Laser

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Onko kellään tietoa, miten tuollaisen laitteen olisi mahdollista väsätä kotitekoisesti, onko siihen minkäänlaista mahdollisuutta näin suomesta saatavilla välineillä kotikokeilijalle.Kelpaako voima lähteeksi yksi mikroaaltouunin muuntaja vai minkälainen voimalähde tarvittaisiin että syntyisi laser jolla voisi polttaa pahvia?

Älkää hermostuko mun trollimaisesta käytöksestä, mutta näin vaan aika cooleja kuvia tuolta powerlabsin sivuilta ja ajattelin kysyy onko kellään tietoa asiasta tai oma kohtaista kokemusta.

Kommentit (10)

Vierailija

Vai että laseria oikein..? Ja mihin käyttöön? Liekö mikroaaltouuni paraskaan vaihtoehto..? En tiedä, mutta jos löydän tarkempaa tietoa, niin ilmoitan toki.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Puolijohteiden valmistamiseen tarvittavaa teknologiaa, onko sinulla sitä?

Jostain ehkä saisi valmiita tehokkaita diodeja... sitten tarvitset linssistön, jolla kohdistat säteen. Mieluusti hyvälaatuisen linssistön, ei nimittäin ole kovin kivaa kun diodissa on tehoa tarpeeksi polttamaan pahvia... jos linssistö on huonolaatuinen, se kuumenee ja parhaassa tapauksessa sulaa... =)

Vai ajattelitko jonkun hiilimonoksidilaserin väsätä? Lasereitakin kun on monenlaisia, enkä nyt äkiseltään keksi että miten voisi laserin kotikonstein valmistaa. Luultavasti helpommalla ja ehkä jopa halvemmalla pääsee, kun ostaa jostain kunnon käsituikuttimen. Esimerkiksi tuolta saapi tilattua 125 mW vihreän laserin... tosin hinta on sen mukainen, vain 559,99 $...

Ja tuollainen laser on jo ihan oikeasti vaarallinen, kyllä sillä näppinsä (ja verkkokalvonsa) pääsee polttamaan... pahvikin syttynee jonkin ajan tuikutuksen jälkeen.

Tuolla on ihan kivoja kuviakin siitä, miltä noiden vihreiden laserien säde näyttää... se on ihan oikeasti näkyvissä, ja jos nyt noihin kuviin on uskominen, ei mitenkään edes häilyvästi... Nuo taitavat vieläpä olla niitä "tehottomampia" malleja, ei mitään 125 mW hirvityksiä.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Heksu
Seuraa 
Viestejä5462
Liittynyt16.3.2005

Ensimmäiset laserit olivat tyypiltään rubiinilasereita. Mikäli olen oikein ymmärtänyt, rubiinilaser on lasereista kaikista yksinkertaisin toteuttaa, tarvitaan vain tarpeeksi iso rubiini, tavallinen ja puoliläpäisevä peili sekä salamavaloja. Salamavalon avulla rubiinikiteen atomit voidaan saattaa metastabiiliin tilaan, joka purkautuu spontaanisti laserpulssina.

On tietysti aivan eri asia, mistä saa riittävän ison rubiinin ja miten sen voi työstää oikean muotoiseksi... Mutta kyllähän noita lasereita joku tekee! Joten ei sen pitäisi olla mahdotonta, kun vain on riittävästi tietoa ja taitoa.

Vierailija

Rubiinilaser..? wtf? Kerro ihmeessä lisää, käykö safiiri jos rubiinit on loppu? Nehän ovat samaa kamaa, kuuluvat korundiryhmään.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Tuo metastabiilien energiatilojen hyödyntäminen on vain yksi tapa luoda (likipitäen) koherenttia monokromaattista valoa.

Nykypäivänä pienitehoiset laserit ovat yksinkertaisesti hieman tavallista tehokkaampia LEDejä, joista tuleva valo kohdistetaan linssillä tai linssisysteemillä likipitäen yhdensuuntaiseksi. Mitä parempi linssistö, sitä pienempi hajonta. Tämä valmistustapa on huomattavasti halvempi kuin rubiinilaser (tai hiilimonoksidilaser tai argonlaser tai vaikka kryptoniittilaser...)

Teollisissa sovellutuksissa tarvitaan *enemmän* tehoa kuin mitä puolijohdetekniikalla saadaan valoksi muutettua. Paineistetuilla kaasulasereilla tähän pystytään, mutta kotikonstein moisen rakentaminen lienee *krhm* hankalaa. Sitäpaitsi sellaisia tehoja tuskin pahvin polttamiseen tarvitaan...

Eli, helpoimmalla pääset kun hankit monokromaattista valoa tuottavan LEDin ilman sitä muovikupua siinä päällä, ja sitten kohdistat ledistä tulevan valon jonkinlaisen linssin avulla yhdensuuntaiseksi. Näin saadaan eräänlainen laser, joskaan laadusta ei ole mitän varmoja takeita... Riippuu paljon hankituista tarvikkeista.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Heksu
Seuraa 
Viestejä5462
Liittynyt16.3.2005

Tarkempi kuvaus rubiinilaserin toimintaperiaatteesta löytyy esimerkiksi täältä.

Herra Tohtori
Eli, helpoimmalla pääset kun hankit monokromaattista valoa tuottavan LEDin ilman sitä muovikupua siinä päällä, ja sitten kohdistat ledistä tulevan valon jonkinlaisen linssin avulla yhdensuuntaiseksi. Näin saadaan eräänlainen laser, joskaan laadusta ei ole mitän varmoja takeita... Riippuu paljon hankituista tarvikkeista.

Vielä paremman ja laadukkaamman ratkaisun saat kun ostat elektroniikkaliikkeestä tavallisen ledin sijaan laserdiodin... Ledejä on nykyään vähän laidasta laitaan, toisesssa ääripäässä ovat tavalliset ledit, toisessa päässä laserdiodit ja siihen välimaastoon sijoittuvat nykyään huippusuositut superkirkkaat resonanssiledit. Kuten Tohtorismieskin antoi oikein ymmärtää, ledien ja lasereiden ero on kuin veteen piirretty viiva.

Mielestäni laser kuuluu sen luokan aparaatteihin joita ei kertakaikkiaan ole mitään järkeä tehdä itse. Kenelläkään tuskin löytyy puolijohteiden tekemiseen tarvittavia litograahvia-laitteita kellaristaan, ne kun ovat aivan käsittämättömän kalliita vempeleitä.

Vierailija
Heksu
Kenelläkään tuskin löytyy puolijohteiden tekemiseen tarvittavia litograahvia-laitteita kellaristaan, ne kun ovat aivan käsittämättömän kalliita vempeleitä.

Tämän lisäksi kellarista pitäisi saada aikaiseksi puhdastila, joka on tila, jossa tärinä, kosteus, ilman puhtaus ja lämpötila ovat kontrolloituja. Esim. ilmanvaihdon volyymit, jotka tilan läpi on kuljetettava, ovat valtavia. Näiden tilojen hintalapussa taitaakin numeroiden kappalemäärä olla kuudesta ylöspäin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005

Harrastelijalle helpoin laser on käsittääkseni typpilaser. Siinä on purkausputkessa matalapaineista tyypikaasua, jonka läpi johdetaan pulssimainen sähköpurkaus. Laserkaviteettiin pitänee ostaa dielektriset peilit, joskaan en muista saako metallipeililläkin jonkinlaisen tehon typpilaserista. Googlella löytyy harrastajien projekteja.

Onhan tuo kallis ja hankala juttu. Ei kannattane aloittaa optiikan ja elektroniikan harrastamista kaasulaserilla. Mutta jos nyt välttämättä haluaa laserin tehdä, typpilaserista kannattaa aloittaa. En tiedä, saako harrastajatekniikalla niin paljon tehoa, että paperi palaisi.

Puolijohteita ei voi kotona tehdä. Jatkuvatoiminen sähkökäyttöinen laser vaatii aika monimutkaisen prosessoinnin tehtaassakin. Led ei ole missään tekemisissä laserin kanssa. Laserin aktiivinen aine on optisessa resonanssikaviteetissä, mikä tekee stimuloidusta emissiosta keskeisen emissiomekanismin. Stimuloitu emissio tuotaa koherenttia valoa, ja kaviteetti tekee kaistanleveyden hyvin pieneksi lediin verrattuna. Led taas tuottaa valon spontaanilla emissiolla. Spontaani emissio on ympärisäteilevä ja sen kaistanleveys on suuri. Ledin valon kolimointi yhdensuuntaiseksi säteeksi on paljon hankalampaa kuin laserin valon.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005
Lithium
Rubiinilaser..? wtf? Kerro ihmeessä lisää, käykö safiiri jos rubiinit on loppu? Nehän ovat samaa kamaa, kuuluvat korundiryhmään.

Nuo jalokivet ovat korundia, alumiinioksidia, joissa on epäepuhtauksina vieraita atomeja. Rubiinissa on kromiatomeja, jotka absorboivat vihreää ja sinistä valoa. Absorboituaan tuollaisen fotonin, atomi siirtyy ei säteilevästi metastabiiliin tilaan, jonka eneriga vastaa punaista valoa. Spontaani optinen transitio perustilaan on epätodennäköinen, mutta virittyneen atomin vuorovaikutus sopivan energisen (punaisen) fotonin kanssa voi purkaa virityksen ja tuottaa tuon fotonin kanssa identtisen fotonin. Tätä prosessia kutsutaan stimuloiduksi emissioksi, ja se tekee laserista laserin. Nimikin sen sanoo, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

Jos voimakkaalla optisella virityksellä pumpataan riittävän suuri osa rubiinin kromiatomeista tuohon metastabiiliin tilaan, saavutetaan tilanne, jossa kiteessä kulkeva fotoni luo stimuloidulla emissiolla uusia enemmän kuin fotonja häviää, saadaan vahvistusta. Tämä populaatioinversioksi kutsuttu tila on edellytys laseroinnille. Kun vahvistava kide laitetaan optiseen resonanssionteloon, saadaan laser. Resonanssiontelo on yksinkertaisimmillaan kaksi yhdensuuntaista peiliä, joden välissä valo kulkee edestakaisin. Osa tehosta voidaan ottaa tekemällä kaviteetin yksi peili osittein läpinäkyväksi.

Safiirikiteeseen voidaan seostaa myös muita aktiivisia atomeja. Titaanisafiirilasereita käytetään ainakin. Niiden aallonpituus on lähi-infrapunaisella alueella. Niiden etuna on hyvin laaja vahvistuskaistanleveys, mikä tekee erittäin lyhyiden pulssien tuottamisen mahdolliseksi. Titaanisafiirilasereilla aikaansaadaan rutiiniomaisesti pituudeltaan 100 fs:n luokkaa olevia pulsseja.

Lasereissa käytetään synteettisiä kiteitä, jotta epäpuhtauksien määrä voidaan kontolloida tarkasti. Luonnonjalokivet ovat liian pieniä ja huonolaatuisia lasereihin. Lisäksi epäpuhtaudet ovat mitä sattuu.

Harrastajan kannattaa suunntata mielenkiinto mieluummin kaasulasereihin. Kiinteän olomuodon lasereiden aktiivisia kiteitä on varmasti erittäin vaikea saada. Joku Nd:YAG-laser olisi varmaan aika helppo tehdä muuten, sillä on tosi hyvä hyötysuhde. Sitä viritetään optisesti lähi-infrapunalla (800 nm:n tienoilla, esimerkiksi puolijohdelasereilla) ja emissio on 1064 nm:n aallonpituudella. Tuosta saadaan taajuuskahdennuksella 532 nm. Se on nykyään hyvin yleinen tapa tehdä vihreitä lasereita, jopa tuolla tekniikalla tehtyjä laserpointtereita olen nähnyt. Sellainen maksoi jokin aika sitten muutaman satasen.

Uusimmat

Suosituimmat