レーザーについて

皆さんはレーザーが大好きです。 知ってるよ、私は彼らよりもあなたよりもudgeいている。 誰かがそれを気に入らなかったら、きらめく塵のダンスを見たり、まばゆいばかりの小さな光が合板をかじるのを見なかった



色素レーザーの作成に関する91年目のヤングテクニシャンからの記事からすべてが始まりました-それから単純な男子生徒の設計を繰り返すことは単純に非現実的でした...幸いなことに、レーザーの状況はより簡単です:壊れたテクニックから抜け出すことができ、既製のものを購入できます詳細から組み立てることができます...今日、現実に最も近いレーザーとその使用方法について説明します。 しかし、まず第一に安全性と危険性についてです。



レーザーが危険な理由


問題は、平行なレーザービームが網膜上の点に目によって焦点を合わせられることです。 また、紙に点火するために200度が必要な場合、網膜を損傷するのに十分なのは50度だけなので、血液が凝固します。 血管に点を入れて詰まらせることができ、目全体の神経が脳に行く盲点に入り、「ピクセル」の列を燃やすことができます...そして、損傷した網膜が剥離し始める可能性があり、これはすでに完全で不可逆的な損失への道ですビュー。 そして最も不快なことは、最初は損傷に気付かないことです:痛みの受容体はなく、脳は損傷した領域のオブジェクトを完成させます(つまり、壊れたピクセルを再マッピングします)、そして損傷した領域が十分に大きくなったときにのみ、オブジェクトがそれに到達すると消えます。 視野内に黒い領域は表示されません。一部の場所には何も表示されませんが、これは目立ちません。 最初の段階で損傷を確認できるのは眼科医だけです。



レーザーの危険性は、眼が反射的に瞬きする前に損傷を引き起こす可能性があるかどうかに基づいて考慮されます-可視光線の5mWの出力はあまり危険ではないと見なされます。 赤外線レーザーは非常に危険であるため(また、部分的に紫色-見るのが非常に難しいため)-損傷する可能性があり、目に直接レーザーが輝いていることがわかりません。



したがって、繰り返しますが、5mWや他の赤外線レーザーよりも強力なレーザーは避けたほうが良いでしょう。



また、いかなる状況においても、レーザーの「出口の中」を見ないでください。 「何かが機能していない」または「なんとなく弱い」と思われる場合は、ウェブカメラ/ソープボックスを確認します(ただし、DSLRは確認しません!)。 また、赤外線を見ることができます。



ゴーグルは確かにありますが、多くの微妙な点があります。 たとえば、DXのWebサイトには緑色のレーザーに対抗する眼鏡がありますが、赤外線を透過し、逆もまた同様です。 だから注意してください。



PS。 まあ、もちろん、私はかつて自分自身を区別しました-不注意でレーザーで私のひげを発射しました;-)



650nm-赤


これはおそらくすべてのDVD-RWの出力が150〜250mWであるため、インターネット上で最も一般的なタイプのレーザーです(記録速度が速いほど高速になります)。 650nmでは、目の感度はあまりよくありません。100-200mWでポイントは眩しいほど明るくなりますが、ビームは日中はほとんど見えません(夜間は確かに良いです)。 20〜50mWから始めて、そのようなレーザーは「燃焼」し始めますが、スポットを小さな点に焦点を合わせるために焦点を変更できる場合に限ります。 200 mWでは、書き込みは非常に活発ですが、ここでも焦点を合わせる必要があります。 ボール、ボール紙、灰色の紙...



すぐに購入できます( たとえば、最初の写真の赤いもの )。 小型のレーザーも「バルク」で販売されています-実際の赤ちゃんですが、大人のすべてのものがあります-電源システム、カスタムフォーカスは、ロボット、自動化に必要なものです。



そして最も重要なことは、そのようなレーザーはDVD-RWから慎重に取り外すことができます(ただし、そこには赤外線ダイオードがまだあることを覚えておいてください。以下でさらに注意する必要があります)。 (ちなみに、保証のないDVD-RWは山の中のサービスセンターにあります-私は20個を自分で持ち帰りました。それ以上のことはありませんでした) レーザーダイオードは、過熱、最大光束の超過などによって瞬時に消滅します。 定格電流を半分に超えると(光束を超えない場合)、寿命が100〜1000倍短くなります(「オーバークロック」に注意してください)。



電源:3つの主要な回路があります:最も基本的な、抵抗器、電流安定器(LM317、1117)、および最高の曲技飛行-フォトダイオードを介したフィードバックを使用します。



通常の工場レーザーポインターでは、通常3番目のスキームが使用されます。これにより、出力電力の最大安定性と最大ダイオード寿命が​​得られます。



2番目のスキームは実装が簡単で、特に電力にわずかなマージン(10〜30%)を残した場合に優れた安定性を提供します。 それが私が推奨することです-リニアスタビライザー-最も人気のある部品の1つであり、最小のラジオストアでさえ、LM317または1117のアナログがあります。



前の記事で説明した抵抗器を使用した最も単純な回路は少し簡単ですが、ダイオードをなくすことは基本です。 実際、この場合、レーザーダイオードを流れる電流/電力は温度に大きく依存します。 たとえば、20°Cで50mAの電流が流れ、ダイオードが燃えない場合、動作中にダイオードが80°Cまで加熱され、電流が上昇し(それらは潜行性であり、これらの半導体です)、120mAに達するとダイオードは黒でのみ輝き始めます。 つまり 少なくとも3〜4倍の電力マージンを残せば、このような方式を使用できます。



最後に、通常の赤色LEDで回路をデバッグし、最後にレーザーダイオードをはんだ付けする必要があります。 冷却は必須です! 「ワイヤ上の」ダイオードはすぐに燃えます! また、レーザーオプティクス(少なくとも5mW以上)を手で拭いたり触れたりしないでください。損傷が「燃え尽きる」ため、必要に応じて梨で吹き飛ばしてください。



そしてここに、付近のレーザーダイオードの様子を示します。 へこみは、私が障害にどれだけ近づいたかを示し、プラスチック製のマウントから引き抜きます。 この写真も私には簡単には届きませんでした。




532nm-緑


それらを配置するのは困難です-これらはいわゆるDPSSレーザーです。808nmの赤外線である最初のレーザーは、Nd:YVO4結晶に入射します-1064nmのレーザー放射が得られます。 「周波数ダブラー」の結晶に当たります-いわゆる KTP、および532nmを取得します。 長い間DPSSレーザーは非常に高価だったため、これらの結晶はすべて成長が容易ではありません。 しかし、中国の同志たちの衝撃的な仕事のおかげで、今では彼らは完全に利用可能になっています -1個7ドルから。 いずれにしても、機械的にはこれらは複雑なデバイスであり、落下、温度の急激な変化を恐れています。 注意してください。



緑色レーザーの主な利点-532nmは目の最大感度に非常に近く、ポイントとビーム自体の両方が非常にはっきりと見えます。 5mWの緑色レーザーは200mWの赤よりも明るく輝いています(最初の写真では、わずか5mWの緑、200mWの赤、200mWの紫です)。 したがって、5mWよりも強力な緑色のレーザーを購入することはお勧めしません。最初の緑色のレーザーを150mWで購入しましたが、これは本当の錫です-メガネなしでは何もできず、反射光ブラインドさえあり、不快感を残します。



また、緑色レーザーには大きな危険があります。808および特に1064nmの赤外線がレーザーから出てきます。ほとんどの場合、それは緑色以上です。 一部のレーザーには赤外線フィルターが付いていますが、100ドルまでのほとんどの緑色レーザーにはありません。 つまり 目に対するレーザーの「ストライキング」能力は見かけよりもはるかに大きく、これが5 mWより強力な緑色レーザーを購入しないもう1つの理由です。



緑色のレーザーで焼くことは確かに可能ですが、50mW以上の電力が必要です。近くの赤外線ビームが近くで「助け」、距離があるとすぐに「焦点が合わなくなります」。 そして、彼がどのように盲目にするかを考えると、楽しいことは何もありません。



405nm-パープル


これは紫外線に近い可能性が高いです。 ほとんどのダイオードは405nmを直接放射します。 それらの問題は、目が405nmで約0.01%の感度を持っていることです。 200mWのレーザースポットは死んでいるように見えますが、実際には非常に危険であり、まぶしいほど明るいです-それはすべての200mWで網膜を損傷します。 別の問題-人間の目は「緑色の下」の光の焦点合わせに使用され、405nmのスポットは常に焦点が合っていません-非常に心地よい感覚ではありません。 しかし、明るい青色の光には良い面があります-例えば紙のような多くのオブジェクトが蛍光を発しますが、これはこれらのレーザーを大衆の忘却から救うだけです。 しかし、再び、それは彼らとそれほど楽しくありません。 200mWのハーネスは健康的ですが、レーザーを一点に集中させるのが難しいため、赤いハーネスよりも困難です。 また、フォトレジストは405nmに敏感であり、それらを使用する人は誰でもこれが必要な理由を理解できます;-)



780nm-赤外線


CD-RWのこのようなレーザーとDVD-RWの2番目のダイオードとして。 問題は、人間の目にはビームが見えないため、そのようなレーザーは非常に危険です。 網膜を燃やしても気付かないことがあります。 それらを使用する唯一の方法は、赤外線フィルターなしのカメラを使用することです(たとえば、Webカメラでは簡単に取得できます)-ビームとスポットの両方が表示されます。 おそらくあなたは自家製のレーザー「マシン」でしかIRレーザーを使用できないので、それらをいじらないでください。



また、IRレーザーは、スキャンスキーム(4面または6面の回転ミラー+光学系)とともにレーザープリンターに搭載されています。



10μm-赤外線、CO2


これは、業界で最も人気のあるタイプのレーザーです。 その主な利点は、低価格(100〜200ドルのチューブ)、高出力(100W-ルーチン)、高効率です。 彼らは金属、合板を切った。 彫刻など。 自分でレーザーマシンを作りたい場合は、中国( alibaba.com )で必要な電力の既製のチューブを購入し、冷却と電力システムのみを組み立てることができます。 ただし、特殊な職人も自宅でパイプを作りますが、これは非常に困難ですが(問題はミラーと光学系にあります-10μmのガラスは放射線を透過させません-ここではシリコン、ゲルマニウム、およびいくつかの塩で作られた光学系のみが適しています)。



レーザー用途


基本的に-彼らはプレゼンテーションでそれを使用し、猫/犬と遊ぶ(5mW、緑/赤)、天文学者は星座を指します(緑5mW以上)。 自家製の機械-薄い黒い表面で200mWから動作します。 ほとんどすべてがCO2レーザーでカットされます。 プリント回路基板を切断するのが難しいということだけです-銅は350 nmよりも長い放射を十分に反射します(したがって、実際に使用する場合は、高価な355nm DPSSレーザーを使用します)。 さて、YouTubeの標準的なエンターテインメント-ボールの飛び出し、紙とボール紙の切断-20〜50mWのレーザーは、ポイントに焦点を合わせる可能性があります。



より深刻なもの-武器のターゲットインジケーター(緑色)、自宅でホログラムを作成できます(半導体レーザーで十分です)、UV感受性プラスチックから3Dオブジェクトを印刷できます、テンプレートなしでフォトレジストを露光でき、月のコーナーリフレクターを照らすことができます、そして答えを見るために3秒後に、あなたは10Mbitレーザー通信回線を構築することができます...創造性の範囲は無限です



まだレーザーの購入を検討している場合は、 5mWの緑色を使用してください :-)( 書き込みたい場合は200mWの赤色



質問/意見/コメント-スタジオで!



All Articles