Стенд для изучения работы и конструкции импульсных газовых лазеров.

Тема в разделе 'Построение газовых лазеров', создана пользователем nERV, 12 янв 2012.

  1. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Захотелось мне как-то изготовить самодельный азотный лазер, да только не из картона и скотча, а из нормальных материалов. Прототип был успешно воспроизведен, но к тому моменту интерес иссяк, отладка так и не была завершена.
    Недавно мои мысли стали все чаще возвращаться к этой теме, только вот конструкций таких лазеров и их БП довольно много, изготавливать в отдельности каждый вариант трудоемко и долго, а попробовать хочется многое. Так у меня родилась идея создания модульной конструкции, включающей в себя несколько элементов.
    Блоки накачки:
    1) БН на основе полосковых линий.
    2) БН на основе коаксиальных линий.
    3) БН на основе импульсных дисковых конденсаторов.
    4) можно попробовать что-то еще, типа ГИН Фитча-Говела или ГИН Маркса.
    Разрядные камеры:
    1)Камера с электродами для возбуждения поперечного разряда.
    2)Камера с электродами для возбуждения продольного разряда.
    3) Камера с индуктором для возбуждения индукционного разряда.
    Каждая разрядная камера может оснащаться съемными выходными окнами из фторида кальция или хлорида натрия, что перекравает диапазон длин волн от УФ(250нм) до дальнего ИК(16мкм).
    Оптический стол:
    Представляет из себя основание с крепежными отверстиями, на котором будут размещены оптические элементы.
    Блок подготовки газовых смесей:
    Состоит из набора редукторов для регулирования давления газов, манометров для его контроля ,кранов для коммутации газовых "магистралей" , игольчатых дросселей и смесительной емкости.
    Вакуумный насос также наличествует, правда минимальное разряжение, создаваемое им всего 50мм рт.ст. Но из доступной литературы видно, что многие лазеры такого типа работают в интервале давлений 20-500 торр, так что в этот диапазон со своим насосом я частично попадаю.
    Для начала хочу изготовить блок для смешения не более 3х различных газов. А может для начала обойдусь и двумя газами.

    Комбинируя эти модули можно узнать много нового об импульсных газовых лазерах. Правда, скорее всего, не все модули будут совместимы друг с другом, но это я узнаю экспериментально :)

    В данной работе постараюсь делать все аккуратнее, на "буржуйском" уровне. Максимум гламура, минимум соплей!
    Ну и кое то уже начинает вырисовываться, например вот эта камера для возбуждения поперечного разряда, правда пока готова только "оболочка" из 12мм поликарбоната. Электроды почему-то еще не готовы, видимо станочники не умеют читать чертежи на расстоянии прямо из моей головы :)
    2012-01-12-189.jpg 2012-01-12-187.jpg
     
    suslox и St2Ra3nn8ik нравится это.
  2. zrgzn

    zrgzn Дракон

    Предсказываю МАССУ возни с пайкой твёрдым припоем, нержавейкой, капиллярами, устранением загрязнений из компонентов и так далее. Игольчатые дроссели, кстати, лично мне пришлось брать с ебея, Parker needle valve, зато они заменяют собой и краны напуска, ибо держат до сотни атмосфер.
    50 мм - никуда не годится (водоструй небось?), ищи честный ротационник, а лучше вакуумный пост из ротационника вместе с диффузионником/турбомолекулярником. Иначе у тебя эти 50 миллиметров воздуха останутся жить в итоговой смеси, т.е. для рабочего давления в 200 мм рт. ст. у тебя будет четверть - воздушная грязь (и, ессно, никакой лазер толком не заведётся, кроме разве что азотного), и единственный способ её устранять - многократное заполнение целевым газом (и желательно до сильно большего, чем эти 50 мм рт. ст. давления) и последующая откачка (т. о. уменьшаем процентное соотношение грязь/смесь).
     
    silverray нравится это.
  3. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    К счастью ты не прав насчет пайки. В свое время довольно много паял ВД конструевины именно твердыми припоями.Также имею доступ к современным промышленным пневмокомпонентам, так что паять совсем не придется.
    Загрязнение другими газами устраняется из камеры продувкой, ибо она(камера) проточная, т.е имеет входной и выходной патрубок.

    За критику спасибо. Выходит что я многое продумал. :)

    Ну а теперь вернемся к компонентам:
    Готово сердце любого ГИНа - разрядник.
    Конструкция также модульная, электроды сменные. Сейчас установлены стальные полированные электроды. Для их замены нужно открутить всего 16 болтиков :)

    Сваял за воскресенье импульсный коаксиальный трансформатор на стержневом сердечнике.
    Представляет из себя 4 секции кабеля RG-8. Центральные жилы соединены последовательно, концы оплеток параллельно.
    Накачка трансформатора осуществляется от 3х параллельно соединеных конденсаторов КВИ-3 общей емкостью 1нф через воздушный разрядник атмосферного давления.
    2012-01-15-208.jpg 2012-01-16-215.jpg 2012-01-16-214.jpg
    Напряжение пробоя регулируется расстоянием между электродами.
    итак результаты:
    при расстоянии между электродами основного разрядника 1.5мм пробивается нагрузочный разрядник на выходе трансформатора с расстоянием между электродами 21мм.
    2012-01-15-211.jpg 2012-01-15-212.jpg

    Вот видюшка:
    http://rutube.ru/tracks/5216695.html

    Привел разрядник к нормальному виду. Установлены изоляторы на выводы, загерметизмрован и проведено испытание на утечку. Пока все в норме!
    2012-01-17-219.jpg 2012-01-17-218.jpg 2012-01-16-217.jpg

    Много чего уже сделалось, но осталось в разы больше.
    Разрядная камера с продольным расположением электродов. В процессе...
    cotube3.jpg cotube2.jpg cotube1.jpg cotube.jpg
    Электрод предыонизации в разрядной камере с поперечным расположением электродов
    ic1.jpg
    Крепеж с фторкальциевыми окнами
    ow1.jpg
    Еще один ГИН
    pg1.jpg pg2.jpg pg3.jpg

    Приклеил окошки к трубе
    2012-02-12-301.jpg
    Ну и собсно что получилось на электровакуумных испытаниях
    2012-02-13-302.jpg 2012-02-13-303.jpg
     

    Вложения:

    товарищ мышъ, alaser, silverray и 3 другим нравится это.
  4. suslox

    suslox Пушистикс Staff Member

    а где ты взял смесь и как закачивал?
     
  5. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Пока нигде. Через трубочки.
     
  6. silverray

    silverray Активный пользователь

  7. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Не, утром.
    Итак, для любознательных:
    Давление в трубке 30-40ммртст(0.04 атм по моему не очень точному манометру)
    Растояние между электродами чуть менее 700мм
    Газ пока воздух. Вечерком попробую соорудить реактор и задуть трубочку ЦО2
    А вот как устроена моя трубка:
    Новый точечный рисунок.jpg
     
  8. nERV

    nERV Модератор Staff Member

  9. nERV

    nERV Модератор Staff Member

  10. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Cороконожка отакуэ!
    2012-03-23-392.jpg
     
    St2Ra3nn8ik и suslox нравится это.
  11. Shah

    Shah Пользователь

    коаксильный транс? чочо за кабель юзал?
     
  12. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    РК75-4-12 и два кило феррита 400.
     
  13. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Углекислота/воздух/водяные пары.
     
  14. suslox

    suslox Пушистикс Staff Member

    а где можно почитать про коаксиальные трансы?
     
  15. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    У Месяца. Есть на флае.
     
  16. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Сороконожка пересела на лыжи :)
    2012-05-02-460.jpg 2012-05-02-462.jpg
     
  17. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    Анодный колпачок. Штука вроде бы простая, но абсолютно необходимая :)
    2012-05-03-465.jpg 2012-05-03-466.jpg
     
  18. suslox

    suslox Пушистикс Staff Member

    тиратрон? а какой?:)
     
  19. nERV

    nERV Модератор Staff Member

    325й
     

Поделиться этой страницей