Neno "laser" kwa kweli linasimama kwa "kukuza mwangaza na chafu ya mionzi". Laser ya kwanza, ambayo ilitumia silinda iliyofunikwa na fedha kama resonator, ilitengenezwa mnamo 1960 katika Maabara ya Utafiti ya Hughes ya California. Leo, lasers hutumiwa kwa vitu anuwai, kutoka kupima hadi kusoma data iliyosimbwa, na kuna njia kadhaa za kutengeneza lasers, kulingana na bajeti na uwezo.
Hatua
Sehemu ya 1 ya 2: Kuelewa Jinsi Lasers Inafanya Kazi
Hatua ya 1. Kutoa chanzo cha nishati
Lasers hufanya kazi, au "lasers", kwa kuchochea elektroni kutoa mwanga wa urefu fulani wa urefu. (Mchakato ulipendekezwa kwa mara ya kwanza mnamo 1917 na Albert Einstein.) Ili kutoa mwanga, elektroni lazima kwanza zichukue nishati ili kusukumwa kwenye obiti ya juu, na kisha itoe nishati hiyo kama nuru wakati wa kurudi kwenye obiti yao ya asili. Chanzo hiki cha nishati huitwa "pampu".
- Lasers ndogo, kama zile za CD na DVD na viashiria vya laser, hutumia mzunguko wa umeme kutoa umeme kwa diode, ambayo hufanya kama pampu.
- Laser ya dioksidi kaboni inasukumwa na mkondo wa umeme ili kuchochea elektroni.
- Excers lasers hupata nishati kutoka kwa athari za kemikali.
- Lasers zilizotengenezwa kwa kioo au glasi hutumia chanzo chenye nguvu kama taa ya arc au taa.
Hatua ya 2. Tumia nishati kupitia njia ya kukuza
Kiwango cha kukuza, au cha kati kinachofanya kazi ya laser, huongeza nguvu iliyotolewa na boriti kwa sababu ya elektroni zilizochochewa. Njia ya kuimarisha inaweza kuwa moja ya yafuatayo:
- Semiconductors iliyotengenezwa kwa vifaa kama vile gallium arsenide, alumini gallium arsenide, au indium gallium arsenide.
- Kioo kama cha silinda kinachotumiwa kwenye laser ya kwanza iliyotengenezwa na Maabara ya Hughes. Safiri na makomamanga, pamoja na nyuzi za glasi za macho, pia zimetumika. Kioo na fuwele hutibiwa na ioni za metali adimu za ulimwengu.
- Keramik, ambazo pia hutengenezwa na ioni za chuma za nadra.
- Vimiminika, kawaida rangi, ingawa lasers za infrared hutolewa kwa kutumia gin na tonic kama njia ya kukuza. Dessert ya Gelatin (Jell-O) pia imetumika kwa mafanikio kama njia ya kuimarisha.
- Gesi, kama kaboni dioksidi, nitrojeni, mvuke wa zebaki, au mchanganyiko wa heliamu-neon.
- Mmenyuko wa kemikali.
- Uangalizi wa elektroni.
- Jambo la nyuklia. Laser ya kwanza ya urani iliundwa mnamo Novemba 1960, miezi sita baada ya laser ya kwanza ya ruby kuundwa.
Hatua ya 3. Rekebisha vioo ili upate taa
Kioo, au resonator, huhifadhi boriti kwenye chumba cha laser hadi kufikia kiwango cha nishati inayotakiwa kutolewa, iwe kwa njia ya ufunguzi mdogo kwenye moja ya vioo au kupitia lensi.
- Usanidi rahisi zaidi wa resonator, resonator ya laini, hutumia vioo viwili vilivyowekwa kinyume na chumba cha laser. Mpangilio huu unatoa mwanga mmoja wa nuru.
- Mpangilio ngumu zaidi, resonator ya pete, hutumia vioo vitatu au zaidi. Mpangilio huu unaweza kutoa boriti moja, kwa msaada wa kitenga macho, au boriti mara mbili.
Hatua ya 4. Tumia lensi inayolenga kuelekeza boriti kupitia njia ya kukuza
Pamoja na kioo, lensi husaidia kuzingatia na kuelekeza taa ili kituo cha kukuza kipate mwangaza mwingi iwezekanavyo.
Sehemu ya 2 ya 2: Kutengeneza Lasers
Njia ya Kwanza: Kutengeneza Laser kutoka kwa Kifaa cha Laser
Hatua ya 1. Tafuta duka inayouza vifaa vya laser
Unaweza kwenda kwenye duka la umeme au utafute mtandao kwa "kifaa cha laser", "moduli ya laser" au "diode ya laser". Kifaa cha laser kinapaswa kujumuisha:
- mzunguko wa mtawala. (Sehemu hii wakati mwingine inauzwa kando na vifaa vingine.) Tafuta mzunguko wa kudhibiti ambao utakuruhusu kudhibiti upendeleo.
- Laser diode.
- Lens, glasi au plastiki, ambayo inaweza kubadilishwa. Kawaida, diode na lensi huwekwa pamoja kwenye bomba ndogo. (Vipengele hivi wakati mwingine huuzwa kando na mzunguko wa mtawala.)
Hatua ya 2. Kukusanya mzunguko wa mtawala
Vifaa vingi vya laser vinahitaji ujenge mzunguko wako wa mtawala. Aina hii ya kifaa ni pamoja na bodi ya mzunguko na sehemu zinazohusiana, na lazima uzisonge pamoja, kulingana na muundo uliokuja na kifaa. Walakini, pia kuna vifaa vingine ambavyo vina mzunguko wa kudhibiti uliojengwa.
- Unaweza pia kubuni mzunguko wa mtawala mwenyewe, ikiwa una utaalam wa elektroniki kufanya hivyo. Mzunguko wa mtawala wa LM317 ni kiolezo kizuri cha kubuni mzunguko wako mwenyewe. Hakikisha unatumia mzunguko wa kipinga-capacitor ili nishati inayotokana isiangaze kunde nyingi.
- Baada ya kujenga mzunguko wa mtawala, jaribu kwa kuiunganisha na diode inayotoa mwanga (LED). Ikiwa LED haiwaki mara moja, rekebisha potentiometer. Ikiwa shida itaendelea, angalia mara mbili mzunguko na uhakikishe kuwa sehemu zote zimeunganishwa vizuri.
Hatua ya 3. Unganisha mzunguko wa mtawala na diode
Ikiwa una multimeter ya dijiti, inganisha na mzunguko ili kufuatilia sasa iliyopokelewa na diode. Diode nyingi zinaweza kubeba miliamperes 30-250 (mA), wakati anuwai ya 100-150 mA itatoa boriti yenye nguvu.
Ingawa boriti yenye nguvu kutoka kwa diode itatoa laser yenye nguvu zaidi, sasa ya ziada inayohitajika kuunda boriti itawaka na kuharibu diode haraka zaidi
Hatua ya 4. Unganisha chanzo cha nguvu (betri) kwa mzunguko wa mtawala
Diode inapaswa kuangaza mkali sasa.
Hatua ya 5. Rekebisha lensi ili kuzingatia boriti ya laser
Ikiwa unataka kuonyesha ukuta, irekebishe mpaka mahali pazuri panapoonekana.
Baada ya kuweka lensi vizuri, weka kiguu cha kiberiti kwenye njia ya laser na urekebishe lensi hadi kichwa cha mechi kianze kuvuta. Unaweza pia kujaribu kupiga baluni au kupiga mashimo kwenye karatasi na laser
Njia ya Pili: Kutengeneza Lasers kutoka kwa Diode zilizotumiwa
Hatua ya 1. Pata DVD iliyotumiwa au mwandishi wa Blu-Ray
Tafuta kitengo na kasi ya kuandika ya 16x au zaidi. Kitengo kina diode na nguvu ya pato la milliwatts 150 (mW) au zaidi.
- Mwandishi wa DVD ana diode nyekundu na urefu wa urefu wa nanometers 650 (nm).
- Mwandishi wa Blu-Ray ana diode ya bluu na urefu wa urefu wa 405 nm.
- Mwandishi wa DVD anapaswa kuwa na uwezo wa kutosha kuandika rekodi, ingawa haifai kufanikiwa. (Kwa maneno mengine, diode inapaswa bado kufanya kazi).
- Usitumie kisomaji cha DVD, mwandishi wa CD, au msomaji wa CD kuchukua nafasi ya mwandishi wa DVD. Wasomaji wa DVD wana diode nyekundu, lakini sio nguvu kama waandishi wa DVD. Diode za mwandishi wa CD zina nguvu kabisa, lakini hutoa mwangaza katika anuwai ya infrared, kwa hivyo lazima utafute mihimili ambayo huwezi kuona.
Hatua ya 2. Chukua diode kutoka kifaa cha mwandishi wa DVD / Blu-Ray
Flip kifaa. Kuna screws nne au zaidi ambazo lazima ziondolewe kabla kifaa hakijafunguliwa na diode inaweza kuondolewa.
- Mara tu kifaa kitafunguliwa, kutakuwa na jozi ya fremu za chuma zilizoshikiliwa na vis. Sura inashikilia vifaa vya laser. Baada ya kuondoa screws, unaweza kuondoa sura na kuondoa vifaa vya laser.
- Diode ni ndogo kuliko sarafu. Diode ina miguu mitatu ya chuma, na inaweza kuzingirwa katika safu ya metali, ikiwa na au bila dirisha la uwazi la kinga, au inaweza kuwa wazi.
- Lazima uchukue diode kutoka kwa sehemu ya laser. Ili kufanya mambo iwe rahisi, kwanza ondoa mtaro wa joto kutoka kwa sehemu ya laser kabla ya kujaribu kuondoa diode. Ikiwa una kamba ya mkono ya antistatic, vaa wakati unachukua diode.
- Shughulikia diode kwa uangalifu, hata kwa uangalifu zaidi ikiwa ni diode wazi. Andaa kisa cha antistatic kuhifadhi diode hadi utakapokuwa tayari kutengeneza laser.
Hatua ya 3. Pata lensi inayolenga
Boriti ya diode lazima ipite kupitia lensi inayolenga ili kutoa laser. Unaweza kufanya hivyo kwa njia moja zifuatazo:
- Tumia glasi ya kukuza kama mwelekeo. Sogeza glasi ya kukuza hadi upate mahali pazuri ili kutoa boriti ya laser, na hii inapaswa kufanywa kila wakati unataka kutumia laser.
- Pata kitanda cha bomba la lensi na diode ya nguvu ya chini, kama vile 5 mW, na ubadilishe diode na diode kutoka kwa mwandishi wa DVD.
Hatua ya 4. Pata au jenga mzunguko wa mtawala
Hatua ya 5. Unganisha diode kwenye mzunguko wa mtawala
Unganisha mwongozo mzuri wa diode kwenye mwongozo mzuri wa mzunguko wa mtawala, na hasi elekeze kwa risasi hasi. Mahali pa pini za diode hutofautiana kulingana na ikiwa unatumia diode nyekundu kutoka kwa mwandishi wa DVD au diode ya bluu kutoka kwa mwandishi wa Blu-Ray.
- Shikilia diode huku miguu ikikutazama, ukiizungusha ili besi za miguu ziunda pembetatu inayoelekea kulia. Kwenye diode zote mbili, mguu wa juu ni mguu mzuri.
- Kwenye diode nyekundu ya mwandishi wa DVD, mguu katikati, ambao hufanya kilele cha pembetatu ni mguu hasi.
- Kwenye diode ya bluu ya mwandishi wa Blu-Ray, mguu wa chini ni mguu hasi.
Hatua ya 6. Unganisha chanzo cha nguvu kwa mzunguko wa mtawala
Hatua ya 7. Rekebisha lensi ili kuzingatia boriti ya laser
Vidokezo
- Kidogo unachozingatia boriti ya laser, laser itakuwa na nguvu zaidi, lakini itakuwa nzuri tu kwa urefu huo. Ikiwa imezingatia umbali wa m 1, laser inafanya kazi tu kwa umbali wa m 1. Wakati hautaki kutumia laser, toa lengo la lensi mpaka boriti ya laser iwe karibu na kipenyo cha mpira wa ping pong.
- Ili kulinda kifaa chako cha laser, kihifadhi kwenye chombo, kama tochi ya LED au mmiliki wa betri, kulingana na jinsi mzunguko wako wa mtawala ni mdogo.
Onyo
- Usiangaze laser kwenye uso unaoonyesha mwanga. Lasers ni mihimili ya nuru na inaweza kuonyeshwa kama mihimili isiyo na mwelekeo, tu na athari kubwa.
- Daima vaa miwani ambayo ni maalum kwa urefu wa urefu wa boriti ya laser unayofanya kazi nayo (katika kesi hii, urefu wa diode ya laser). Miwani ya laser imetengenezwa kwa rangi ambazo husawazisha rangi ya boriti ya laser: kijani kwa 650 nm laser nyekundu, nyekundu-machungwa kwa laser ya bluu 405 nm. Usitumie kofia za kulehemu, glasi zenye ribbed, au miwani badala ya miwani ya laser.
- Usiangalie chanzo cha boriti ya laser au uangaze laser machoni mwa watu. Lasers ya Class IIIb, aina ya laser iliyojadiliwa katika nakala hii, inaweza kuharibu jicho, hata kwa matumizi ya glasi za laser. Kuangaza bila kubagua boriti ya laser pia ni ukiukaji wa sheria.
