость записи, как правило, она может варьироваться между 16х и 22х. Чем больше скорость записи — тем большую мощность должен выдавать лазер, соответственно, в более «скоростных» приводах установлены более мощные лазеры, этот параметр стоит учитывать при покупке и выборе DVD привода. Если поддерживается скорость записи 22х, то ток через лазер можно установить на уровне 500 мА, при этом довольно значительно повысится его мощность.
Конденсаторы С1 и С2 на схеме — фильтрующие по питанию, их номинал не критичен и может варьироваться в больших пределах. С1 — керамический либо плёночный конденсатор, С2 — электролитический. Под обозначением HL1 на схеме подразумевается сам лазер, при этом анод на схеме — плюс лазера, катод — минус. Обратите внимание, что ни коем случае нельзя путать полярность подключения лазера, иначе он мгновенно сгорит и выйдет из строя. Схема проста, а потому не требует создания печатной платы — собрать всё можно навесным монтажом.
Как видно на фото, габариты схемы легко укладываются в размеры спичечного коробка. При первом включении нужен контролировать температуру лазера и также ток в цепи. Амперметр (мультиметр) включается в разрыв цепи питания схемы. Для первого включения номинал резистора можно взять побольше (10-20 Ом), а затем плавно уменьшать его, подводя ток в цепи до нужного значения в 300 мА.
Для того, чтобы луч лазера не рассеивался, нужно использовать коллиматор — специальную линзу, которая собирает параллельный пучок лучей. Купить коллиматор отдельно можно в магазине радиодеталей:
Либо использовать готовый коллиматор из лазерной указки.
Также можно поэкспериментировать, используя в качестве коллиматор линзу из DVD привода, которая стояла там вместе с лазером. Ниже представлены фотографии луча лазера. Особое внимание стоит уделить технике безопасности — при каждом включении лазера надевать защитные затемняющие очки, ведь даже блик от такого лазера может причинить серьёзный вред органам зрения. Ни в коем случае не направлять луч лазера на людей или животных. Удачной сборки!
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Набор лазерных комплектов Endurance. Создайте свой собственный лазерный модуль. — EnduranceLasers
Самый простой способ сделать собственный диодный лазер в соответствии с рекомендациями Endurance
Почему?
Вы любите вещи своими руками?
У вас есть 3D-принтер или фрезерный станок с ЧПУ?
Быстрая и безопасная оплата. Бесплатная доставка DHL по всему миру. Получите лазер через 3-5 дней.
Хотите построить собственный лазерный модуль?
Получите лазерный комплект Endurance и соберите собственный (индивидуальный) лазерный модуль — 3D-принтер и надстройку с ЧПУ.
Endurance предоставляет клиентам полную техническую поддержку, полное руководство по
и обучающие материалы, в которых рассказывается, как создать и настроить собственный лазерный модуль.
Собрать. Установить. Наслаждайтесь и получайте удовольствие.
Какой лазер вы хотите построить?
Комплекты лазерных модулей Endurance.
Сделайте свой собственный лазер и сэкономьте больше.
Преимущества и что нужно для создания лазера
- Совместим с большинством 3D-принтеров и станков с ЧПУ.
- Собирается за 2-8 часов.
- Гарантированная продолжительность безостановочной работы 48-72 часа.
- Имеет TTL для выхода PWM.
- Доступны дополнительные полезные аксессуары Endurance.
- Все лазеры Endurance режут дерево, фанеру, пластик, войлок, ткань, акрил, кожу.
- Качественные и надежные комплектующие.
- Все лазеры Endurance могут гравировать на коже, акриле, пластике, фанере, дереве.
- Лазеры мощностью 5.6 Вт, 8 Вт для гравировки на анодированном и окрашенном алюминии, стекле и камне.
- Лазеры мощностью более 8,5 Вт и 10 Вт могут гравировать на нержавеющей стали, меди, латуни.
Блок питания
Лазеры поддерживают диапазон от 9 до 16 В. Для работы на 24 В требуется понижающий преобразователь (доступен при размещении заказа).
Чтобы сделать свой собственный диодный лазер, вы должны уметь:
- Электроника и пайка.
- Металлоконструкции.
Для изготовления лазера вам потребуется:
- Паяльник.
- Отвертка и кусочки.
- Мультиметр: вольтметр + амперметр.
| Что вам нужно? | 2,1 / 3,5 / 5,6 / 8 / 8,5 Вт | 10 Вт |
| Необходимые навыки пайки | Продвинутый | Средний |
| Требуемые навыки работы с электроникой | Средний | новичок |
| Необходимое оборудование | Паяльник, вольтметр, амперметр, отвертка и плоскогубцы | |
| 3D принтер | не требуется | 3D печать платы управления лазером |
Endurance предоставляет полное техническое руководство по самостоятельному изготовлению лазера.
Дополнительное видео-руководство, текст и фото-уроки доступны по запросу.
На сборку собственного лазера у вас уйдет не более 8 часов.
(Некоторым из наших опытных клиентов удалось это сделать, потратив всего 60 минут.) ne
Мы отправим вам все необходимое в одной посылке.
Совместимые 3D-принтеры и станки с ЧПУ
Подробнее о совместимых 3D-принтерах / XY-плоттерах и станке с ЧПУ
Что входит в комплект на 2 шт.Комплекты лазеров 1 Вт / 3,5 Вт / 5,6 Вт / 8 Вт / 8,5 Вт:
| # | Название детали | Кол. Акций |
|---|---|---|
| 1 | Печатная плата с медным покрытием | 1 |
| 2 | Корпус лазерного модуля | 1 |
| 3 | Резисторы 2,7 Ом | 10 |
| 4 | LM338 | 1 |
| 5 | 13N10 | 1 |
| 6 | R100K | 1 |
| 7 | D540 | 1 |
| 8 | DC / DC | 1 |
| 9 | Лазерный диод в медном модуле | 1 |
| 10 | Радиатор | 1 |
| 11 | Входной разъем | 1 |
| 12 | Лазерная проволока | 2 |
| 13 | Провода строительные | 4 |
| 14 | М3 — 25 | 2 |
| 15 | М3 — 16 | 4 |
| 16 | М3 — 10 | 1 |
| 17 | M3 | 1 |
| 18 | Вентиляторы | 1-3 |
| 19 | Корпус продувки (для 8.5 ватт) | 1 |
| 20 | Провод TTL | 1 |
Все необходимое мы вложим в посылку.
Необходимые навыки
Имейте в виду, что для сборки лазерного модуля мощностью 2,1 Вт, 3,5 Вт, 5,6 Вт, 8 и 8,5 Вт вы должны быть опытным пользователем в области электромонтажа и пайки.
Что входит в комплект для лазерного комплекта на 10 Вт:
| # | Название детали | Кол. Акций |
|---|---|---|
| 1 | Преобразователь DC / DC специальный (понижающий) | 1 |
| 2 | Корпус лазерного модуля | 1 |
| 3 | Компоненты печатной платы Endurance MO1 (силовой транзистор IRFZ44N, набор из 4 резисторов для печатной платы Endurance MO1, оптопара PC817 | 1 |
| 4 | Лазерный диод в медном модуле | 1 |
| 5 | Радиатор | 1 |
| 6 | Входной разъем | 2 |
| 7 | Лазерная проволока | 2 пары |
| 8 | Вентиляторы (50 x 50 мм) | 5 |
| 9 | провода TTL | 2 |
| 10 | Кнопка (двухпозиционный переключатель) | 1 |
| 44 | Стабилитрон | 1 |
Необходимые навыки
Чтобы собрать 10-ваттный лазерный модуль, вы должны быть опытным пользователем паяльника и электроники.Однако построить собственный 10-ваттный лазер намного проще, чем построить другие лазеры.
Дополнительно при заказе вы можете получить дополнительные аксессуары, в том числе:
Эти аксессуары очень полезны.
- Очки защитные
- Всегда надевайте красные или зеленые очки, когда работаете с лазером. Помните, что лазеры Endurance относятся к классу 4, и вы никогда не должны направлять их на живое существо.
-
- A G2 объектив
- : короткофокусная линза с диапазоном фокусных расстояний 2-10 мм (1/10 — 2/5 ’’) — необходимый аксессуар для лазерной резки и гравировки металла.
-
- Плата Endurance MO1
- электронная плата для питания лазера от внешнего источника питания (требуется, когда выходная мощность основной платы недостаточна).
-
- Лазерные разъемы
- множество различных проводов и разъемов для подключения лазера к плате.
-
- Крепление для лазера
- алюминиевые крепления для крепления лазера к машине. 4 типа с винтами М3: L, П, I, T
-
- А лазерный привод
- привод оси Z для изменения положения лазера по оси Z.Хороший вариант для плоттеров XY без механизма оси Z.
-
- AC / DC 12 В 5A
- дополнительный источник питания для лазеров Endurance.
-
- AC / DC 12 В 1A
- дополнительный блок питания для лазерных вентиляторов мощностью 10 Вт.
-
- Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный
- преобразователь постоянного тока в постоянный для снижения напряжения до 12 В, необходимых для лазеров Endurance.
-
- Лазерный ящик для выносливости
- хороший гаджет (надстройка) для вашего лазерного модуля для измерения входящего напряжения, исходящего входящего напряжения и тока на лазерном диоде, модуле драйвера лазера, печатной плате Endurance MO1, датчике температуры и плате Arduino для изменения мощности лазера.
-
- Плата Arduino с эскизом Endurance
- для изменения мощности лазера (скважности) и частоты лазера. Может переводить лазер в импульсный режим.
-
- Датчик температуры
- дополнительный датчик температуры для контроля температуры лазера.
-
- Вольтметр
- дополнительный вольтметр для измерения входящего напряжения.
-
- Вольтметр и амперметр
- дополнительный вольтметр и амперметр для измерения выходного напряжения и тока, которые идут на лазерный диод.
-
- Воздушный насос
- лазерная добавка для обдува заготовки для лазерной резки / лазерной гравировки. Увеличивает скорость лазерной резки до 50% и уменьшает обугливание.
-
- Модуль ТЕС
- Система охлаждения Пельтье для лучшего охлаждения лазера (увеличивает мощность до 10%).
-
Сделать собственный полупроводниковый лазер проще, чем вы думаете!
разобран => собран
Схема (электрическая схема)
Схема лазера с открытым исходным кодом
предоставлено Robots-Everywhere
Для 2.1 Вт (2100 мВт) / 3,5 Вт (3500 мВт) / 5,6 Вт (5600 мВт) / 8 Вт (8000 мВт) / 8,5 Вт + (8500 мВт) лазеры
Руководство по сборке диодного лазера мощностью 5,6 Вт (pdf). (Также подходит для лазеров 2,1, 3,5, 8, 8,5 Вт)
PWM.
Для лазера мощностью 10 Вт (10000 мВт)
Руководство по сборке лазера Диодный лазер мощностью 10 Вт (pdf).
Обзор лазерного комплекта Endurance 10 Вт от Карла Брандтмана ([email protected])
Сборка лазерного комплекта Endurance 10w для обычного человека, шаг за шагом, Мэтт Макинтош
Обнаружение, упаковка и настройка, а также тесты программного обеспечения и обзор лазера на выносливость.Карл Брандтман,
Повышение мощности лазера (сборка лазера 10 Вт)
Проверка инструкций
Демо-видео
Полное фото и видео руководство по сборке 8,5 Вт + лазер Endurance
Подходит для лазеров мощностью 2,1 Вт, 3,5 Вт, 5,6 Вт, 8 Вт.
Видеогид
Распечатайте кожух вентилятора для лазеров мощностью 8 и 8,5 Вт. Загрузите файл STL с нашей страницы загрузки.
8.Измерение потребляемой мощности лазера 5 Вт
Полное фото и видео руководство по сборке 10-ваттного лазера Endurance
.Red Line Laser Sight Pointer 5mW 650nm Focus Adjustable Laser Head 5V Industrial Grade DIY Laser tube Laser Line Module Light | |
Параметр:
Выход: красный лазер (650 нм)
Размер: 12×35 мм
Длина кабеля: около 135 мм
Рабочее напряжение: 4,5-5 В
Приложение:
1. Прицел для ориентации
2. Инструменты для лазерных испытаний
3.Позиционирование по концентричности
4. Размещение медицинского оборудования
5. Производство сигнального оборудования
6. Используйте для DIY или робота
.