Цитата(с http://www.ria-inc.net):

Лазер на азоте

Пожалуй, это самая простая и распространенная конструкция. Она не требует зеркал, хотя для того, чтобы направить луч не в обе стороны сразу, одно зеркало все же ставят. Генерация происходит в длинном узком промежутке, заполненном азотом. Получающийся луч ультрафиолета 337,1 нм имеет плохую когерентность, но зато высокую мощность. Его можно использовать для накачки лазеров на красителях.



Типичный самодельный лазер на азоте. Хорошо видны конденсаторы-«крылья». Фото из коллекции Сэмюэля Голдвассера.

Накачкой лазера служит электрический разряд напряжением 5–20 кВ (осторожно, высокое напряжение! Заряд конденсаторов лазера смертелен!). Для генерации достаточно расположить две линейки строго параллельно и устроить между ними разряд строго односременно. Скорость поджига разряда вдоль линеек должна превышать скорость света, чтобы азот оказался ионизированным до того, как через него пройдет луч. На практике для этого приходится подводить энергию к линейке сбоку сразу по всей длине, этим достигается одновременность. Иначе бы волна энергии бежала по линейке со скоростью света (быстрее-то нельзя!) и опоздала бы. Излюбленная конструкция любительского лазера, которую часто неправильно называют схемой Блюмляйна, представляет собой два плоских конденсатора. С нижней стороны они непосредственно соединяются, а с верхней закреплены линейки разрядного промежутка. Конденсаторы заряжают от источника высокого напряжения. затем один из них резко закорачивают (чаще всего с помощью искрового промежутка). За счет собственной индуктивности в закороченном конденсаторе возникают колебания, и через полпериода напряжение на разрядном промежутке становится равным удвоенному напряжению питания. При этом происходит пробой. Если линейки сделаны качественно и отрегулированы, то пробой произойдет по всей длине равномерно.

Время жизни возбужденного состояния (метастабильного уровня там нет, лазер двухуровнувый) в азоте крайне мало и составляет от 1 до 40 наносекунд (зависит от чистоты и давления газа). Если разряд достаточно быстр, чтобы вкачать за это время необходимую энергию (пиковая мощность разряда должна для этого составлять несколько мегаватт, а длительность не превышать 10 наносекунд), то получится лазерное излучение. Обычно азот должен быть чистым и находиться при пониженном давлении, но при очень качественной накачке можно ухитриться заставить лазер работать и с воздухом вместо азота, и даже при атмосферном давлении (то есть просто две линейки в воздухе уже могут образовать лазер!). Кислород заметно снижает время жизни возбужденного уровня азота, да еще и портит электроды, поэтому лучше все же использовать азот. Чистота азота особой роли не играет. При атмосферном давлении ничего хорошего тоже не получится, хоть работать и будет. Хотите мощность - используйте чистый азот и откачивайте насосом. Обычно в лазерах используют работу напроток - азот из баллона подается с одной стороны и откачивается с другой. Герметичную трубку с азотом, работающую без насоса, сделать можно, но самодельная трубка будет все время пачкаться всякой дрянью, летящей из электродов и стенок, и долго не проработает. Лучше все время подавать новый чистый газ, а грязный удалять.

Автору статьи посчастливилось поработать с азотным лазером Molectron UV-1000 мощностью 1 мегаватт. Он работал напроток от баллона, дина трубки составляла 2 метра, сечение луча — прямоугольник около сантиметра толщиной и несколько сантиметров в длину. Рабочее напряжение около 30 киловольт. Разряд зажигался с помощью большого водородного тиратрона, от которого на трубку импульс шел по 100 толстым коаксиальным кабелям строго одинаковой длины. Они начинались от конденсатора внутри корпуса тиратрона, а концами были равномерно распределены вдоль двухметровой трубы. Этим обеспечивалась одновременность накачки. Сфокусированный хорошей линзой из плавленого кварца, луч легко испарял (не прожигал) бумагу, с громким щелчком оставляя в ней аккуратное отверстие с четкими краями.
Материалы и конструкция

Конденсаторы делаются из фольгированного текстолита (фольга по краям стравливается, но ни в коем случае не срезается, иначе по царапинам пробьет) или из любой металлической фольги и пластиковой пленки. Можно попробовать слюду. В лазере с чистым азотом и с насосом можно использовать заводские конденсаторы-«бочонки». Обеспечьте хорошую изоляцию. Заряд конденсаторов смертелен.

Источник высокого напряжения может быть любым (из строчника от телевизора, из катушки зажигания, из трансформатора от неоновой рекламы и т.п.). Высокое напряжение должно быть выпрямлено. Нужно иметь регулировку высокого напряжения, переключатели «защиты от дурака» и кнопки аварийного отключения. Неплохо иметь киловольтметр.

Запуск разряда обычно делают с помощью искрового промежутка. Тиратрон трудно достать, а пригоден он только для лазеров с трубкой высокого качества. Искровой промежуток должен быть регулируемым. Его нужно закрыть, поскольку он очень громко трещит и очень ярко сверкает. Можно попробовать пустить в него азот под давлением. Неплохо заполнить водородом (избегать образования гремучего газа!). Искровым промежутком можно управлять с помощью третьего электрода.

Объем лазера чаще всего делают из оргстекла. Неплохо добавить защиту от ультрафиолета. На торцах трубки ставят самые тонкие стеклышки, какие удастся достать (например, покровные стекла для микроскопа).

Вопреки распространенному мнению, никакой бегущей волны в «крыльях» нет. Не те частоты. Поэтому вырезать конденсатор в виде параболического отражателя не надо. Тем не менее, форма и размеры конденсатора влияют на его индуктивность. Надо подбирать. Конденсаторы должны быть одинаковыми. Не стоит делать один меньше другого.

Искры между линейками свидетельствуют либо о неровностях, либо о слишком высоком напряжении, либо о слишком медленном поджиге. Причиной медленного поджига могут быть слишком большие конденсаторы. Свечение между линейками должно быть равномерным.

Обнаружить ультрафиолет можно по свечению белой бумаги.

Кто что думает?

Вот кстати еще инфа:

http://www.jetpletters.ac.ru/ps/1800/article_27497.pdf
http://www.flyback.org.ru/download.php?id=6900
http://www.flyback.org.ru/download.php?id=6901
http://www.high.h1.ru/energy/opt/1/index.htm

и в гугле по запросу
азотный лазер

Ерундой занимаетесь. Конкретно для какого использования-то вам ОНО надо? Металл им резать не получится, дырки в нем делать тоже вряд ли реально.... Пустая трата времени.

Кстати, самые распрострненные лазеры в промышленности - CO2) И там тоже множество подводных камней.

Ну зря ты так Во первых чисто научный интерес. Во-вторых вечное "А смогу ли я это сделать?". В-третьих неплохая тема для конференции. Ну и в четвертых - хороший лазер накачки

Выбираем индустриальные и медицинские источники питания MEAN WELL в открытом исполнении

Использование модульных источников питания открытого типа широко распространено в современных устройствах. Присущие им компактность, гибкость в интеграции и высокая эффективность делают их отличным решением для систем промышленной автоматизации, телекоммуникационного оборудования, медицинской техники, устройств «умного дома» и прочих приложений. Рассмотрим подробнее характеристики и особенности трех самых популярных вариантов AC/DC-преобразователей MW открытого типа, подходящих для применения в промышленных устройствах - серий EPS, EPP и RPS представленных на Meanwell.market.

Подробнее>>

Ссылочки поправьте, чтобы горизонтальной прокрутки не было - читать очень неудобно.

http://www.jetpletters.ac.ru/ps/1800/article_27497.pdf
http://www.flyback.org.ru/download.php?id=6900
http://www.flyback.org.ru/download.php?id=6901
http://www.high.h1.ru/energy/opt/1/index.htm
http://www.pulslaser.de/
http://www.repairfaq.org/sam/lasercmg.htm

у кого есть мысли по поводу хорошего и тонкого диэлектрика? дома всё испробовал, но самый лучший пока 1 слойный. текстолит 2сторонний не покупал, я ищу чтонибудь кроме него..

пока пытался сворганить воздушный лазер пробило пару кондёров(пробивлао преимущественно "колебательный" кондёр) и фольгу в куски изорвало , остался без неё - надо также приклеивать её к диэлектрику полностью, желательно гладко тогда утечки будут минимальны..

получался индукционный разряд сразу в нескольких местах.. (но как я подумал, это только кажется в нескольких местах - за пару наносекунд каждый разряд в разном месте) но генерации пока не добился..

ищу диэлектрик такой чтоб хватало хотябы 0.2 мм на 40 кВ..

заодно подскажите какая пробиваемость у стеклотекстолита(1 мм толщины на сколько хватает ? )

Пробиваемость вычисляется по формуле U=(Pдоп.проб./3.14*C*f)^1/2, где Pдоп.проб.-допустимая максимальная инерционная мощность, 3.14 - пи, C - емкость, f - частота колебаний. Я вот хочу попробовать полистирол 0.5мм, да никак не дойду до магазина Как проэксперементирую - отпишусь.

я как обычноотвечаю сам на свои вопросы - нашёл дома пакеты для запекания, называется "Рукав для запекания" даже приведён Состав: ПЕТ (это весь состав ), устойчивы к температуре до 200 градуосв цельсия, собсно рукав - рулон поли-какойто там трубки из плёнки толщиной гдето 0.01-0.03 мм , сложил в 8 слоёв, хватает с запасом , напряжение на кондёрах около 30кВ. качество соответсвенно улучшилось..

теперь очередь идти покупать уголки алюминивые

Тоже вариант, причем неплохой надо тоже попробовать. А как вам такой лазер: http://www.pulslaser.de/index.php?datei ... kstoff.htm ?

И какая в результате удельная цена кондера на 30кВ?

Рублей 50-100 максимум(за счет пластин металлических).

ещё прикольный, но туповатый вариант - купить файлов плёночных(для бумаг A4) и вкладывать 1 в 1 до тех пор, пока не получится требуемая толщина относительно 1 файла, затем свтавляем мет.пластину внутрь, и обкладка готова.. с 1 стороны пробьёт - перевернуть можно.. правда если делать с фольгой, то разряд выбивает и обратную сторону - опадают клочки файлов и фольги

Дык а ёмкость какая?

Описание компонентов:
1. Источник выпрямленного напряжения ~10-30кВ
2. Конденсаторы емкостью от 0.5 до 1мкФ и напряжением пробоя не ниже ~40кВ, с наиболее малым временем разрядки(плоские, керамические, однако керамические лучше использовать для лазеров на чистом азоте)
3. Газовый разрядник(на напряжение ~30-40кВ)
4. Высоковольтные провода
5.Электроды(плоские или формы )_(, т.к. при последних достигается наибольшая эффективность)
По желанию:
6. Трубка с диаметром 6-10мм, покрытая зеркальным напылением.
7. Зеркало для направления света в одном направлении.
8. Еще одна трубка и кулер, для создания аэродинамической трубы. Актуально для мощных высокочастотных лазеров, т.к. позволяет существенно увеличить мощность. Можно также использовать аэродинамическую трубу для создания разряжения в рабочей камере.

Кстати, интересная особенность таких лазеров: при продольном разряде в некоторых газах свет распространяется только в одном направлении, если не ошибаюсь - от катода к аноду. Вероятно, это связано с самим строением газов.

И помните, все газоразрядные лазеры имеют схожее строение!


-

Напряжение на колебательном конденсаторе ~50кВ.(Спасибо за информацию VanzAAA )

Помоему (сам тоже баловался...) лучше использовать полупроводниковый лазер (например лазерную указку, за 50 руб(УРА!!! как я радовался когда китайцы сталь продовать их в розницу )). С накачкой красителей. Обычных тканевых красителей. Примитивнейшая схема - прокачка в резонатор и охладитель... всё. Охлаждение может и не понадобится, учитывая ваши (наши) мощьности (потребности).

Хим. краситель (раствор анилиновых красок. В красящих веществах содержется материал(метал(точнее его окислы, соли ...), скажем Бор) который вступает в резонанс с накачивающим излучением от полупроводн. лазера). Не надо никаких кондёров.

Все просто... Монохромное излучение, зависящее от цвета красителя. Хотите жёлтинького, хотчите синеньково. И балуйтесь дома с голографией и голографитческим экраном. Да хоть с голографической реальностью...

У всех газоразрядных лазерных генераторов (можно сказать - СВЧ излучении видимого спектра(когерентного конечно)) зеркала устанавливаются под определённым углом, чтоб убрать гармоники(вредные). Иначе получается большая диаграмма направленности и меньшая дальность излучения.

Да, и плазменный вроде проще.
Чем длиннее трубка (тело где происходит резонанс и генерация) тем хуже лазер...
И ионизация вообще плохая затея, просто хотяб потому, что даже у стенок трубки происходит (скажем охлаждение) различные процессы и реакции ухудшающие генерацию.
Да и само рабочее тело не однородно... (((

И на такую ионизацию (соленоидом, я имею ввиду, как я увидел на ссылке) тратиться очень много энергии.
Плазменному гораздо меньше.
Все рассуждения автора о несоблюдении правил ТБ- на его совести.
Будьте внимательны! Лучше перебдеть, чем перебздеть! Модератор Сэр Мурр

MetEl, ужос может еще предложишь полапать кондеры, не заземлив их перед этим?

Сборка газоразрядного лазера(для меня во всяком случае) представляет в первую очередь чисто научный интерфейс

Кстати, кто-нибудь знает, где и примерно за сколько можно купить активные элементы для лазеров на парах меди LT-1Cu?

А можешь поподробнее? Как вообще это реализовать? Как сделать резонатор? В чем растворять красители? Какие конкретно красители нужны? И самое главное: разве с накачкой от лазерной указки может получиться достаточно мощный лазер?

Может. Если отвергнуть законы термодинамики и допустить существование вечного двигателя.

Я не специалист лазерщик, посоветовать или рассказать чтонить я могу на эту тему. Но если вы хочите практиковать, то я могу привести вас к ошибке или ложному пути. Так как дам поверсхностный или не полный(точный) ответ. Нужно изучать тему, потому что потребуются расщёты и решения который только вы можеде найти. На месте так сказать, в ваших условиях и для выших задач.

Лучше, конечно, пойти на какойнить "лазерный" форум.
На последний мне не достаточно вводных.

Короче, что значит достаточно мощный. По мне это десятки, а лучше сотни киловат. Но разумеется т.к потребление будет больше чем излучение, это уже проблема...

Конкретно какие красители нужны (назвать марку, производителя или состав ) сейчас, я не могу. Поищите где эта тема жива.

Те же зеркала(расстояние расщётное) только рабочее тело - жидкость, размером примерно со спичечный коробок. Главноее что нет ничего высоковольтного(что с этим святано), там и УФ, Рентгеновское излучения присутствуют. Почему я и посоветовал рассмотреть накачку.