СО2- лазер. Вариант 1.
Самодельный СО2-лазер низкого давления
Этот СО2- лазер низкого давления имеет преломление хода лучей, что позволяет сделать лазер транспортабельным. Разрядные кварцевые трубки имеют диаметр 16 мм и толщину стенки 1 мм. Длина равна одному метру и примерно 80 см в длину имеет водяная рубашка. Оптика лазера состоит из трех позолоченных кварцевых пластинок и выходного окна из германия. Для юстировки резонатора эти зеркала закрепляются к корпусу винтами через герметизирующее кольцо. Для работы лазера используется газовая смесь из углекислого газа ( 1 мБар ), азота ( 1 мБар ) и гелия ( ~ 15 мБар ).
Схема разрядной трубки самодельного СО2-лазера
Лазерный газ возбуждается электрическим разрядом при напряжении между электродами 20 кВ и токе разряда 20 мА. Поскольку газовый разряд имеет отрицательную вольтамперную характеристику, разряд стабилизируется двумя резисторами 100 кОм. При указанных данных на длине волны 10,6 мкм достигается мощность лазера 4 Вт. Измерение мощности луча проводились калориметрическим методом, т.е. лазерный луч направлялся в сосуд-Дьюара с водой, и по термометру измерялась температура нагрева воды. Поскольку вода полностью поглощает излучение на волне 10,6 мкм, то по количеству теплоты, массе воды и ее теплопроводности можно рассчитать мощность луча.
Мощность в четыре ватта кажется незначительной, но ее хватает для прожигания дерева, как это демонстрирует фото ниже.
Луч СО2- лазера прожигает в дереве дырку.
Кроме того, сфокусированный алюминиевым зеркалом ( f= 50 мм ) луч за 90 сек. проделывает дырку в пластине из оргстекла толщиной 10 мм. Поскольку луч лазера совершенно невидим требуется крайняя осторожность при повторении конструкции СО2- лазера. При отлаживании работы лазера подойдет стиропоровая пластинка, которая быстро прожигается лазерным лучом, демонстрируя тем самым работу лазера. Очень хорошо проявляется структура мод лазерного луча при помощи термочувствительной бумаги, которая применялась в старых моделях принтеров и факсимильных аппаратах. Такая бумага при тепловом воздействии окрашивается в черный или синий цвет.
 Пятна прожога, полученные действием лазерного луча на термочувствительную бумагу.
|
