Перейти к содержимому


Самодельный Nd:YAG лазер


Сообщений в теме: 25

#1
Автор темы  V. Frankenstein Отправлено 12 October 2014 - 20:52
12 October 2014 - 20:52

     

    • Изображения V. Frankenstein
  • Banned
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 385 сообщений
Даже не знаю, куда вбросить. Это пока не "законченный проект", так что наверное сюда отправлю.
Давно мне уже хотелось лазер. И хотя у меня со временем лазеров появилось не мало, но я хотел лазер сделать сам. Рассматривал кучу вариантов, остановился на Nd:YAG с непрерывной накачкой, так как случайно попала в руки пара квантронов к301а с непрерывной лампой накачки. Долго это все лежало в дальнем ящике, но за последние пару месяцев таки дошли руки до них. Строго говоря самодельными у этого лазера являются резонатор и блок питания. В качестве основания был взят первый попавшийся алюминиевый швеллер, от под который делалось уже все остальное. Никаких чертежей не существовало, все делалось практически от фонаря и подгонялось по месту. Из металлолома были переплавлены болванки, из болванок сделал держатель квантрона и зеркал. Из других болванок выточил оправы зеркал и фиксирующие их гайки. Оправы имеют способность юстироваться 4мя винтами, с резьбой 8*0.5. Все было сделано имея только ручной электроинструмент, настольную сверлилку и токарный 1к62. Зеркала резонатора купил на ибее у кетайцев -- комплект из глухого и выходного, который обошёлся в 18 баксов. Лампа накачки в квантроне -- днп-6\60.
После того как было сделано всё "железо" начал делать блок питания лампы накачки. Исходя из даташита на лампу. Сначала нужно было сделать силовой трансформатор на напряжение ХХ около 130В и мощностью 5 кВт. В ломе схабарил магнитопроовд от асинхронника киловатт на 5-7.5, произолировал его, намотал первичку проводом смотанным с обмотки БОЛЬШОГО масляного транса от подстанции. Вторичку намотал обычным монтажным прводом сечением 6 квадратов. Собра выпрямитель из диодов ВЛ25 на (1200В, 25А), фильтр из 2х дросселей Д-52 и капа к75-11 на 100 мкФ. Так как для розжига лампе нужно повышенноенапряжение на электродах - параллельно основному выпрямителю подключается в момент пуска удвоитель сети (600В) и отключается после зажигания лампы. Для первичного пробоя использовал осциллятор от какой-то большй лампы ДКсТ. Вот и весь блок питания, балласта в нем как такового нет. При работе лампы ток через неё достигает 40А, что не выходит за предельно-допустимые значения.
Охлаждение лазера пока осуществляется из водопровода -- все остается холодным, даже намёка на нагрев выходящей воды нет.
После сборки резонатора и блока питания лазер заработал и начал ЖЕЧЬ сразу без настройки и юстировки зеркал, что вообще говоря удивительно. Остальное можно увидеть из фоток и видео.

Самое главное -- получена лучевая мощность около 20 Вт


Изображение

Изображение


Изображение

Изображение

Изображение
Изображение

Изображение

Изображение
Блок питания:
Изображение

Изображение
Полученные повреждения
Изображение

#2
per4ik Отправлено 13 October 2014 - 21:59
13 October 2014 - 21:59

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
Цель работы? Спортивный интерес?

#3
Автор темы  V. Frankenstein Отправлено 14 October 2014 - 00:49
14 October 2014 - 00:49

     

    • Изображения V. Frankenstein
  • Banned
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 385 сообщений
Он самый. Ну и научиться хоть немного разбираться в предмете.

#4
per4ik Отправлено 14 October 2014 - 11:43
14 October 2014 - 11:43

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
Проба удачная!
От водопроводной воды нужно отказываться. "Загадите" квантрон , на помойку отправите. Теперь попробуйте мощность излучения сделать управляемой =)

#5
Автор темы  V. Frankenstein Отправлено 24 October 2014 - 20:53
24 October 2014 - 20:53

     

    • Изображения V. Frankenstein
  • Banned
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 385 сообщений
После подстройки зеркал резонатора был взят новый рубеж -- лезвие от бритвы. Фокусированное излучение дырявит его очень весело, как бумагу.
Видео: http://vk.com/video31425290_170124413
Изображение

#6
per4ik Отправлено 24 October 2014 - 20:58
24 October 2014 - 20:58

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
А какая мощность излучения у вас получается? А как зеркала настраиваете? Т.е. какой индикатор при этом используете?

#7
Автор темы  V. Frankenstein Отправлено 24 October 2014 - 22:30
24 October 2014 - 22:30

     

    • Изображения V. Frankenstein
  • Banned
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 385 сообщений
Если генерации нет совсем и её приходится ловить -- ставлю перед выходом пластину обклеенную черной изолентой потихоньку пальцами нажимаю на точки крепления зеркал, пока не пойдет дым. Потом кручу винты в нужных точках и постепенно вывожу на максимум мощности. Черную изоленту последовательно меняю на дерево, текстолит итп. Мощность не берусь оценить, так как не имею соответствующего измерителя.

У ИАГ высокий коэффициент усиления, и если резонатор короткий, как у меня -- генерация ловится сравнительно легко, обычно достаточно крутить одно зеркало. Настройка занимала минут 5 в среднем

#8
per4ik Отправлено 27 October 2014 - 21:26
27 October 2014 - 21:26

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
А вы посчитайте мощность косвенным способом. От мощности питания лампы - 3% мощность излучения. При настройке зеркал нужно добиться равномерного пятна излучения. Т.е. в идеале это ровный круг с равномерным свечением по всей площади. Есть визуализаторы для ИК лазеров. Используется соль какого то металла. Можно в инете найти. При попадании на эту соль излучения она начинает светиться. Кстати эти настройки надо делать при низких мощностях излучения.

Сообщение отредактировал per4ik: 27 October 2014 - 21:28


#9
dpss Отправлено 27 October 2014 - 22:55
27 October 2014 - 22:55

     

    • Изображения dpss
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 1397 сообщений
  • Город:Третий Рим
Обычно крутят только заднее зеркало. Переднее строится один раз при юстировке по пилотному видимому лазеру.

#10
vintavs Отправлено 28 October 2014 - 22:50
28 October 2014 - 22:50

    5-ый разряд

    • Изображения vintavs
  • Members
  • PipPipPipPipPip
  • 217 сообщений

Просмотр сообщенияper4ik (27 October 2014 - 21:26) писал:

А вы посчитайте мощность косвенным способом. От мощности питания лампы - 3% мощность излучения

При 2-х или 4-х лампах в одном квантроне как оценить мощность , Тоже 3% ?

#11
per4ik Отправлено 29 October 2014 - 21:57
29 October 2014 - 21:57

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
То же.
3% это КПД. Считаете от суммарной мощности ламп.

#12
vintavs Отправлено 30 October 2014 - 14:18
30 October 2014 - 14:18

    5-ый разряд

    • Изображения vintavs
  • Members
  • PipPipPipPipPip
  • 217 сообщений

Просмотр сообщенияper4ik (29 October 2014 - 21:57) писал:

То же.
3% это КПД. Считаете от суммарной мощности ламп.

На лазерных форумах спецы заявляют , что КПД квантрона К-107 всего 1% ? Возможно охлаждали болотной водой ?

#13
Автор темы  V. Frankenstein Отправлено 30 October 2014 - 20:50
30 October 2014 - 20:50

     

    • Изображения V. Frankenstein
  • Banned
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 385 сообщений
Настройку зеркал делал от грубой к более точной с понижением мощности накачки. Потом на полной луч стал бодро кромсать лезвие. Лампа потребляет 4 кВт из сети. 3% от этой величины -- 120 Вт получается. как-то сомнительно. 1% -- 40 Вт, что тоже выглядит многовато.

#14
per4ik Отправлено 30 October 2014 - 21:20
30 October 2014 - 21:20

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
У меня 5 Квт на входе, 150 Вт на выходе. Огромное значение имеет конструкция квантрона. Вы же режете без сжатого воздуха. Если сделать нормальную режущую головку то будет наверное резать и толще чем 0,1 мм.

#15
vintavs Отправлено 31 October 2014 - 13:24
31 October 2014 - 13:24

    5-ый разряд

    • Изображения vintavs
  • Members
  • PipPipPipPipPip
  • 217 сообщений

Просмотр сообщенияper4ik (30 October 2014 - 21:20) писал:

У меня 5 Квт на входе, 150 Вт на выходе. Огромное значение имеет конструкция квантрона.

Какой диаметр и длина АЭ ( тип ) , сколько ламп и какой отражатель ( диаметр , длина) ?

Сообщение отредактировал vintavs: 31 October 2014 - 13:26


#16
per4ik Отправлено 31 October 2014 - 19:27
31 October 2014 - 19:27

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
"ну вы блин даете!.."
Я свой квантрон не разрабатывал =).
Один раз туда лазил когда лампа лопнула. Поэтому все параметры примерные. Лампа накачки одна. Стоит параллельно излучателю примерно в 5 мм от него. Длина излучателя 100 мм. Лампа и излучатель стоят в керамическом стакане хитрой формы. Диаметр излучателя 4...5 мм. Диаметр лампы 9 мм.

Сообщение отредактировал per4ik: 31 October 2014 - 19:29


#17
Автор темы  V. Frankenstein Отправлено 01 November 2014 - 01:23
01 November 2014 - 01:23

     

    • Изображения V. Frankenstein
  • Banned
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 385 сообщений

Просмотр сообщенияper4ik (30 October 2014 - 21:20) писал:

Огромное значение имеет конструкция квантрона.

Угу. Вот почему-то при сравнимых мощностях накачки паспортная мощность квантронов серии к301 с разными буквами отличается в 10 раз. к301в -- 130 Вт, к301а -- 20 вт к301б -- 40 вт. с другой стороны при почти одинаковых лампах там совершенно разные стержни. Может из-за этого?

#18
per4ik Отправлено 01 November 2014 - 14:54
01 November 2014 - 14:54

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
Я конечно не крупный специалист в лазерах, но логика подсказывает, что чем больше диаметр излучателя тем больше можно получить выходную мощность лазерного излучения. При прочих равных условиях. Поэтому скорее всего лампу накачки ставят в соответствии с размером излучателя. Потому и разные комплектации квантронов с разными буквами

#19
rezchik73 Отправлено 12 November 2014 - 13:25
12 November 2014 - 13:25

    • Изображения rezchik73
  • Новичок
  • 7 сообщений
  • Имя:Андрей
Здравствуйте,извините что в чужую тему лезу,вопрос по YAG лазера.ЛазерYAG:Nd длина волны 1064nm,мощность150w,режим работы импульсно-периодический.Можно ли таким лазером резать ещё что нибудь кроме металла?


#20
per4ik Отправлено 12 November 2014 - 21:54
12 November 2014 - 21:54

     

    • Изображения per4ik
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2689 сообщений
  • Город:Москва
ИК лазер. Т.е. резка идет за счет нагрева-расплавления материала и выдувки расплава из зоны реза. Я "для смеха" пробовал резать пластик. Полный провал.





Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 зарегистрированных, 1 гостей, 0 скрытых

Рейтинг@Mail.ru