افعل ذلك بنفسك الليزر السائل. تعليمات ميسورة التكلفة: كيفية صنع ليزر في المنزل من أجزاء مرتجلة

سنتحدث اليوم عن كيفية صنع ليزر أخضر أو أزرق قوي في المنزل من مواد مرتجلة بيديك. سننظر أيضًا في الرسومات والمخططات وجهاز مؤشرات الليزر محلية الصنع مع حزمة الإشعال ومدى يصل إلى 20 كم.

أساس جهاز الليزر هو مولد الكم البصري ، والذي ينتج شعاع ليزر باستخدام طاقة كهربائية أو حرارية أو كيميائية أو غيرها من الطاقة.

يعتمد تشغيل الليزر على ظاهرة الإشعاع المحفز (المستحث). يمكن أن يكون إشعاع الليزر مستمرًا ، بقوة ثابتة ، أو نبضيًا ، ويصل إلى قوى ذروة عالية للغاية. جوهر الظاهرة هو أن الذرة المثارة قادرة على إصدار فوتون تحت تأثير فوتون آخر دون امتصاصه ، إذا كانت طاقة الأخير مساوية للاختلاف في طاقات مستويات الذرة قبل وبعد إشعاع. في هذه الحالة ، يكون الفوتون المنبعث متماسكًا مع الفوتون الذي تسبب في الإشعاع ، أي أنه نسخته الدقيقة. هذه هي الطريقة التي يتم بها تضخيم الضوء. تختلف هذه الظاهرة عن الانبعاث التلقائي ، حيث يكون للفوتونات المنبعثة اتجاهات عشوائية للانتشار والاستقطاب والطور.
إن احتمال أن يتسبب الفوتون العشوائي في انبعاث محفز لذرة مثارة يساوي تمامًا احتمال امتصاص ذرة لهذا الفوتون في حالة غير مستثارة. لذلك ، لتضخيم الضوء ، من الضروري أن يكون هناك ذرات أكثر إثارة في الوسط من الذرات غير المستثارة. في حالة التوازن ، لا يتم استيفاء هذه الحالة ، لذلك يتم استخدام أنظمة مختلفة لضخ الوسط النشط بالليزر (بصري ، كهربائي ، كيميائي ، إلخ). في بعض المخططات ، يتم استخدام عنصر العمل في الليزر كمضخم ضوئي للإشعاع من مصدر آخر.

لا يوجد تدفق خارجي للفوتون في المولد الكمي ؛ يتم إنشاء السكان العكسيين بداخله بمساعدة مصادر المضخات المختلفة. اعتمادًا على المصادر ، هناك طرق ضخ مختلفة:
بصري - مصباح فلاش قوي ؛
تصريف الغاز في مادة العمل (وسط نشط) ؛
حقن (نقل) الحاملات الحالية في أشباه الموصلات في المنطقة
انتقالات p-n
الإثارة الإلكترونية (تشعيع الفراغ لأشباه الموصلات النقية بتيار من الإلكترونات) ؛
حراري (تسخين الغاز مع التبريد السريع اللاحق ؛
مادة كيميائية (باستخدام طاقة التفاعلات الكيميائية) وبعضها الآخر.

المصدر الأساسي للتوليد هو عملية الانبعاث التلقائي ، وبالتالي ، لضمان استمرارية أجيال الفوتون ، من الضروري الحصول على ردود فعل إيجابية ، بسبب أن الفوتونات المنبعثة تتسبب في أعمال لاحقة من الانبعاث المحفّز. للقيام بذلك ، يتم وضع وسيط الليزر النشط في مرنان بصري. في أبسط الحالات ، تتكون من مرآتين ، إحداهما شفافة - يخرج شعاع الليزر جزئيًا من الرنان من خلاله.

انعكاسًا من المرايا ، تمر حزمة الإشعاع بشكل متكرر عبر الرنان ، مما يتسبب في حدوث انتقالات مستحثة فيه. يمكن أن يكون الإشعاع إما مستمرًا أو نبضيًا. في الوقت نفسه ، باستخدام أجهزة مختلفة لإيقاف التشغيل بسرعة وعند التغذية المرتدة وبالتالي تقليل فترة النبض ، من الممكن تهيئة الظروف لتوليد إشعاع ذي طاقة عالية جدًا - هذه هي ما يسمى بالنبضات العملاقة. يسمى هذا الوضع من التشغيل بالليزر وضع Q-switched.
شعاع الليزر هو شعاع ضوئي ضيق متماسك أحادي اللون ومستقطب. باختصار ، هذا شعاع من الضوء لا ينبعث فقط من مصادر متزامنة ، ولكن أيضًا في نطاق ضيق جدًا وموجه. نوع من التدفق الضوئي شديد التركيز.

يكون الإشعاع الذي يولده الليزر أحادي اللون ، واحتمال إصدار فوتون بطول موجي معين أكبر من احتمال إصدار فوتون متقارب الطول مرتبط بتوسيع الخط الطيفي ، واحتمال حدوث انتقالات مستحثة عند هذا التردد له أيضًا حد أقصى . لذلك ، تدريجياً في عملية التوليد ، ستهيمن الفوتونات ذات الطول الموجي المعين على جميع الفوتونات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للترتيب الخاص للمرايا ، يتم تخزين الفوتونات التي تنتشر في اتجاه موازٍ للمحور البصري للرنان على مسافة صغيرة منه في حزمة الليزر ، بينما تترك بقية الفوتونات حجم الرنان بسرعة . وبالتالي ، فإن شعاع الليزر له زاوية اختلاف صغيرة جدًا. أخيرًا ، شعاع الليزر له استقطاب محدد بدقة. للقيام بذلك ، يتم إدخال مستقطبات مختلفة في الرنان ، على سبيل المثال ، يمكن أن تكون ألواح زجاجية مسطحة مثبتة بزاوية بروستر في اتجاه انتشار شعاع الليزر.

يعتمد مائع العمل المستخدم في الليزر على الطول الموجي للعمل ، بالإضافة إلى خصائص أخرى. يتم "ضخ" الجسم العامل بالطاقة للحصول على تأثير انعكاس مجتمع الإلكترون ، والذي يتسبب في انبعاث محفز للفوتونات وتأثير التضخيم البصري. إن أبسط شكل من أشكال الرنان البصري هو مرآتان متوازيتان (قد يكون هناك أيضًا أربعة أو أكثر) تقعان حول الجسم العامل لليزر. تنعكس المرايا على الإشعاع المحفز لجسم العمل ويتم تضخيمه مرة أخرى. حتى لحظة الخروج إلى الخارج ، يمكن أن تنعكس الموجة عدة مرات.

لذا ، دعونا نصوغ الشروط اللازمة لإيجاد مصدر ضوء متماسك بإيجاز:

أنت بحاجة إلى مادة عمل ذات كثافة سكانية معكوسة. عندها فقط يمكن الحصول على تضخيم الضوء بسبب التحولات القسرية ؛
يجب وضع مادة العمل بين المرايا التي تقدم تغذية راجعة ؛
الكسب الذي تعطيه مادة العمل ، مما يعني أن عدد الذرات أو الجزيئات المثارة في مادة العمل يجب أن يكون أكبر من قيمة العتبة ، والتي تعتمد على معامل الانعكاس لمرآة الخرج.

يمكن استخدام الأنواع التالية من الهيئات العاملة في تصميم الليزر:

سائل. يتم استخدامه كسائل عامل ، على سبيل المثال ، في صبغ الليزر. تشتمل التركيبة على مذيب عضوي (ميثانول ، إيثانول أو إيثيلين جلايكول) ، حيث يتم إذابة الأصباغ الكيميائية (الكومارين أو الرودامين). يتم تحديد الطول الموجي التشغيلي لليزر السائل من خلال تكوين جزيئات الصبغة المستخدمة.

غازات. على وجه الخصوص ، ثاني أكسيد الكربون أو الأرجون أو الكريبتون أو مخاليط الغاز ، كما هو الحال في ليزر الهليوم النيون. غالبًا ما يتم "ضخ" طاقة هذه الليزرات بمساعدة التفريغ الكهربائي.
المواد الصلبة (البلورات والنظارات). يتم تنشيط المادة الصلبة لهذه الأجسام العاملة (خليط) عن طريق إضافة كمية صغيرة من أيونات الكروم أو النيوديميوم أو الإربيوم أو التيتانيوم. البلورات المستخدمة بشكل شائع هي عقيق الإيتريوم الألومنيوم وفلوريد الليثيوم الإيتريوم والياقوت (أكسيد الألومنيوم) وزجاج السيليكات. ليزر الحالة الصلبةعادة "يضخ" بمصباح فلاش أو ليزر آخر.

أشباه الموصلات. مادة يمكن أن يكون فيها انتقال الإلكترونات بين مستويات الطاقة مصحوبًا بالإشعاع. ليزر أشباه الموصلات مضغوط للغاية ، "يتم ضخه" صدمة كهربائية، مما يسمح باستخدامها في الأجهزة الاستهلاكية مثل مشغلات الأقراص المضغوطة.

لتحويل مكبر الصوت إلى مولد ، تحتاج إلى تنظيم الملاحظات. في الليزر ، يتم تحقيق ذلك من خلال وضع المادة الفعالة بين الأسطح العاكسة (المرايا) ، والتي تشكل ما يسمى بـ "الرنان المفتوح" نظرًا لحقيقة أن جزءًا من الطاقة المنبعثة من المادة الفعالة ينعكس من المرايا ويعود مرة أخرى للمادة الفعالة.

تُستخدم التجاويف البصرية من أنواع مختلفة في الليزر - مع المرايا المسطحة ، الكروية ، مجموعات مسطحة وكروية ، إلخ. في التجاويف الضوئية التي توفر تغذية راجعة في الليزر ، فقط أنواع معينة من تذبذبات المجال الكهرومغناطيسي ، والتي تسمى التذبذبات أو الأوضاع الطبيعية من الرنان ، يمكن أن يكون متحمسًا.

تتميز الأنماط بالتردد والشكل ، أي بالتوزيع المكاني للتذبذبات. في الرنان ذي المرايا المسطحة ، تكون أنواع التذبذبات المقابلة للموجات المستوية المنتشرة على طول محور الرنان متحمسًا في الغالب. لا يتردد صدى نظام من مرآتين متوازيتين إلا عند ترددات معينة - ويلعب أيضًا الدور في الليزر الذي يلعبه في المولدات التقليدية منخفضة التردد. دارة متذبذبة.

يعد استخدام مرنان مفتوح (بدلاً من مرنان مغلق - تجويف معدني مغلق - سمة من سمات نطاق الميكروويف) أمرًا أساسيًا ، لأنه في النطاق البصري ، مرنان بأبعاد L =؟ (L هو الحجم المميز للرنان ،؟ هو الطول الموجي) ببساطة لا يمكن صنعه ، وبالنسبة لـ L >>؟ يفقد الرنان المغلق خصائصه الرنانة حيث يصبح عدد أنماط التذبذب المحتملة كبيرًا جدًا بحيث تتداخل.

يقلل غياب الجدران الجانبية بشكل كبير من عدد الأنواع الممكنة من التذبذبات (الأنماط) نظرًا لحقيقة أن الموجات التي تنتشر بزاوية على محور الرنان تتجاوز بسرعة حدودها ، وتجعل من الممكن الحفاظ على خصائص الرنان عند لام >>؟. ومع ذلك ، فإن الرنان في الليزر لا يوفر فقط تغذية مرتدة من خلال إعادة الإشعاع المنعكس من المرايا إلى المادة الفعالة ، ولكنه يحدد أيضًا طيف إشعاع الليزر وخصائص طاقته واتجاهية الإشعاع.
في أبسط تقريب لموجة مستوية ، فإن حالة الرنين في مرنان مع مرايا مسطحة هي أن عددًا صحيحًا من نصف الموجات يتناسب مع طول الرنان: L = q (؟ / 2) (q هو عدد صحيح) ، مما يؤدي إلى تعبير عن تردد نوع التذبذب مع الفهرس q:؟ q = q (C / 2L). نتيجة لذلك ، فإن طيف الانبعاث لـ L ، كقاعدة عامة ، هو مجموعة من الخطوط الطيفية الضيقة ، الفترات الفاصلة بينها متساوية وتساوي c / 2L. يعتمد عدد الخطوط (المكونات) لطول معين L على خصائص الوسط النشط ، أي على طيف الانبعاث التلقائي عند الانتقال الكمي المستخدم ، ويمكن أن يصل إلى عدة عشرات ومئات. في ظل ظروف معينة ، اتضح أنه من الممكن عزل مكون طيفي واحد ، أي تنفيذ نظام توليد أحادي النمط. يتم تحديد العرض الطيفي لكل مكون من خلال فقد الطاقة في الرنان ، وقبل كل شيء ، عن طريق نقل الضوء وامتصاصه بواسطة المرايا.

ملف تعريف التردد للكسب في وسط العمل (يتم تحديده من خلال عرض وشكل خط وسيط العمل) ومجموعة الترددات الطبيعية للرنان المفتوح. بالنسبة إلى الرنانات المفتوحة ذات عامل الجودة العالي المستخدم في الليزر ، فإن عرض النطاق الترددي للرنان ، الذي يحدد عرض منحنيات الرنين للأنماط الفردية ، وحتى المسافة بين الأوضاع المجاورة ، يتضح أنه أصغر من الكسب عرض الخط ؟؟ h ، وحتى في ليزر الغاز، حيث يكون توسيع الخط هو الأقل. لذلك ، تقع عدة أنواع من اهتزازات الرنان في دائرة التضخيم.

وبالتالي ، فإن الليزر لا يولد بالضرورة بتردد واحد ؛ وفي أغلب الأحيان ، على العكس من ذلك ، يحدث التوليد في وقت واحد عند عدة أنواع من التذبذبات ، ما هو الكسب؟ المزيد من الخسائر في الرنان. لكي يعمل الليزر بتردد واحد (في وضع التردد المفرد) ، من الضروري عادةً اتخاذ تدابير خاصة (على سبيل المثال ، زيادة الخسائر ، كما هو موضح في الشكل 3) أو تغيير المسافة بين المرايا بحيث موضة واحدة فقط. نظرًا لأنه في البصريات ، كما هو مذكور أعلاه ، يتم تحديد تردد التوليد في الليزر بشكل أساسي بواسطة تردد الرنان ، فمن الضروري تثبيت الرنان من أجل الحفاظ على استقرار تردد التوليد. لذلك ، إذا كان الكسب في مادة العمل يغطي الخسائر في الرنان لأنواع معينة من التذبذبات ، يحدث التوليد عليها. البذرة لحدوثها ، كما هو الحال في أي مولد ، هي الضوضاء التي في الليزر انبعاث عفوي.
لكي ينبعث الوسيط النشط ضوءًا أحادي اللون متماسكًا ، من الضروري تقديم ملاحظات ، أي جزء من الإشعاع المنبعث من هذا الوسيط تدفق مضيئةإعادته إلى الوسط من أجل الانبعاث المستحث. إيجابي ردود الفعليتم تنفيذه بمساعدة الرنانات الضوئية ، والتي في الإصدار الأولي عبارة عن مرآتين متحدتين (متوازيتين وعلى طول نفس المحور) ، إحداهما شفافة والأخرى "صماء" ، أي تعكس تدفق الضوء تمامًا. يتم وضع مادة العمل (الوسط النشط) ، التي يتم فيها إنشاء السكان العكسيين ، بين المرايا. يمر الإشعاع المحفز عبر الوسط النشط ، ويتم تضخيمه ، وينعكس من المرآة ، ويمر مرة أخرى عبر الوسط ، ويتم تضخيمه بشكل أكبر. من خلال مرآة شفافة ، ينبعث جزء من الإشعاع في الوسط الخارجي ، وينعكس الجزء مرة أخرى في الوسط ويتم تضخيمه مرة أخرى. في ظل ظروف معينة ، سيبدأ تدفق الفوتون داخل مادة العمل في النمو مثل الانهيار الجليدي ، وسيبدأ توليد ضوء أحادي اللون متماسك.

إن مبدأ تشغيل الرنان البصري ، وهو العدد السائد لجسيمات مادة العمل ، التي تمثلها الدوائر الضوئية ، في الحالة الأرضية ، أي عند مستوى الطاقة الأدنى. فقط عدد قليل من الجسيمات ، التي تمثلها الدوائر المظلمة ، هي في حالة الإثارة الإلكترونية. عندما تتعرض مادة العمل لمصدر ضخ ، ينتقل العدد الرئيسي للجسيمات إلى حالة الإثارة (زاد عدد الدوائر المظلمة) ، ويتم إنشاء مجموعة عكسية. علاوة على ذلك (الشكل 2 ج) ، يحدث انبعاث تلقائي لبعض الجسيمات في حالة الإثارة الإلكترونية. سيترك الإشعاع الموجه بزاوية على محور الرنان مادة العمل والرنان. سيقترب الإشعاع الموجه على طول محور الرنان من سطح المرآة.

في المرآة الشفافة ، سيمر جزء من الإشعاع من خلالها بيئة، وسينعكس جزء منه وتوجيهه مرة أخرى إلى مادة العمل ، بما في ذلك الجسيمات في الحالة المثارة في عملية الانبعاث المحفّز.

في المرآة "الصم" ، سينعكس تدفق الأشعة بالكامل ويمر مرة أخرى عبر مادة العمل ، مما يؤدي إلى إشعاع جميع الجسيمات المثارة المتبقية ، مما يعكس الموقف عندما تتخلى جميع الجسيمات المثارة عن طاقتها المخزنة ، وعند ناتج الرنان ، على جانب المرآة شبه الشفافة ، تم تشكيل تدفق قوي للإشعاع المستحث.

تشمل العناصر الهيكلية الرئيسية لليزر مادة عاملة بمستويات طاقة معينة من الذرات والجزيئات المكونة لها ، ومصدر المضخة الذي يخلق مجموعة عكسية في مادة العمل ، ومرنان بصري. يوجد عدد كبير من أنواع الليزر المختلفة ، ولكن جميعها لها نفس ، علاوة على ذلك ، مخطط دائرة بسيط للجهاز ، كما هو موضح في الشكل. 3.

الاستثناء هو ليزر أشباه الموصلات نظرًا لخصوصياتها ، نظرًا لأن لديها كل شيء خاص: فيزياء العمليات وطرق الضخ والتصميم. أشباه الموصلات هي تشكيلات بلورية. في ذرة منفصلة ، تأخذ طاقة الإلكترون قيمًا منفصلة محددة بدقة ، وبالتالي يتم وصف حالات طاقة الإلكترون في الذرة من حيث المستويات. في بلورة أشباه الموصلات ، تشكل مستويات الطاقة نطاقات طاقة. في أشباه الموصلات النقية التي لا تحتوي على أي شوائب ، يوجد نطاقتان: ما يسمى بنطاق التكافؤ ونطاق التوصيل الموجود فوقه (على مقياس الطاقة).

بينهما فجوة في قيم الطاقة المحرمة ، والتي تسمى فجوة النطاق. عند درجة حرارة أشباه الموصلات تساوي صفرًا مطلقًا ، يجب ملء نطاق التكافؤ بالكامل بالإلكترونات ، ويجب أن يكون نطاق التوصيل فارغًا. في الظروف الحقيقية ، تكون درجة الحرارة دائمًا فوق الصفر المطلق. لكن ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى الإثارة الحرارية للإلكترونات ، حيث يقفز بعضها من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل.

نتيجة لهذه العملية ، يظهر عدد معين (صغير نسبيًا) من الإلكترونات في نطاق التوصيل ، وسيكون العدد المقابل من الإلكترونات مفقودًا في نطاق التكافؤ حتى يتم ملؤه تمامًا. يتم تمثيل شاغر الإلكترون في نطاق التكافؤ بجسيم موجب الشحنة ، والذي يسمى ثقب. يعتبر الانتقال الكمي للإلكترون عبر فجوة النطاق من أسفل إلى أعلى بمثابة عملية لتوليد زوج من ثقب الإلكترون ، مع تركيز الإلكترونات عند الحافة السفلية لفرقة التوصيل ، وثقوب في الحافة العلوية لفرقة التكافؤ. التحولات عبر المنطقة المحرمة ممكنة ليس فقط من أسفل إلى أعلى ، ولكن أيضًا من أعلى إلى أسفل. تسمى هذه العملية إعادة تركيب ثقب الإلكترون.

عندما يتم تشعيع أشباه الموصلات النقية بضوء تتجاوز طاقة الفوتون إلى حد ما فجوة النطاق ، يمكن أن تحدث ثلاثة أنواع من تفاعل الضوء مع مادة ما في بلورة أشباه الموصلات: الامتصاص ، والانبعاث التلقائي ، والانبعاث المحفز للضوء. النوع الأول من التفاعل ممكن عندما يمتص فوتون بواسطة إلكترون يقع بالقرب من الحافة العلوية لفرقة التكافؤ. في هذه الحالة ، ستصبح قوة طاقة الإلكترون كافية للتغلب على فجوة النطاق ، وستقوم بانتقال كمي إلى نطاق التوصيل. يكون الانبعاث التلقائي للضوء ممكنًا عندما يعود الإلكترون تلقائيًا من نطاق التوصيل إلى نطاق التكافؤ مع انبعاث كمية الطاقة - الفوتون. يمكن أن يبدأ الإشعاع الخارجي في الانتقال إلى نطاق التكافؤ للإلكترون الموجود بالقرب من الحافة السفلية لنطاق التوصيل. ستكون نتيجة هذا النوع الثالث من تفاعل الضوء مع مادة أشباه الموصلات هي ولادة فوتون ثانوي ، متطابق في معاملاته واتجاه حركته للفوتون الذي بدأ الانتقال.

لتوليد أشعة الليزرمن الضروري إنشاء مجموعة عكسية من "مستويات العمل" في أشباه الموصلات - لإنشاء تركيز عالٍ بدرجة كافية من الإلكترونات عند الحافة السفلية لنطاق التوصيل ، وبالتالي ، تركيز عالٍ من الثقوب على حافة نطاق التكافؤ. لهذه الأغراض ، عادةً ما تستخدم ليزر أشباه الموصلات النقية الضخ بحزمة إلكترونية.

مرايا الرنان هي حواف مصقولة من بلورة أشباه الموصلات. عيب مثل هذه الليزرات هو أن العديد من مواد أشباه الموصلات تولد إشعاع الليزر فقط في درجات حرارة منخفضة للغاية ، وقصف بلورات أشباه الموصلات بحزمة إلكترونية يتسبب في تسخينها بقوة. يتطلب ذلك أجهزة تبريد إضافية ، مما يعقد تصميم الجهاز ويزيد من أبعاده.

تختلف خصائص أشباه الموصلات المخدرة اختلافًا كبيرًا عن خصائص أشباه الموصلات النقية غير المشبعة. هذا يرجع إلى حقيقة أن ذرات بعض الشوائب تتبرع بسهولة بأحد إلكتروناتها إلى نطاق التوصيل. تسمى هذه الشوائب شوائب المتبرع ، ويطلق على أشباه الموصلات التي تحتوي على هذه الشوائب اسم n-semiconductor. على العكس من ذلك ، فإن ذرات الشوائب الأخرى تلتقط إلكترونًا واحدًا من نطاق التكافؤ ، وتكون هذه الشوائب متقبلًا ، وأشباه الموصلات مع هذه الشوائب هي أشباه الموصلات p. يقع مستوى طاقة ذرات الشوائب داخل فجوة النطاق: بالنسبة لأشباه الموصلات n فهي ليست بعيدة عن الحافة السفلية لنطاق التوصيل ، أما بالنسبة لأشباه الموصلات فهي قريبة من الحافة العلوية لفرقة التكافؤ.

إذا كان في هذا المجال لخلق الجهد الكهربائيبحيث يكون هناك قطب موجب على جانب أشباه الموصلات p ، وقطب سالب على جانب أشباه الموصلات n ، ثم تحت تأثير المجال الكهربائي ، الإلكترونات من أشباه الموصلات p والثقوب من p- سينتقل (حقن) أشباه الموصلات إلى منطقة r-p- انتقال.

أثناء إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب ، ستنبعث الفوتونات ، وفي وجود مرنان بصري ، يمكن توليد إشعاع الليزر.

مرايا الرنان البصري هي الوجوه المصقولة لبلورة أشباه الموصلات ، موجهة بشكل عمودي طائرة p-p- انتقال. تتميز هذه الليزرات بالتصغير ، حيث يمكن أن تكون أبعاد العنصر النشط أشباه الموصلات حوالي 1 مم.

اعتمادًا على الميزة قيد الدراسة ، يتم تقسيم جميع أنواع الليزر على النحو التالي).

العلامة الأولى. من المعتاد التمييز بين مضخمات الليزر والمولدات. في مكبرات الصوت ، يتم توفير إشعاع ليزر ضعيف عند المدخلات ، وعند الخرج يتم تضخيمه في المقابل. لا يوجد إشعاع خارجي في المولدات ؛ ينشأ في مادة العمل بسبب الإثارة بمساعدة مصادر المضخات المختلفة. جميع أجهزة الليزر الطبية مولدات.

العلامة الثانية هي الحالة الماديةمادة العمل. وفقًا لهذا ، يتم تقسيم الليزر إلى الحالة الصلبة (الياقوت ، الياقوت ، إلخ) ، الغاز (الهيليوم-النيون ، الهيليوم-الكادميوم ، الأرجون ، ثاني أكسيد الكربون ، إلخ) ، السائل (سائل عازل مع شوائب تعمل ذرات نادرة معادن الأرض) وأشباه الموصلات (الزرنيخيد - الجاليوم ، الزرنيخيد - الفوسفيد - الغاليوم ، سيلينيد الرصاص ، إلخ).

طريقة إثارة مادة العمل هي الثالثة السمة المميزةالليزر. اعتمادًا على مصدر الإثارة ، يوجد ليزر مع ضخ بصري ، مع ضخ بسبب تفريغ الغاز ، والإثارة الإلكترونية ، وحقن حامل الشحنة ، مع ضخ حراري وكيميائي ، وغيرها.

طيف انبعاث الليزر هو العلامة التالية على التصنيف. إذا كان الإشعاع يتركز في نطاق ضيق من الطول الموجي ، فمن المعتاد اعتبار الليزر أحادي اللون ويشار إلى الطول الموجي المحدد في بياناته الفنية ؛ إذا كان في نطاق واسع ، فيجب اعتبار الليزر نطاقًا عريضًا ويجب الإشارة إلى مدى الطول الموجي.

وفقًا لطبيعة الطاقة المنبعثة ، يتم تمييز الليزر النبضي وليزر الموجة المستمرة. لا ينبغي الخلط بين مفاهيم الليزر النبضي والليزر مع تعديل التردد للإشعاع المستمر ، لأنه في الحالة الثانية نحصل ، في الواقع ، على إشعاع متقطع بترددات مختلفة. تتمتع الليزر النبضي بقدرة عالية في نبضة واحدة تصل إلى 10 وات ، في حين أن متوسط قدرة النبضة ، التي تحددها الصيغ المقابلة ، منخفض نسبيًا. بالنسبة لليزر cw مع تعديل التردد ، تكون الطاقة في ما يسمى بالنبض أقل من قوة الإشعاع المستمر.

وفقًا لمتوسط طاقة الإشعاع الناتج (ميزة التصنيف التالية) ، يتم تقسيم الليزر إلى:

طاقة عالية (قوة إشعاع كثافة التدفق على سطح جسم أو جسم بيولوجي - أكثر من 10 واط / سم 2) ؛

طاقة متوسطة (قوة إشعاع كثافة التدفق - من 0.4 إلى 10 واط / سم 2) ؛

منخفضة الطاقة (قوة إشعاع كثافة التدفق - أقل من 0.4 وات / سم 2).

يقسم بعض المؤلفين إشعاع الليزر منخفض الطاقة إلى:

لينة (التعرض للطاقة الناتجة - E أو كثافة تدفق الطاقة على السطح المشع - حتى 4 ميجاوات / سم 2) ؛

متوسط (E - من 4 إلى 30 ميغاواط / سم 2) ؛

صعب (E - أكثر من 30 ميغاواط / سم 2).

وفقًا للمعايير والقواعد الصحية لتصميم وتشغيل الليزر رقم 5804-91 ، وفقًا لدرجة خطورة الإشعاع المتولد عن العاملين ، يتم تقسيم الليزر إلى أربع فئات.

ليزر من الدرجة الأولى الأجهزة التقنية، لا يشكل الناتج المتوازى (الموجود بزاوية صلبة محدودة) خطرًا عند تعرضه للإشعاع لعيون وجلد الشخص.

الليزر من الفئة الثانية عبارة عن أجهزة الإشعاع الناتجوهو أمر خطير عند تعرضه للإشعاع المباشر والمنعكس بشكل مرآوي.

الليزر من الفئة الثالثة عبارة عن أجهزة يكون ناتجها إشعاعيًا خطيرًا عندما تتعرض العينان للانعكاس المباشر والمنعكس ، وكذلك الإشعاع المنعكس بشكل منتشر على مسافة 10 سم من سطح عاكس بشكل منتشر ، و (أو) عندما يتعرض الجلد لتوجيه الإشعاع المنعكس بشكل مرآوي.

ليزر الفئة 4 عبارة عن أجهزة يكون إشعاع ناتجها خطيرًا عندما يتعرض الجلد لإشعاع منعكس بشكل منتشر على مسافة 10 سم من سطح عاكس بشكل منتشر.

لقد تعلم الإنسان العديد من الاختراعات التقنية من خلال ملاحظة الظواهر الطبيعية وتحليلها وتطبيق المعرفة المكتسبة في الواقع المحيط. لذلك يمتلك الإنسان القدرة على إشعال النار ، وإنشاء عجلة ، وتعلم توليد الكهرباء ، والتحكم في التفاعل النووي.

على عكس كل هذه الاختراعات ، فإن الليزر ليس له نظائر في الطبيعة. كان ظهوره مرتبطًا فقط بالافتراضات النظرية في إطار فيزياء الكم الناشئة. تم التنبؤ بوجود المبدأ الذي شكل أساس الليزر في بداية القرن العشرين من قبل أعظم العلماء ألبرت أينشتاين.

ظهرت كلمة "ليزر" نتيجة اختزال خمس كلمات تصف جوهر العملية الفيزيائية إلى الأحرف الأولى. في النسخة الروسية ، تسمى هذه العملية "تضخيم الضوء بمساعدة الانبعاث المحفّز".

وفقًا لمبدأ تشغيله ، يعد الليزر مولدًا كميًا للفوتونات. إن جوهر الظاهرة الكامنة وراءها هو أنه تحت تأثير الطاقة في شكل فوتون ، تُصدر الذرة فوتونًا آخر ، وهو مماثل للفوتون الأول في اتجاه الحركة وطورها واستقطابها. نتيجة لذلك ، يتم تضخيم الضوء المنبعث.

هذه الظاهرة مستحيلة في ظل ظروف التوازن الديناميكي الحراري. تُستخدم طرق مختلفة لتوليد الإشعاع المستحث: الكهربائية والكيميائية والغازية وغيرها. يتم استخدام الليزر المستخدم في المنزل (محركات أقراص الليزر ، طابعات الليزر) طريقة أشباه الموصلاتتحفيز الإشعاع تحت تأثير تيار كهربائي.

مبدأ التشغيل هو مرور تدفق الهواء عبر المدفأة إلى أنبوب مسدس الهواء الساخن ، وبعد الوصول إلى درجات الحرارة المحددة ، يدخل الجزء المراد لحامه من خلال فوهات خاصة.

عند حدوث عطل العاكس اللحاميمكن إصلاحه باليد. يمكنك قراءة نصائح الإصلاح.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن العنصر الضروري لأي ليزر كامل هو مرنان بصري، وتتمثل وظيفتها في تضخيم شعاع الضوء بعكسه عدة مرات. لهذا الغرض ، يتم استخدام المرايا في أنظمة الليزر.

يجب أن يقال أن لخلق حقيقي ليزر قويالقيام بذلك بنفسك في المنزل غير واقعي. للقيام بذلك ، من الضروري أن يكون لديك معرفة خاصة ، وإجراء حسابات معقدة ، ولديك قاعدة مادية وتقنية جيدة.

على سبيل المثال ، تعتبر آلات الليزر التي يمكنها قطع المعادن شديدة الحرارة وتتطلب إجراءات تبريد شديدة ، بما في ذلك استخدام النيتروجين السائل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأجهزة القائمة على مبدأ الكم متقلبة للغاية ، وتتطلب أفضل ضبط ولا تتسامح حتى مع أدنى انحراف عن المعلمات المطلوبة.

المكونات المطلوبة للتجميع

لتجميع دائرة ليزر بيديك ، ستحتاج إلى:

قرص DVD-ROM قابل لإعادة الكتابة (RW). يشتمل على صمام ثنائي ليزر أحمر بقوة 300 ميغاواط. يمكنك استخدام ثنائيات الليزر من BLU-RAY-ROM-RW - فهي تنبعث منها ضوء بنفسجي بقوة 150 ميجاوات. لأغراضنا ، فإن أفضل ذاكرة القراءة فقط هي تلك التي تتميز بسرعات كتابة أسرع: فهي أقوى.
نبض NCP1529. يسلم المحول تيارًا قدره 1A ، ويثبت الجهد في نطاق 0.9-3.9 فولت. هذه المؤشرات مثالية لنا الصمام الثنائي بالليزر، الأمر الذي يتطلب جهدًا ثابتًا قدره 3 فولت.
ميزاء للحصول على شعاع ضوء متساوي. الآن معروضة للبيع العديد من وحدات الليزر من مختلف الشركات المصنعة ، بما في ذلك الميزاء.
عدسة الإخراج من ROM.
غلاف ، على سبيل المثال ، من مؤشر ليزر أو مصباح يدوي.
الأسلاك.
البطاريات 3.6 فولت.

لتوصيل الأجزاء ، سيكون من الضروري تحديد الكبل الذي يمثل الطور ، وأين يكون الصفر والأرض. أداة مثل.

بهذه الطريقة ، يمكن تجميع أبسط ليزر. ما الذي يمكن لمضخم الضوء أن يفعله:

أشعل عود ثقاب من مسافة بعيدة.
قم بإذابة الأكياس البلاستيكية والورق الرقيق.
ينبعث شعاع من مسافة تزيد عن 100 متر.

مثل هذا الليزر خطير: فهو لن يحرق الجلد أو الملابس ، لكنه قد يؤذي العينين.

لذلك ، تحتاج إلى استخدام مثل هذا الجهاز بعناية: لا تلمعه على الأسطح العاكسة (المرايا والنظارات والعاكسات) وبشكل عام ، كن حذرًا للغاية - يمكن أن يسبب الشعاع ضررًا إذا اصطدم بالعين حتى من مسافة واحدة مائة متر.

افعل ذلك بنفسك ليزر على الفيديو

يعد صنع ليزر احتراق قوي بيديك مهمة بسيطة ، ومع ذلك ، بالإضافة إلى القدرة على استخدام مكواة اللحام ، ستكون هناك حاجة إلى العناية والدقة في النهج. وتجدر الإشارة على الفور إلى أن المعرفة العميقة بالهندسة الكهربائية ليست ضرورية هنا ، ويمكنك صنع جهاز حتى في المنزل. الشيء الرئيسي أثناء العمل هو مراعاة احتياطات السلامة ، لأن التعرض لأشعة الليزر يضر بالعينين والجلد.

الليزر من الألعاب الخطرة التي يمكن أن تكون ضارة بالصحة إذا تم استخدامها بإهمال. لا تصوب الليزر على الناس أو الحيوانات!

ما هو المطلوب؟

يمكن تقسيم أي ليزر إلى عدة مكونات:

باعث التدفق الضوئي.
بصريات؛
مصدر الطاقة؛
مثبت الطاقة الحالي (السائق).

لجعلها قوية ليزر محلي الصنع، من الضروري النظر في كل هذه المكونات بشكل منفصل. الأكثر عملية وأسهل في التجميع هو ليزر يعتمد على صمام ثنائي ليزر ، وسننظر فيه في هذه المقالة.

أين يمكنني الحصول على الصمام الثنائي لليزر؟

الجسم العامل لأي ليزر هو صمام ثنائي ليزر. يمكنك شرائه من أي متجر راديو تقريبًا ، أو الحصول عليه من محرك أقراص مضغوطة لا يعمل. الحقيقة هي أن عدم تشغيل محرك الأقراص نادرًا ما يرتبط بفشل الصمام الثنائي لليزر. وجود محرك أقراص معطل متاح ، يمكنك الحصول عليه دون أي تكلفة إضافية العنصر المطلوب. لكن عليك أن تأخذ في الاعتبار أن نوعه وخصائصه تعتمد على تعديل محرك الأقراص.

يتم تثبيت أضعف ليزر يعمل في نطاق الأشعة تحت الحمراء في محركات الأقراص المضغوطة. قوتها كافية فقط لقراءة الأقراص المضغوطة ، والشعاع غير مرئي تقريبًا وغير قادر على حرق الأشياء. يحتوي CD-RW على صمام ثنائي ليزر أكثر قوة ، ومناسب للحرق ، ومُصنَّف بنفس الطول الموجي. ويعتبر من أخطر أنواعه ، حيث يبعث شعاع في الطيف غير المرئي للعين.

محرك أقراص DVD-ROM مزود بصمامين ليزر ثنائيين ضعيفين ، لا يتوفران إلا على طاقة كافية لقراءة الأقراص المضغوطة وأقراص DVD. يحتوي ناسخ DVD-RW على ليزر أحمر عالي الطاقة. شعاعها مرئي في أي ضوء ويمكن أن يشعل بعض الأشياء بسهولة.

يحتوي BD-ROM على ليزر أرجواني أو أزرق ، وهو مشابه في المعلمات لنظيره DVD-ROM. من مؤلفي BD-RE ، يمكنك الحصول على أقوى صمام ثنائي ليزر مع شعاع بنفسجي أو أزرق جميل يمكن أن يحترق. ومع ذلك ، من الصعب جدًا العثور على محرك أقراص من هذا القبيل للتفكيك ، و جهاز العملتكلفة باهظة.

الأنسب هو الصمام الثنائي الليزري المأخوذ من ناسخ أقراص DVD-RW. يتم تثبيت ثنائيات الليزر عالية الجودة في محركات أقراص LG و Sony و Samsung.

كلما زادت سرعة الكتابة لمحرك أقراص DVD ، زادت قوة الصمام الثنائي الليزري المثبت فيه.

محرك التفكيك

مع وجود محرك الأقراص أمامهم ، فإن أول ما يجب فعله هو إزالة الغطاء العلوي عن طريق فك 4 مسامير. ثم تتم إزالة الآلية المتحركة الموجودة في المنتصف والمتصلة بلوحة الدوائر المطبوعة بواسطة كابل مرن. الهدف التالي هو صمام ثنائي ليزر مضغوط بشكل موثوق به في مشعاع مصنوع من الألومنيوم أو سبيكة دورالومين. قبل تفكيكها ، يوصى بتوفير الحماية ضد الكهرباء الساكنة. للقيام بذلك ، يتم لحام أو لف خيوط الصمام الثنائي بالليزر بسلك نحاسي رفيع.

علاوة على ذلك ، هناك خياران ممكنان. الأول يتضمن تشغيل الليزر النهائي في شكل تثبيت ثابت مع المبرد القياسي. الخيار الثاني هو تجميع الجهاز في جسم مصباح يدوي محمول أو مؤشر ليزر. في هذه الحالة ، سيتعين عليك استخدام القوة للدغة أو قطع المبرد دون إتلاف عنصر الإشعاع.

سائق

يجب أن يؤخذ مصدر طاقة الليزر بمسؤولية. كما هو الحال مع مصابيح LED ، يجب أن يكون هذا مصدرًا ثابتًا للتيار. هناك العديد من الدوائر على الإنترنت التي يتم تشغيلها بواسطة بطارية أو بطارية من خلال المقاوم المحدد. إن كفاية مثل هذا الحل أمر مشكوك فيه ، لأن الجهد الكهربائي للبطارية أو البطارية يختلف تبعًا لمستوى الشحن. وفقًا لذلك ، سينحرف التيار المتدفق عبر الصمام الثنائي الباعث لليزر بشكل كبير عن القيمة الاسمية. نتيجة لذلك ، لن يعمل الجهاز بكفاءة في التيارات المنخفضة ، وفي التيارات العالية سيؤدي إلى انخفاض سريع في شدة إشعاعه.

الخيار الأفضل هو استخدام أبسط مثبت حالي مبني على الأساس. تنتمي هذه الدائرة المصغرة إلى فئة المثبتات المتكاملة الشاملة مع القدرة على ضبط التيار والجهد عند الخرج بشكل مستقل. تعمل الدائرة المصغرة في نطاق واسع من الفولتية المدخلة: من 3 إلى 40 فولت.

التناظرية لـ LM317 هي الشريحة المحلية KR142EN12.

بالنسبة للتجربة المعملية الأولى ، فإن المخطط أدناه مناسب. يتم حساب المقاوم الوحيد في الدائرة وفقًا للصيغة: R \ u003d I / 1.25 ، حيث I - التصنيف الحاليالليزر (القيمة المرجعية).

في بعض الأحيان ، عند إخراج المثبت ، يتم تثبيت مكثف قطبي من 2200 uFx16 V ومكثف غير قطبي من 0.1 uF بالتوازي مع الصمام الثنائي. مشاركتهم لها ما يبررها في حالة توفير الجهد للإدخال من مصدر طاقة ثابت ، والذي يمكن أن يغيب عن عنصر متغير غير مهم وضوضاء دافعة. نعرض أدناه إحدى هذه الدوائر ، المصممة ليتم تشغيلها بواسطة بطارية Krona أو بطارية صغيرة.

يشير الرسم التخطيطي القيمة التقريبيةالمقاوم R1. لحسابها بدقة ، يجب عليك استخدام الصيغة أعلاه.

بعد أن جمعت الاسلاك الرسم البياني، يمكنك عمل تضمين أولي ، وكدليل على أداء الدائرة ، مراقبة الضوء الأحمر الساطع المتناثر للصمام الثنائي الباعث. بعد قياس درجة الحرارة الحقيقية للتيار والحالة ، يجدر التفكير في الحاجة إلى تركيب المبرد. إذا كان الليزر سيستخدم في تثبيت ثابت بتيارات عالية لفترة طويلة ، فيجب توفير التبريد السلبي. الآن ، لتحقيق الهدف ، لم يتبق سوى القليل جدًا: التركيز والحصول على شعاع ضيق من الطاقة العالية.

بصريات

من الناحية العلمية ، حان الوقت لبناء ميزاء بسيط ، جهاز للحصول على حزم من أشعة الضوء المتوازية. سيكون الخيار المثالي لهذا الغرض هو عدسة قياسية مأخوذة من محرك الأقراص. بمساعدتها ، يمكنك الحصول على شعاع ليزر رقيق إلى حد ما يبلغ قطره حوالي 1 مم. كمية الطاقة من هذا الشعاع كافية لحرق الورق والنسيج والكرتون في غضون ثوانٍ ، وإذابة البلاستيك وحرق الخشب. إذا قمت بتركيز شعاع أرق ، فيمكن لهذا الليزر قطع الخشب الرقائقي والزجاج الشبكي. ولكن من الصعب جدًا ضبط العدسة وإصلاحها بشكل آمن من محرك الأقراص نظرًا لطولها البؤري الصغير.

من الأسهل بكثير بناء ميزاء يعتمد على مؤشر ليزر. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن وضع سائق وبطارية صغيرة في علبتها. سيكون الإخراج عبارة عن شعاع يبلغ قطره حوالي 1.5 مم مع تأثير احتراق أصغر. في الطقس الضبابي أو مع تساقط الثلوج بكثافة ، يمكن ملاحظة تأثيرات الإضاءة المذهلة من خلال توجيه تدفق الضوء إلى السماء.

من خلال المتجر على الإنترنت ، يمكنك شراء ميزاء جاهز ، مصمم خصيصًا لتركيب وضبط الليزر. سيكون جسده بمثابة المبرد. بمعرفة أبعاد جميع مكونات الجهاز يمكنك شراء كشاف LED رخيص الثمن واستخدام جسمه.

في الختام أود أن أضيف بعض العبارات حول مخاطر أشعة الليزر. أولاً ، لا توجه شعاع الليزر أبدًا إلى عيون البشر أو الحيوانات. هذا يؤدي إلى ضعف شديد في البصر. ثانيًا ، ارتدِ نظارات واقية خضراء أثناء تجربة الليزر الأحمر. تمنع مرور معظم المكون الأحمر للطيف. تعتمد كمية الضوء التي تمر عبر النظارات على الطول الموجي للإشعاع. يُسمح فقط بالنظر إلى شعاع الليزر من الجانب بدون معدات واقية لفترة قصيرة. خلاف ذلك ، قد يظهر ألم في العين.

كيف تعرف قوة الصمام الثنائي لليزر؟

يمكنك تحديد قوة الليزر من خلال خصائص سرعة الكتابة للأقراص ثنائية الطبقة:

1. السرعة 10x ، قوة الليزر 170-200 ملي واط.
2. سرعة 16X ، قوة الليزر 250-270 ملي واط.

تعليمات. كيف تصنع ليزر؟

الخطوة 1. أدر محرك أقراص DVD وافتح الغطاء. نحرر العربة ونخرجها (قد يختلف هيكل محرك الأقراص ، ولكن لكل محرك دليلين يتحرك على طوله العربة) ونفصل جميع الكابلات.

الخطوة 2.بعد تحرير العربة ، نشرع في فك البراغي والأجزاء لتحرير الصمام الثنائي نفسه. يمكن أن يحتوي محرك الأقراص على ليزري الصمام الثنائي:

1. لقراءة القرص (الصمام الثنائي بالأشعة تحت الحمراء).
2. لتسجيل قرص (ديود أحمر).

يحتوي الصمام الثنائي الأيمن (الأحمر) على لوحة متصلة به ، استخدم مكواة لحام عادية لتحرير الصمام الثنائي.

الخطوه 3.بعد عملية قصيرة ، يجب أن نحصل على الصمام الثنائي بهذا الشكل.

يوجد في كل منزل تقنية قديمة بالية. يرميها شخص ما في مكب النفايات ، ويحاول بعض الحرفيين استخدامها لبعض الاختراعات محلية الصنع. لذلك يمكن استخدام مؤشر الليزر القديم بشكل جيد - من الممكن عمل قاطع ليزر بيديك.

لصنع ليزر حقيقي من حلية غير ضارة ، تحتاج إلى تحضير العناصر التالية:

مؤشر الليزر؛
مصباح يدوي مع بطاريات قابلة للشحن ؛
قديم ، ربما لا يعمل كاتب أقراص مضغوطة / DVD-RW. الشيء الرئيسي هو أن لديه محركًا يعمل بالليزر ؛
مجموعة مفكات ومكواة لحام. من الأفضل استخدام أداة قطع ذات علامة تجارية ، ولكن في حالة عدم وجود أداة قطع عادية ، فقد تنجح أيضًا.

صنع قاطع ليزر

تحتاج أولاً إلى إزالة قاطع الليزر من محرك الأقراص. هذا العمل ليس صعبًا ، لكن عليك التحلي بالصبر وإيلاء أقصى قدر من الاهتمام. نظرًا لأنه يحتوي على عدد كبير من الأسلاك ، فإن هيكلها هو نفسه. عند اختيار محرك أقراص ، من المهم مراعاة وجود خيار الكتابة ، حيث إنه في هذا النموذج يمكن لليزر إجراء التسجيلات. يتم التسجيل عن طريق تبخير طبقة رقيقة من المعدن من القرص نفسه. في حالة عمل الليزر للقراءة ، يتم استخدامه بنصف القوة ، مع إبراز القرص.

عند تفكيك السحابات العلوية ، يمكنك العثور على عربة بها ليزر ، والتي يمكنها التحرك في اتجاهين. يجب إزالته بعناية عن طريق فك البراغي ، فهناك عدد كبير من الأجهزة والمسامير القابلة للفصل والتي من المهم إزالتها بعناية. لمزيد من العمل ، هناك حاجة إلى الصمام الثنائي الأحمر ، والذي يتم من خلاله الحرق. لإزالته ، ستحتاج إلى مكواة لحام ، وتحتاج أيضًا إلى إزالة السحابات بعناية. من المهم أن نلاحظ أن جزءًا لا غنى عنه للتصنيع قاطع ليزريلا تهزه أو تسقط ، لذلك ، عند إزالة الصمام الثنائي لليزر ، يوصى بتوخي الحذر.

نظرًا لأنه سيتم إزالة العنصر الرئيسي لنموذج الليزر المستقبلي ، يجب وزن كل شيء بعناية ومعرفة مكان وضعه وكيفية توصيل مصدر الطاقة به ، نظرًا لأن صمام ثنائي ليزر الكتابة يحتاج إلى الكثير أكثر حداثةمن الصمام الثنائي من مؤشر الليزر ، وفي هذه الحالة يمكن استخدام عدة طرق.

بعد ذلك ، يتم استبدال الصمام الثنائي في المؤشر. لإنشاء مؤشر ليزر قوي ، يجب إزالة الصمام الثنائي الأصلي ، ومن الضروري في مكانه تثبيت مؤشر مماثل من محرك الأقراص المضغوطة / أقراص DVD-RW. يتم تفكيك المؤشر بالتسلسل.يجب أن تكون غير مجدولة ومقسمة إلى جزأين ، في الأعلى الجزء الذي يحتاج إلى الاستبدال. تتم إزالة الصمام الثنائي القديم وتركيب الصمام الثنائي المطلوب في مكانه ، والذي يمكن تثبيته بالغراء. هناك حالات يصعب فيها إزالة الصمام الثنائي القديم ، في هذه الحالة يمكنك استخدام السكين وهز المؤشر قليلاً.

ستكون الخطوة التالية هي تصنيع علبة جديدة. حتى يمكن استخدام الليزر المستقبلي بشكل ملائم ، وتوصيل الطاقة به ومنحها مظهرًا رائعًا ، يمكنك استخدام علبة المصباح. يتم تثبيت الجزء العلوي المحول من مؤشر الليزر في مصباح يدوي ويتم تزويده بالطاقة من بطاريات قابلة لإعادة الشحن متصلة بالصمام الثنائي. من المهم عدم عكس قطبية مصدر الطاقة. قبل تجميع المصباح اليدوي ، يجب إزالة الزجاج وأجزاء المؤشر ، حيث إنها لن تقوم بتوصيل المسار المباشر لشعاع الليزر جيدًا.

الخطوة الأخيرة هي التحضير للاستخدام. قبل التوصيل ، من الضروري التحقق من قوة تثبيت الليزر ، والتوصيل الصحيح لقطبية الأسلاك وما إذا كان الليزر مستويًا.

بعد الانتهاء من هذه الخطوات البسيطة ، تصبح آلة القطع بالليزر جاهزة للاستخدام. يمكن استخدام هذا الليزر لحرق الورق والبولي إيثيلين لإشعال أعواد الثقاب. يمكن أن يكون النطاق واسعًا ، كل شيء يعتمد على الخيال.

نقاط إضافية

يمكنك صنع ليزر أكثر قوة. لتصنيعها سوف تحتاج:

محرك أقراص DVD-RW ، يمكن أن يكون في حالة غير صالحة للعمل ؛
المكثفات 100 pF و 100 mF ؛
المقاوم 2-5 أوم ؛
ثلاث بطاريات قابلة للشحن
أسلاك بحديد لحام
ميزاء.
مصباح يدوي LED الصلب.

هذه هي المجموعة غير المعقدة التي يتم إكمالها لتجميع السائق ، والتي ، باستخدام اللوحة ، ستجلب قاطع الليزر إلى الطاقة المطلوبة. لا يمكن توصيل المصدر الحالي مباشرة بالديود ، لأنه سيتدهور على الفور. من المهم أيضًا مراعاة أن الصمام الثنائي لليزر يجب أن يتم تشغيله بالتيار وليس الجهد.

الميزاء عبارة عن مبيت مجهز بعدسة ، بفضله تتلاقى جميع الأشعة في حزمة واحدة ضيقة. يتم شراء هذه الأجهزة من متاجر قطع غيار الراديو. إنها مريحة لأن لديهم بالفعل مكانًا لتثبيت الصمام الثنائي لليزر ، أما بالنسبة للتكلفة فهي صغيرة جدًا ، فقط 200-500 روبل.

يمكنك بالطبع استخدام حالة من مؤشر ، ولكن سيكون من الصعب إرفاق ليزر بها. هذه النماذج مصنوعة من مادة بلاستيكية ، وهذا سيؤدي إلى تسخين العلبة ، ولن يتم تبريدها بدرجة كافية.

يتشابه مبدأ التصنيع مع المبدأ السابق ، حيث يتم أيضًا في هذه الحالة استخدام صمام ثنائي ليزر من محرك أقراص DVD-RW.

أثناء التصنيع ، يجب استخدام أحزمة المعصم المضادة للكهرباء الساكنة.

هذا ضروري لإزالة الكهرباء الساكنة من ديود الليزر ، فهي حساسة للغاية. في حالة عدم وجود أساور ، يمكنك التعامل مع الوسائل المرتجلة - يمكنك لف سلك رفيع حول الصمام الثنائي. بعد ذلك يأتي السائق.

قبل تجميع الجهاز بالكامل ، يتم فحص تشغيل السائق. في هذه الحالة ، من الضروري توصيل الصمام الثنائي غير العامل أو الثاني وقياس قوة التيار المزود بمقياس متعدد. بالنظر إلى سرعة التيار ، من المهم اختيار قوته وفقًا للمعايير. بالنسبة للعديد من الطرز ، يمكن استخدام تيار 300-350 مللي أمبير ، وبالنسبة للطرازات الأسرع ، يمكن استخدام 500 مللي أمبير ، ولكن يجب استخدام محرك مختلف تمامًا لهذا الغرض.

بالطبع ، يمكن لأي فني غير محترف تجميع مثل هذا الليزر ، ولكن مع ذلك ، من أجل الجمال والراحة ، من المعقول جدًا بناء مثل هذا الجهاز في حالة أكثر جمالية ، ويمكن اختيار الجهاز المناسب لكل ذوق. سيكون تجميعها في علبة أكثر عملية مصباح يدوي بقيادة الولايات المتحدةنظرًا لأن أبعاده مضغوطة ، فهي 10x4 سم فقط. ولكن لا يزال يتعين عليك حمل مثل هذا الجهاز في جيبك ، حيث قد تقدم السلطات المختصة مطالبات. من الأفضل تخزين مثل هذا الجهاز في حالة خاصة لتجنب غبار العدسة.

من المهم ألا ننسى أن الجهاز هو نوع من الأسلحة يجب استخدامه بحذر وعدم توجيهه إلى الحيوانات والناس ، حيث أنه خطير جدًا ويمكن أن يكون ضارًا بالصحة ، والأخطر هو الاتجاه في عيون. من الخطر إعطاء مثل هذه الأجهزة للأطفال.

يمكن تجهيز الليزر بأجهزة مختلفة ، ومن ثم يخرج مشهد قوي إلى حد ما للأسلحة ، سواء الهوائية أو النارية ، من لعبة غير ضارة.

فيما يلي بعض النصائح البسيطة لعمل قاطع ليزر. بعد تحسين هذا التصميم بشكل طفيف ، من الممكن عمل قواطع لقطع مادة الأكريليك والخشب الرقائقي والبلاستيك والنقش.