Neno "laser" ni kifupi cha "kukuza mwangaza na chafu ya mionzi." Laser ya kwanza, ikitumia silinda iliyofunikwa na fedha kama resonator, ilitengenezwa mnamo 1960 katika Maabara ya Utafiti ya Hughes ya California. Leo, lasers hutumiwa kwa madhumuni kutoka kwa kipimo hadi kusoma data iliyosimbwa, na kuna njia kadhaa za kutengeneza laser, kulingana na bajeti yako na ustadi.
Hatua
Sehemu ya 1 ya 2: Kuelewa Jinsi Laser Inavyofanya Kazi
Hatua ya 1. Kutoa chanzo cha nishati
Lasers hufanya kazi, au "lase," kwa kuchochea elektroni kutoa mwanga wa urefu fulani wa wimbi. (Mchakato huu ulipendekezwa kwa mara ya kwanza mnamo 1917 na Albert Einstein.) Ili elektroni kutoa mwanga, lazima kwanza zichukue nguvu ili kuziongezea kwa obiti ya juu, kisha itoe nishati hiyo kama nuru wakati wa kurudi kwenye obiti yao ya asili. Vyanzo hivi vya nishati hujulikana kama "pampu."
- Lasers ndogo, kama zile za CD na DVD na viashiria vya laser, hutumia mizunguko ya elektroniki kutoa umeme kwa diode, ambayo hutumika kama pampu.
- Lasers ya kaboni dioksidi hupigwa na utokaji wa umeme ili kusisimua elektroni zao.
- Excers lasers hupata nguvu zao kutokana na athari za kemikali.
- Lasers zilizojengwa karibu na fuwele au glasi hutumia vyanzo vyenye nguvu kama vile arc au taa za taa.
Hatua ya 2. Tumia nishati kupitia njia ya faida
Kiwango cha faida cha kati, au cha kati cha laser, huongeza nguvu ya nuru iliyotolewa na elektroni zilizochochewa. Kupata media inaweza kuwa yoyote ya vitu vifuatavyo:
- Semiconductors iliyotengenezwa kwa vifaa kama vile gallium arsenide, alumini gallium arsenide, au indium gallium arsenide.
- Fuwele kama vile silinda ya ruby inayotumiwa kwenye laser ya Maabara ya Hughes. Sapphire na garnet pia zimetumika, kama vile nyuzi za glasi ya macho. Glasi hizi na fuwele hutibiwa na ioni za vitu adimu vya ulimwengu
- Keramik, ambazo pia zimetibiwa na ioni adimu za dunia.
- Vimiminika, kawaida rangi, ingawa laser ya infrared ilitengenezwa kwa kutumia gin na tonic kama kati ya faida. Dessert ya Gelatin (Jell-O) pia imetumika kwa mafanikio kama njia ya faida.
- Gesi, kama kaboni dioksidi, nitrojeni, mvuke wa zebaki, au mchanganyiko wa heliamu-neon.
- Athari za kemikali.
- Mihimili ya elektroni.
- Vifaa vya nyuklia. Laser ya urani ilitengenezwa kwanza mnamo Novemba, 1960, miezi sita baada ya laser ya kwanza ya ruby.
Hatua ya 3. Weka vioo vyenye taa
Vioo hivi, au resonators, huweka nuru ndani ya chumba cha laser hadi inapoongezeka hadi kiwango cha nishati inayotakiwa kutolewa, iwe kwa njia ya kufungua kidogo kwenye moja ya vioo au kupitia lensi.
- Usanidi rahisi wa resonator, resonator ya laini, hutumia vioo viwili vilivyowekwa pande tofauti za chumba cha laser. Inazalisha boriti moja ya pato.
- Kuweka ngumu zaidi, resonator ya pete, hutumia vioo vitatu au zaidi. Inaweza kuunda boriti moja, kwa msaada wa kujitenga kwa macho, au mihimili mingi.
Hatua ya 4. Tumia lensi inayolenga kuelekeza taa kupitia njia ya faida
Pamoja na vioo, lensi husaidia kujilimbikizia na kuelekeza nuru ili ile ya faida ipate iwezekanavyo.
Sehemu ya 2 ya 2: Kuunda Laser
Njia ya Kwanza: Kuunda Laser kutoka kwa Kit
Hatua ya 1. Tafuta muuzaji
Unaweza kwenda kwenye duka la vifaa vya elektroniki au utafute mkondoni kwa "vifaa vya laser," "moduli ya laser," au "diode ya laser." Kifaa chako cha laser kinapaswa kujumuisha yafuatayo:
- Mzunguko wa dereva. (Hii wakati mwingine huuzwa kando na vifaa vingine.) Tafuta mzunguko wa dereva ambayo hukuruhusu kurekebisha hali ya sasa.
- Diode ya laser.
- Lens inayoweza kubadilishwa ya glasi au plastiki. Kawaida, diode na lensi vimefungwa pamoja kwenye bomba ndogo. (Vipengele hivi wakati mwingine huuzwa kando na mzunguko wa dereva.)
Hatua ya 2. Kukusanya mzunguko wa dereva
Kiti nyingi za laser zinahitaji kukusanyika mzunguko wa dereva. Vifaa hivi ni pamoja na bodi ya mzunguko na sehemu zinazohusiana na zinahitaji uiunganishe pamoja, kufuatia muundo uliofungwa. Vifaa vingine vinaweza kuwa na mzunguko tayari umekusanyika.
- Unaweza pia kuunda mzunguko wako wa dereva, ikiwa una ujuzi wa elektroniki kufanya hivyo. Mzunguko wa dereva wa LM317 hutoa templeti nzuri ya kuunda yako mwenyewe. Hakikisha kutumia mzunguko wa resistor-capacitor (RC) kulinda pato la nguvu kutoka kwa spikes.
- Mara tu unapokusanya mzunguko wa dereva, unaweza kuijaribu kwa kuiunganisha na diode inayotoa mwanga (LED). Ikiwa LED haiwaki mara moja, rekebisha potentiometer. Ikiwa hilo halitatulii shida, angalia tena mzunguko ili uone kuwa kila kitu kimeunganishwa kwa usahihi.
Hatua ya 3. Unganisha mzunguko wa dereva kwenye diode
Ikiwa una multimeter ya dijiti, unaweza kuiweka waya kwa mzunguko ili kufuatilia sasa diode inapokea. Diode nyingi zinaweza kubeba milliamperes (mA) 30 hadi 250 (mA), wakati anuwai ya 100 hadi 150 mA itatoa boriti yenye nguvu ya kutosha.
Wakati boriti yenye nguvu zaidi kutoka kwa diode itatoa boriti yenye nguvu zaidi, sasa ya ziada inahitajika ili kutengeneza boriti hiyo itachoma diode haraka
Hatua ya 4. Unganisha chanzo cha nguvu (betri) kwa mzunguko wa dereva
Diode inapaswa sasa kung'aa sana.
Hatua ya 5. Rekebisha lensi ili kuzingatia boriti ya laser
Ikiwa unakusudia ukutani, rekebisha hadi nukta nzuri na angavu ionekane.
Mara baada ya kurekebisha lensi hadi sasa, weka mechi sawa na boriti na urekebishe lensi hadi utakapoona kichwa cha mechi kikianza kuvuta. Unaweza pia kujaribu kupiga popo au kuchoma mashimo kwenye karatasi
Njia ya Pili: Kuunda Laser na Diode Iliyopatikana
Hatua ya 1. Pata DVD ya zamani au mwandishi wa Blu-Ray
Tafuta kitengo na kasi ya kuandika ya 16x au zaidi. Vitengo hivi vina diode na pato la nguvu ya milliwatts 150 (mW) au bora.
- Mwandishi wa DVD ana diode nyekundu na urefu wa urefu wa nanometer 650 (nm).
- Mwandishi wa Blu-Ray ana diode ya bluu na urefu wa urefu wa 405 nm.
- Mwandishi wa DVD anahitaji kufanya kazi ya kutosha kuandika rekodi, ingawa sio lazima ifanikiwe. (Kwa maneno mengine, diode yake inahitaji kufanya kazi.)
- Usibadilishe msomaji wa DVD, mwandishi wa CD, au msomaji wa CD badala ya mwandishi wa DVD. Msomaji wa DVD ana diode nyekundu, lakini sio nguvu kama mwandishi wa DVD. Diode ya mwandishi wa CD ina nguvu ya kutosha, lakini hutoa mwanga katika anuwai ya infrared, ikikujaribu utafute boriti ambayo huwezi kuona.
Hatua ya 2. Ondoa diode kutoka kwake
Pindua gari. Utaona visu nne au zaidi ambazo itabidi ufunue kabla ya kutenganisha gari na kuvuna diode.
- Mara tu unapotenganisha gari, utaona jozi za reli zilizoshikiliwa na vis. Hizi zinasaidia mkutano wa laser. Unapofuta reli, unaweza kuziondoa na kuchukua mkutano wa laser.
- Diode itakuwa ndogo kuliko senti. Ina pini tatu za chuma na inaweza kufungwa ndani ya koti la chuma, ikiwa na au bila dirisha la uwazi la kinga, au inaweza kufunuliwa.
- Itabidi uondoe diode nje ya mkutano wa laser. Unaweza kupata ni rahisi kuondoa shimo la joto kutoka kwenye mkutano kabla ya kujaribu kutoa diode. Ikiwa una bendi ya mkono wa anti-tuli, tumia wakati unapoondoa diode.
- Shughulikia diode kwa uangalifu, zaidi ikiwa ni diode iliyo wazi. Unaweza kutaka kuwa na kontena la anti-tuli ili kuweka diode mpaka uweze kukusanya laser yako.
Hatua ya 3. Pata lensi inayolenga
Itabidi upitishe boriti ya diode kupitia lensi inayolenga kuitumia kama laser. Unaweza kufanya hii moja ya njia mbili:
- Tumia glasi ya kukuza kama kielekezi. Utalazimika kuzunguka glasi ili kupata mahali pazuri ili kutengeneza boriti ya laser, na itabidi ufanye hivi kila wakati unatumia laser yako.
- Pata diode ya laser yenye nguvu ya chini, kama vile 5 mW, mkusanyiko wa bomba la lensi na badilisha diode yako ya mwandishi wa DVD kwa diode ya mkutano.
Hatua ya 4. Pata au kukusanya mzunguko wa dereva
Hatua ya 5. Unganisha diode kwenye mzunguko wa dereva
Unaunganisha pini chanya na risasi chanya kutoka kwa mzunguko wa dereva na pini hasi hadi risasi hasi. Eneo la pini linatofautiana kulingana na ikiwa unafanya kazi na diode nyekundu ya mwandishi wa DVD au diode ya mwandishi wa Blu-Ray ya bluu.
- Shikilia diode na pini zinazoelekea kwako, zilizozungushwa ili vichwa vya pini vitengeneze pembetatu inayoelekeza kulia. Kwenye diode zote mbili, pini hapo juu ni pini nzuri.
- Kwenye diode nyekundu ya mwandishi wa DVD, pini ya katikati kabisa, ambayo hufanya kilele cha pembetatu, ni pini hasi.
- Kwenye diode ya mwandishi wa Blu-Ray ya bluu, pini ya chini ni pini hasi.
Hatua ya 6. Unganisha chanzo cha nguvu kwa mzunguko wa dereva
Hatua ya 7. Rekebisha lensi ili kuzingatia boriti ya laser
Vidokezo
- Kadiri unavyozingatia boriti ya laser, itakuwa na nguvu zaidi, lakini itakuwa nzuri tu kwa umbali unaozingatia. Ikiwa utazingatia boriti kwa umbali wa m 1, itakuwa nzuri tu kwa m 1 m. Wakati hautumii laser yako, ondoa lensi yake hadi boriti inayozalisha iwe juu ya kipenyo cha mpira wa ping pong.
- Ili kulinda laser yako iliyokusanyika, utahitaji kuiweka katika hali fulani, kama tochi ya LED au mmiliki wa betri, kulingana na jinsi mzunguko wako wa dereva ni mdogo.
Maonyo
- Usiangaze laser kwenye uso wa kutafakari. Laser ni boriti ya nuru na inaweza kuonyeshwa sawa na boriti ya taa isiyo na mwelekeo, tu na athari kubwa.
- Daima vaa miwani iliyokadiriwa kwa urefu wa urefu wa boriti ya laser unayofanya kazi nayo (katika kesi hii, urefu wa diode ya laser). Miwani ya laser iko kwenye rangi inayosaidia ya boriti: kijani kibichi kwa nyekundu 650 nm laser, nyekundu-machungwa kwa rangi ya bluu 405 nm laser. Usibadilishe kinyago cha kulehemu, glasi ya kuvuta sigara, au miwani ya miwani kwa glasi za laser.
- Usiangalie ndani ya boriti ya laser au uiangaze kwa macho ya mtu mwingine. Lasers ya Class IIIb, aina ya laser iliyoelezewa katika nakala hii, inaweza kuharibu jicho, hata wakati wa kuvaa miwani ya laser. Pia ni kinyume cha sheria kuashiria lasers ya aina hii bila kubagua.
