"Lazer" kelimesi, "uyarılmış radyasyon emisyonu ile ışık amplifikasyonu"nun kısaltmasıdır. Rezonatör olarak gümüş kaplı yakut silindir kullanan ilk lazer, 1960 yılında California'daki Hughes Araştırma Laboratuvarlarında geliştirildi. Günümüzde lazerler ölçümden kodlanmış verileri okumaya kadar değişen amaçlar için kullanılmaktadır ve bütçenize ve becerilerinize bağlı olarak lazer yapmanın birkaç yolu vardır.
adımlar
Bölüm 1 / 2: Bir Lazerin Nasıl Çalıştığını Anlama
Adım 1. Bir enerji kaynağı sağlayın
Lazerler, elektronları belirli bir dalga boyunda ışık yaymaları için uyararak çalışır veya "lase" yapar. (Bu işlem ilk olarak 1917'de Albert Einstein tarafından önerildi.) Elektronların ışık yayması için önce onları daha yüksek bir yörüngeye çıkarmak için enerjiyi emmeleri, ardından orijinal yörüngelerine dönerken bu enerjiyi ışık olarak boşaltmaları gerekir. Bu enerji kaynakları “pompalar” olarak bilinir.
- CD ve DVD oynatıcılar ve lazer işaretçiler gibi küçük lazerler, pompa görevi gören diyotlara elektrik akımı sağlamak için elektronik devreler kullanır.
- Karbondioksit lazerleri, elektronlarını uyarmak için elektrik deşarjlarıyla pompalanır.
- Excimer lazerler enerjilerini kimyasal reaksiyonlardan alırlar.
- Kristallerin veya gözlüklerin etrafına inşa edilen lazerler, ark veya flaş lambaları gibi güçlü ışık kaynakları kullanır.
Adım 2. Enerjiyi bir kazanç ortamı aracılığıyla kanalize edin
Bir kazanç ortamı veya aktif lazer ortamı, uyarılmış elektronlar tarafından verilen ışığın gücünü arttırır. Kazanç ortamı aşağıdaki öğelerden herhangi biri olabilir:
- Galyum arsenit, alüminyum galyum arsenit veya indiyum galyum arsenit gibi malzemelerden yapılmış yarı iletkenler.
- Hughes Laboratories lazerinde kullanılan yakut silindir gibi kristaller. Optik cam lifleri gibi safir ve granat da kullanılmıştır. Bu camlar ve kristaller, nadir toprak elementlerinin iyonlarıyla işlenir.
- Nadir toprak iyonlarıyla da işlenmiş seramikler.
- Kazanç ortamı olarak bir cin tonik kullanılarak bir kızılötesi lazer üretilmesine rağmen, sıvılar, genellikle boyar. Jelatin tatlısı (Jell-O) da kazanç ortamı olarak başarıyla kullanılmıştır.
- Karbondioksit, nitrojen, cıva buharı veya helyum-neon karışımı gibi gazlar.
- Kimyasal reaksiyonlar.
- Elektron ışınları.
- Nükleer malzemeler. Bir uranyum lazer ilk olarak 1960 yılının Kasım ayında, yani ilk yakut lazerden altı ay sonra üretildi.
Adım 3. Işığı içermek için aynaları ayarlayın
Bu aynalar ya da rezonatörler, ya aynalardan birindeki küçük bir açıklıktan ya da bir mercek aracılığıyla, serbest bırakılması için istenen enerji düzeyine ulaşana kadar ışığı lazer odası içinde tutar.
- En basit rezonatör kurulumu olan lineer rezonatör, lazer odasının karşıt taraflarına yerleştirilmiş iki ayna kullanır. Tek bir çıkış ışını üretir.
- Daha karmaşık bir kurulum olan halka rezonatör, üç veya daha fazla ayna kullanır. Bir optik izolatör yardımıyla tek bir ışın veya birden fazla ışın oluşturabilir.
Adım 4. Işığı kazanç ortamına yönlendirmek için bir odaklama merceği kullanın
Aynalarla birlikte, lens, kazanç ortamının mümkün olduğu kadar çok alması için ışığın konsantre olmasına ve yönlendirilmesine yardımcı olur.
Bölüm 2/2: Lazer Oluşturma
Birinci Yöntem: Bir Kitten Lazer Oluşturma
Adım 1. Bir satıcı bulun
Bir elektronik mağazasına gidebilir veya "lazer kiti", "lazer modülü" veya "lazer diyotu" için çevrimiçi arama yapabilirsiniz. Lazer kitiniz aşağıdakileri içermelidir:
- Bir sürücü devresi. (Bu bazen diğer bileşenlerden ayrı satılır.) Akımı ayarlamanıza izin veren bir sürücü devresi arayın.
- Bir lazer diyotu.
- Ayarlanabilir cam veya plastik lens. Tipik olarak diyot ve lens, küçük bir tüp içinde birlikte paketlenir. (Bu bileşenler bazen sürücü devresinden ayrı satılır.)
Adım 2. Sürücü devresini monte edin
Birçok lazer kiti, sürücü devresini monte etmenizi gerektirir. Bu kitler bir devre kartı ve ilgili parçaları içerir ve ekteki şemayı izleyerek birlikte lehimlemenizi gerektirir. Diğer kitlerde devre önceden monte edilmiş olabilir.
- Elektronik becerileriniz varsa, kendi sürücü devrenizi de tasarlayabilirsiniz. LM317 sürücü devresi, kendinizinkini tasarlamak için iyi bir şablon sağlar. Güç çıkışını ani yükselmelerden korumak için bir direnç-kapasitör (RC) devresi kullandığınızdan emin olun.
- Sürücü devresini kurduktan sonra, ışık yayan bir diyota (LED) bağlayarak test edebilirsiniz. LED hemen yanmazsa potansiyometreyi ayarlayın. Bu sorunu çözmezse, her şeyin doğru şekilde bağlandığını görmek için devreyi tekrar kontrol edin.
Adım 3. Sürücü devresini diyota bağlayın
Dijital bir multimetreniz varsa, diyotun aldığı akımı izlemek için onu devreye bağlayabilirsiniz. Çoğu diyot 30 ila 250 miliamper (mA) aralığını barındırabilirken, 100 ila 150 mA aralığı yeterince güçlü bir ışın üretecektir.
Diyottan daha güçlü bir ışın daha güçlü bir ışın üretirken, bu ışını oluşturmak için gereken ek akım diyotu daha hızlı yakacaktır
Adım 4. Güç kaynağını (pil) sürücü devresine bağlayın
Diyot şimdi parlak bir şekilde parlamalıdır.
Adım 5. Lazer ışınını odaklamak için merceği ayarlayın
Bir duvara nişan alıyorsanız, güzel, parlak bir nokta görünene kadar ayarlayın.
Merceği bu noktaya kadar ayarladıktan sonra, ışınla aynı hizada bir kibrit yerleştirin ve kibrit kafasının tütmeye başladığını görene kadar merceği ayarlayın. Ayrıca balonları patlatmayı veya kağıtta delikler açmayı da deneyebilirsiniz
İkinci Yöntem: Bulunan Bir Diyotla Lazer Oluşturma
1. Adım. Eski bir DVD veya Blu-Ray yazıcı edinin
16x veya daha hızlı yazma hızına sahip bir birim arayın. Bu üniteler, 150 miliwatt (mW) veya daha iyi güç çıkışına sahip diyotlara sahiptir.
- Bir DVD yazıcıda 650 nanometre (nm) dalga boyuna sahip kırmızı bir diyot bulunur.
- Bir Blu-Ray yazıcı, 405 nm dalga boyuna sahip mavi bir diyota sahiptir.
- DVD yazıcının, başarılı bir şekilde olmasa da, disk yazacak kadar işlevsel olması gerekir. (Yani diyotun işlevsel olması gerekir.)
- DVD yazıcının yerine DVD okuyucu, CD yazıcı veya CD okuyucu koymayın. Bir DVD okuyucunun kırmızı bir diyotu vardır, ancak bir DVD yazıcı kadar güçlü değildir. CD yazıcının diyotu yeterince güçlüdür, ancak kızılötesi aralığında ışık yayar ve göremediğiniz bir ışını aramanız için sizi cezbeder.
Adım 2. Diyodu ondan çıkarın
Sürücüyü ters çevirin. Sürücüyü ayırmadan ve diyotu hasat etmeden önce sökmeniz gereken dört veya daha fazla vida göreceksiniz.
- Sürücüyü ayırdığınızda, vidalarla yerinde tutulan bir çift metal ray göreceksiniz. Bunlar lazer tertibatını destekler. Rayları söktüğünüzde, onları çıkarabilir ve lazer tertibatını çıkarabilirsiniz.
- Diyot bir kuruştan daha küçük olacaktır. Üç metal pimi vardır ve koruyucu şeffaf pencereli veya şeffaf penceresiz metal bir ceket içine yerleştirilebilir veya açıkta kalabilir.
- Diyodu lazer tertibatından kaldırmanız gerekecek. Diyodu çıkarmaya çalışmadan önce ısı emiciyi tertibattan çıkarmayı daha kolay bulabilirsiniz. Antistatik bir bilekliğiniz varsa diyotu çıkarırken kullanın.
- Diyodu dikkatli kullanın, dahası açıkta kalan bir diyot ise. Lazerinizi monte edene kadar diyotu yerleştirmek için antistatik bir kaba sahip olmak isteyebilirsiniz.
Adım 3. Bir odaklama lensi edinin
Lazer olarak kullanmak için diyotun ışınını odaklama merceğinden geçirmeniz gerekecek. Bunu iki yoldan biriyle yapabilirsiniz:
- Odaklayıcı olarak bir büyüteç kullanın. Bir lazer ışını üretmek için doğru noktayı bulmak için camı hareket ettirmeniz gerekecek ve bunu lazerinizi her kullandığınızda yapmanız gerekecek.
- 5 mW, lens tüpü tertibatı gibi düşük güçlü bir lazer diyotu alın ve tertibatın diyotu için DVD yazıcı diyotunuzu değiştirin.
Adım 4. Bir sürücü devresi edinin veya birleştirin
Adım 5. Diyodu sürücü devresine bağlayın
Pozitif pimi sürücü devresinden pozitif kabloya ve negatif pimi negatif kabloya bağlarsınız. Pin konumu, kırmızı DVD yazıcı diyotuyla mı yoksa mavi Blu-Ray yazıcı diyotuyla mı çalıştığınıza göre değişir.
- Diyodu, pimler size dönük olacak şekilde tutun, pim başları sağa dönük bir üçgen oluşturacak şekilde döndürülür. Her iki diyotta da üstteki pin pozitif pindir.
- Kırmızı DVD yazıcı diyotunda, üçgenin tepesini oluşturan en merkezdeki pim, negatif pimdir.
- Mavi Blu-Ray yazıcı diyotundaki alt pim, negatif pimdir.
Adım 6. Güç kaynağını sürücü devresine bağlayın
Adım 7. Lazer ışınını odaklamak için merceği ayarlayın
İpuçları
- Lazer ışınını ne kadar küçük konsantre ederseniz, o kadar güçlü olacaktır, ancak yalnızca odakladığınız mesafede etkili olacaktır. Işını 1 m'lik bir mesafeye odaklarsanız, yalnızca 1 m'de etkili olacaktır. Lazerinizi kullanmadığınızda, ürettiği ışın bir pinpon topunun çapına ulaşana kadar merceğini odaktan çıkarın.
- Monte edilmiş lazerinizi korumak için, sürücü devrenizin ne kadar küçük olduğuna bağlı olarak, bir LED el feneri veya pil tutucu gibi bir tür durumda tutmak isteyeceksiniz.
Uyarılar
- Lazeri yansıtıcı bir yüzeye parlatmayın. Lazer bir ışık demetidir ve odaklanmamış bir ışık demeti ile aynı şekilde yansıtılabilir, ancak daha büyük sonuçlarla.
- Daima birlikte çalıştığınız lazer ışınının dalga boyuna (bu durumda lazer diyotunun dalga boyuna) göre derecelendirilmiş gözlük takın. Lazer gözlükleri, ışının tamamlayıcı rengindedir: kırmızı 650 nm lazer için yeşil, 405 nm lazer için turuncu-kırmızı. Lazer gözlüğü yerine kaynak maskesi, füme cam veya güneş gözlüğü kullanmayın.
- Lazer ışınına bakmayın veya başka birinin gözlerine tutmayın. Bu makalede açıklanan lazer türü olan Sınıf IIIb lazerler, lazer gözlüğü takıldığında bile göze zarar verebilir. Bu tür lazerleri ayrım gözetmeksizin doğrultmak da yasa dışıdır.
