Laserová výroba. Ako vyrobiť výkonný laser

Chceli ste niekedy vyrobiť skutočný laser? V skutočnosti to nie je také ťažké, ako by sa mohlo zdať. Všetko, čo potrebujete, je DVD mechanika a nejaké materiály.

Poďme zistiť, ako urobiť laser doma. Čo k tomu budete potrebovať?

DVD mechanika s funkciou prepisovania;
laserové ukazovátko;
kolimátor na získanie rovnomerného lúča svetla;
niekoľko skrutkovačov;
kancelársky nôž;
kovové nožnice;
spájkovačka

Postup

Jednotku DVD rozoberieme a odstránime z nej horný panel. Zaujíma vás poloha vozňa, pretože tam sa nachádzajú sprievodcovia. Odskrutkujte skrutky a vyberte vozík. Nezabudnite odpojiť všetky konektory!

Začneme proces demontáže vozíka. Bude mať 2 diódy. Jedna slúži na čítanie, druhá na vypaľovanie stôp – je červená. Potrebujeme presne to druhé.

Zvyčajne je táto dióda priskrutkovaná k doske pomocou skrutiek, ktoré by sa mali opatrne odskrutkovať pomocou malého skrutkovača. Skontrolujte jeho funkčnosť pripojením k batérii. Opatrne vyberte diódu z puzdra. Vezmeme zakúpený kolimátor a rozoberieme ho. Vo vnútri je laserová dióda. Odstránime ho a na jeho miesto vložíme ten, ktorý bol odstránený z jednotky.

Na demontáž môžete použiť skrutkovač. Ak sa prvok stane tvrdohlavým, oplatí sa použiť ostrý nôž. Táto časť by sa mala odstrániť opatrne, pričom dávajte pozor, aby ste nepoškodili ostatné komponenty dosky.

Ďalším krokom je inštalácia diódy do krytu. Musí byť prilepený pomocou tepelne odolného lepidla. Je dôležité ho nainštalovať v rovnakej polohe ako predchádzajúca. Vezmeme spájkovačku a pripájame drôty k prvku, pričom dodržiavame polaritu.

Teraz je čas spracovať laserové ukazovátko. Odskrutkujte veko a vyberte komponenty. Reflektor môže vyžadovať úpravu. Pomocou pilníka urobte jeho okraje hladké. Nezabudnite odstrániť plexisklo.

Vyberte batérie a vložte predtým zostavenú konštrukciu na miesto vysielača. Ďalej zostavíme laserové ukazovátko v opačnom poradí, ale bez použitia plastovej šošovky.

Dokončovacie úpravy

Teraz je potrebné vrátiť batérie na pôvodné miesto a skontrolovať vytvorené zariadenie. Nikdy nemierte laserom na seba, ľudí alebo zvieratá okolo vás. Nie je veľmi výkonný, ale ľahko roztopí igelitové vrecko alebo iný materiál podobnej hrúbky. Dĺžka lúča presiahne 100 m, s jeho pomocou môžete na túto vzdialenosť zapáliť zápalku.

Nie je ťažké zostaviť laser vlastnými rukami, nepotrebujete na to žiadne špeciálne nástroje ani veci. Je dôležité nezabudnúť, že táto vec nie je použiteľná ako hračka. Je nebezpečné nasmerovať ho na zrkadlá alebo iné reflexné povrchy. Ak radi experimentujete, potom je to skvelý spôsob, ako vytvoriť zaujímavú vec.

Slovo „laser“ alebo „laser“ je skratka pre „zosilnenie svetla stimulovanou emisiou žiarenia“. V ruštine: - „zosilnenie svetla stimulovanou emisiou“ alebo optický kvantový generátor. Prvý laser, ktorý používal ako rezonátor strieborný rubínový valec, bol vyvinutý v roku 1960 v Hughes Research Laboratories v Kalifornii. .Dnes sa lasery používajú na rôzne účely, od merania rôznych veličín až po čítanie zakódovaných údajov. Existuje niekoľko spôsobov, ako vyrobiť laser, v závislosti od vášho rozpočtu a schopností.

Kroky

Časť 1

Pochopenie toho, ako funguje laser

Laser potrebuje na svoju činnosť zdroj energie. Lasery fungujú tak, že vzrušujú elektróny v aktívnom médiu lasera s vonkajším zdrojom energie a stimulujú ich, aby vyžarovali svetlo špecifickej vlnovej dĺžky. Tento proces prvýkrát navrhol v roku 1917 Albert Einstein. Aby elektróny (v atómoch aktívneho prostredia lasera) mohli vyžarovať svetlo, musia najprv absorbovať energiu pohybom na vyššiu obežnú dráhu a potom túto energiu uvoľniť vo forme častice svetla pri návrate na pôvodnú dráhu. Tento spôsob zavádzania energie do aktívneho média lasera sa nazýva „pumpovanie“.

Kanálový prechod energie cez aktívne (zosilňujúce) médium. Zosilňovacie médium alebo aktívne laserové médium zvyšuje intenzitu svetla v dôsledku indukovaného (stimulovaného) žiarenia emitovaného elektrónmi. Zosilňujúcim médiom môže byť ktorákoľvek z nasledujúcich štruktúr alebo látok:

Inštalácia zrkadiel na zachytenie svetla vo vnútri lasera. Zrkadlá alebo rezonátory udržujú svetlo v pracovnej komore lasera, kým sa nenahromadí požadovaná úroveň energie, ktorá sa vyžaruje cez malý otvor v jednom zo zrkadiel alebo cez šošovku.

Najjednoduchší rezonátor alebo „lineárny rezonátor“ používa dve zrkadlá umiestnené na opačných stranách pracovnej komory lasera na generovanie jediného výstupného lúča.
Zložitejší "kruhový rezonátor" používa tri alebo viac zrkadiel. Môže generovať viac lúčov alebo jeden lúč pomocou optického izolátora.

Použitie zaostrovacej šošovky na nasmerovanie svetla cez zosilňujúce médium. Spolu so zrkadlami šošovka pomáha sústrediť a nasmerovať svetlo tak, aby zosilňujúce médium dostalo čo najviac svetla.

Časť 2
Stavba lasera
Prvý spôsob: Výroba lasera zo súpravy
1. Nákup. Môžete si kúpiť v obchode s elektronikou alebo kúpiť online „laserovú súpravu“, „laserovú súpravu“, „laserový modul“ alebo „laserovú diódu“. Laserová súprava by mala obsahovať:
  - Okruh vodiča. Niekedy sa predávajú oddelene od ostatných komponentov. Vyberte obvod ovládača, ktorý vám umožní regulovať prúd.
  - Laserová dióda.
  - Regulačná šošovka môže byť vyrobená zo skla alebo plastu. Typicky sú dióda a šošovka zostavené dohromady v malej trubici. Tieto komponenty sa niekedy predávajú samostatne bez ovládača.
2. Zostavenie obvodu vodiča. Mnoho laserových súprav sa predáva s nezmontovaným ovládačom. Tieto súpravy obsahujú PCB a súvisiace diely a musíte ich spájkovať podľa priloženej schémy. Niektoré súpravy môžu mať zostavený ovládač.
  
  Pripojte riadiacu jednotku k laserovej dióde. Ak máte digitálny multimeter, môžete ho pridať do obvodu diódy na sledovanie prúdu. Väčšina laserových diód má prúd v rozsahu od 30 do 250 miliampérov (mA). Prúdový rozsah 100 až 150 mA vytvorí pomerne silný lúč.
  - Môžete použiť väčší prúd na laserovú diódu, aby ste vytvorili silnejší lúč, ale dodatočný prúd skráti životnosť alebo dokonca spáli diódu.
3. Pripojte napájací zdroj alebo batériu k obvodu ovládača. Laserová dióda by mala jasne svietiť.
4. Otočením šošovky zaostrite laserový lúč. Nasmerujte ho na stenu a zaostrujte, kým sa neobjaví pekný jasný bod.
  - Po nastavení šošovky týmto spôsobom umiestnite zápalku na čiaru lúča a otáčajte šošovkou, kým neuvidíte, že hlavička zápalky začína dymiť. Môžete tiež vyskúšať praskanie balónov alebo vypaľovanie dier v papieri.
Metóda dva: Zostrojenie diódového lasera zo starej jednotky DVD alebo Blu-Ray
1. Vezmite si starý DVD alebo Blu-Ray rekordér alebo mechaniku. Vyberte si zariadenia s rýchlosťou zápisu 16x alebo vyššou. Tieto zariadenia majú laserové diódy s výstupným výkonom 150 mW alebo viac.
  - DVD mechanika má červenú laserovú diódu s vlnovou dĺžkou 650 nm.
  - Blu-Ray mechanika má modrú laserovú diódu s vlnovou dĺžkou 405nm.
  - Jednotka DVD musí byť v dostatočne dobrom stave na napaľovanie diskov, aj keď nie nevyhnutne úspešne. Inými slovami, jeho dióda musí byť dobrá.
  - Nepokúšajte sa použiť DVD čítačku alebo CD čítačku a napaľovačku namiesto DVD napaľovačky. DVD čítačka má červenú diódu, ale nie je taká výkonná ako napaľovačka DVD. Laserová dióda v napaľovačke CD je pomerne výkonná, ale vyžaruje svetlo v infračervenom rozsahu a získate lúč, ktorý je pre oko neviditeľný.
2. Odstránenie laserovej diódy z mechaniky. Otočte disk hore nohami. Uvidíte skrutky, ktoré bude potrebné odstrániť predtým, ako budete môcť oddeliť hnací mechanizmus a vytiahnuť diódu.
  - Po rozobraní disku uvidíte dvojicu kovových vodidiel, ktoré sú pripevnené skrutkami. Podporujú laserovú súpravu. Odskrutkujte vodidlá, aby ste ich odstránili. Odstráňte laserovú súpravu.
  - Laserová dióda je menšia ako cent. Má tri kovové kontakty vo forme nožičiek. Môže byť umiestnený v kovovom obale s ochranným priehľadným okienkom alebo bez okienka, prípadne nesmie byť ničím zakrytý.
  - Musíte vytiahnuť diódu z laserovej hlavy. Pred odstránením diódy môže byť jednoduchšie najskôr odstrániť chladič zo zostavy. Ak máte antistatický remienok na zápästie, použite ho pri odstraňovaní diódy.
  - S laserovou diódou zaobchádzajte opatrne, najmä ak ide o nechránenú diódu. Ak máte antistatickú nádobu, umiestnite do nej diódu, kým nezačnete zostavovať laser.
3. Pripravte zaostrovaciu šošovku. Aby ste ju mohli použiť ako laser, budete musieť prejsť lúč z diódy cez zaostrovaciu šošovku. Môžete to urobiť jedným z dvoch spôsobov:
  - Použitie lupy ako zaostrovacej šošovky. Otočením šošovky nájdite požadované miesto na prijatie zaostreného laserového lúča. V prípade potreby sa to bude musieť vykonať vždy pred použitím lasera.
  - Kúpte si laserovú diódu s nízkym výkonom, napríklad 5 mW laserovú diódu s kompletnou šošovkou a trubicou. Potom ju nahraďte laserovou diódou z DVD napaľovačky.

Dnes budeme hovoriť o tom, ako si vyrobiť výkonný zelený alebo modrý laser doma zo šrotu vlastnými rukami. Zvážime aj nákresy, schémy a dizajn domácich laserových ukazovátok so zapaľovacím lúčom a dosahom až 20 km

Základom laserového zariadenia je optický kvantový generátor, ktorý pomocou elektrickej, tepelnej, chemickej alebo inej energie vytvára laserový lúč.

Laserová operácia je založená na fenoméne vynúteného (indukovaného) žiarenia. Laserové žiarenie môže byť nepretržité, s konštantným výkonom alebo pulzné, dosahujúce extrémne vysoké špičkové výkony. Podstata javu spočíva v tom, že excitovaný atóm je schopný emitovať fotón pod vplyvom iného fotónu bez jeho absorpcie, ak sa energia tohto fotónu rovná rozdielu energií hladín atómu pred a po žiarenia. V tomto prípade je emitovaný fotón koherentný s fotónom, ktorý spôsobil žiarenie, čiže je jeho presnou kópiou. Týmto spôsobom sa svetlo zosilní. Tento jav sa líši od spontánneho žiarenia, pri ktorom majú emitované fotóny náhodné smery šírenia, polarizáciu a fázu
Pravdepodobnosť, že náhodný fotón spôsobí stimulovanú emisiu z excitovaného atómu, sa presne rovná pravdepodobnosti absorpcie tohto fotónu atómom v neexcitovanom stave. Preto je na zosilnenie svetla potrebné, aby v médiu bolo viac excitovaných atómov ako tých neexcitovaných. V rovnovážnom stave táto podmienka nie je splnená, preto sa používajú rôzne systémy čerpania aktívneho média lasera (optické, elektrické, chemické atď.). V niektorých schémach sa laserový pracovný prvok používa ako optický zosilňovač pre žiarenie z iného zdroja.

V kvantovom generátore nie je žiadny vonkajší tok fotónov, v ňom sa vytvára inverzná populácia pomocou rôznych zdrojov čerpadiel. V závislosti od zdrojov existujú rôzne spôsoby čerpania:
optická - výkonná záblesková lampa;
výboj plynu v pracovnej látke (aktívne médium);
vstrekovanie (prenos) prúdových nosičov v polovodiči v zóne
r-n prechod X;
elektronické budenie (ožarovanie čistého polovodiča vo vákuu prúdom elektrónov);
tepelné (ohrievanie plynu s následným rýchlym ochladením;
chemické (využívajúce energiu chemických reakcií) a niektoré ďalšie.

Primárnym zdrojom generovania je proces spontánnej emisie, preto na zabezpečenie kontinuity generácií fotónov je potrebná existencia pozitívnej spätnej väzby, vďaka ktorej emitované fotóny spôsobujú následné akty indukovanej emisie. Na tento účel sa aktívne médium lasera umiestni do optickej dutiny. V najjednoduchšom prípade pozostáva z dvoch zrkadiel, z ktorých jedno je priesvitné - cez neho laserový lúč čiastočne vychádza z rezonátora.

Odrážajúc sa od zrkadiel, lúč žiarenia opakovane prechádza cez rezonátor a spôsobuje v ňom indukované prechody. Žiarenie môže byť buď nepretržité alebo pulzné. Súčasne pomocou rôznych zariadení na rýchle vypnutie a zapnutie spätnej väzby a tým skrátenie periódy impulzov je možné vytvoriť podmienky na generovanie žiarenia s veľmi vysokým výkonom - ide o takzvané obrie impulzy. Tento režim prevádzky lasera sa nazýva Q-spínaný režim.
Laserový lúč je koherentný, monochromatický, polarizovaný, úzko smerovaný svetelný tok. Jedným slovom je to lúč svetla vyžarovaný nielen synchrónnymi zdrojmi, ale aj vo veľmi úzkom rozsahu a smerovo. Akýsi extrémne koncentrovaný svetelný tok.

Žiarenie generované laserom je monochromatické, pravdepodobnosť emisie fotónu určitej vlnovej dĺžky je väčšia ako pravdepodobnosť emisie blízko umiestneného, spojená s rozšírením spektrálnej čiary a pravdepodobnosť indukovaných prechodov pri tejto frekvencii má tiež maximálne. Preto postupne počas procesu generovania budú fotóny danej vlnovej dĺžky dominovať nad všetkými ostatnými fotónmi. Navyše vďaka špeciálnemu usporiadaniu zrkadiel sú v laserovom lúči zadržané len tie fotóny, ktoré sa šíria v smere rovnobežnom s optickou osou rezonátora v krátkej vzdialenosti od neho, zvyšné fotóny rýchlo opúšťajú objem rezonátora. Laserový lúč má teda veľmi malý uhol divergencie. Nakoniec má laserový lúč presne definovanú polarizáciu. Na tento účel sa do rezonátora zavedú rôzne polarizátory, napríklad ploché sklenené dosky inštalované v Brewsterovom uhle k smeru šírenia laserového lúča.

Pracovná vlnová dĺžka lasera, ako aj ďalšie vlastnosti závisia od toho, aká pracovná tekutina sa v laseri používa. Pracovná tekutina je „pumpovaná“ energiou, aby sa dosiahol efekt inverzie populácie elektrónov, čo spôsobuje stimulovanú emisiu fotónov a efekt optického zosilnenia. Najjednoduchšou formou optického rezonátora sú dve paralelné zrkadlá (môžu byť aj štyri alebo viac) umiestnené okolo pracovnej tekutiny lasera. Stimulované žiarenie pracovnej tekutiny sa odráža späť od zrkadiel a opäť sa zosilňuje. Kým nevyjde, vlna sa môže mnohokrát odrážať.

Stručne teda sformulujme podmienky potrebné na vytvorenie zdroja koherentného svetla:

potrebujete pracovnú látku s prevrátenou populáciou. Len potom možno dosiahnuť zosilnenie svetla pomocou nútených prechodov;
pracovná látka by mala byť umiestnená medzi zrkadlá, ktoré poskytujú spätnú väzbu;
zisk daný pracovnou látkou, čo znamená, že počet excitovaných atómov alebo molekúl v pracovnej látke musí byť väčší ako prahová hodnota v závislosti od koeficientu odrazu výstupného zrkadla.

Pri konštrukcii laserov možno použiť nasledujúce typy pracovných kvapalín:

Kvapalina. Používa sa ako pracovná kvapalina napríklad v farbiacich laseroch. Kompozícia obsahuje organické rozpúšťadlo (metanol, etanol alebo etylénglykol), v ktorom sú rozpustené chemické farbivá (kumarín alebo rodamín). Pracovná vlnová dĺžka kvapalinových laserov je určená konfiguráciou použitých molekúl farbiva.

Plyny. Najmä oxid uhličitý, argón, kryptón alebo zmesi plynov, ako v hélium-neónových laseroch. „Pumpovanie“ energiou týchto laserov sa najčastejšie vykonáva pomocou elektrických výbojov.
Pevné látky (kryštály a sklá). Pevný materiál takýchto pracovných kvapalín sa aktivuje (dopuje) pridaním malého množstva iónov chrómu, neodýmu, erbia alebo titánu. Bežne používané kryštály sú ytrium-hliníkový granát, lítiumytriumfluorid, zafír (oxid hlinitý) a silikátové sklo. Pevné lasery sú zvyčajne „pumpované“ zábleskovou lampou alebo iným laserom.

Polovodiče. Materiál, v ktorom môže byť prechod elektrónov medzi energetickými hladinami sprevádzaný žiarením. Polovodičové lasery sú veľmi kompaktné a „pumpované“ elektrickým prúdom, čo umožňuje ich použitie v spotrebiteľských zariadeniach, ako sú CD prehrávače.

Na premenu zosilňovača na oscilátor je potrebné zorganizovať spätnú väzbu. V laseroch sa to dosiahne umiestnením účinnej látky medzi odrazové plochy (zrkadlá), čím sa vytvorí takzvaný „otvorený rezonátor“, pretože časť energie vyžarovanej účinnou látkou sa odráža od zrkadiel a opäť sa vracia do účinná látka

Laser využíva optické rezonátory rôzne druhy- s plochými zrkadlami, sférické, kombinácie plochých a sférických atď. V optických rezonátoroch, ktoré poskytujú spätnú väzbu v laseri, môžu byť vybudené iba určité špecifické typy kmitov elektromagnetického poľa, ktoré sa nazývajú prirodzené kmity alebo režimy rezonátora.

Módy sú charakterizované frekvenciou a tvarom, t.j. priestorovým rozložením vibrácií. V rezonátore s plochými zrkadlami sú prevažne excitované typy kmitov zodpovedajúce rovinným vlnám šíriacim sa pozdĺž osi rezonátora. Systém dvoch paralelných zrkadiel rezonuje len pri určitých frekvenciách – a v laseri hrá rolu aj oscilačný obvod v bežných nízkofrekvenčných generátoroch.

Použitie otvoreného rezonátora (a nie uzavretého - uzavretá kovová dutina - charakteristika mikrovlnného rozsahu) je zásadné, pretože v optickom rozsahu rezonátor s rozmermi L = ? (L je charakteristická veľkosť rezonátora, ? je vlnová dĺžka) sa jednoducho nedá vyrobiť a pri L >> ? uzavretý rezonátor stráca svoje rezonančné vlastnosti, pretože počet možných druhov kmitov sa stáva takým veľkým, že sa prekrývajú.

Absencia bočných stien výrazne znižuje počet možných typov kmitov (módov) v dôsledku skutočnosti, že vlny šíriace sa pod uhlom k osi rezonátora rýchlo prekračujú jeho hranice a umožňuje zachovať rezonančné vlastnosti rezonátora pri L. >> ?. Rezonátor v laseri však poskytuje nielen spätnú väzbu tým, že vracia žiarenie odrazené od zrkadiel do aktívnej látky, ale určuje aj spektrum laserového žiarenia, jeho energetické charakteristiky a smer žiarenia.
V najjednoduchšej aproximácii rovinnej vlny je podmienkou rezonancie v rezonátore s plochými zrkadlami, že po dĺžke rezonátora sa zmestí celočíselný počet polvln: L=q(?/2) (q je celé číslo) , čo vedie k výrazu pre frekvenciu typu kmitania s indexom q: ?q=q(C/2L). Výsledkom je, že spektrum žiarenia svetla je spravidla súborom úzkych spektrálnych čiar, ktorých intervaly sú rovnaké a rovné c/2L. Počet čiar (komponentov) pre danú dĺžku L závisí od vlastností aktívneho prostredia, t. j. od spektra spontánnej emisie pri použitom kvantovom prechode a môže dosiahnuť niekoľko desiatok a stoviek. Za určitých podmienok sa ukazuje, že je možné izolovať jednu spektrálnu zložku, t.j. implementovať režim jednovidového lasovania. Spektrálna šírka každého komponentu je určená energetickými stratami v rezonátore a predovšetkým priepustnosťou a absorpciou svetla zrkadlami.

Frekvenčný profil zosilnenia v pracovnej látke (je určený šírkou a tvarom čiary pracovnej látky) a súborom vlastných frekvencií otvoreného rezonátora. Pri otvorených rezonátoroch s vysokým faktorom kvality používaným v laseroch je priepustné pásmo rezonátora ??p, ktoré určuje šírku rezonančných kriviek jednotlivých módov a dokonca aj vzdialenosť medzi susednými módmi ??h, menšie ako šírka čiary zisku. a dokonca aj v plynových laseroch, kde je rozšírenie čiary najmenšie. Preto do zosilňovacieho obvodu vstupuje niekoľko druhov kmitov rezonátora.

Laser teda nemusí nutne generovať na jednej frekvencii, častejšie, naopak, generuje súčasne pri viacerých typoch kmitov, pre ktoré je zosilnenie? viac strát v rezonátore. Aby laser pracoval na jednej frekvencii (v jednofrekvenčnom režime), je spravidla potrebné prijať špeciálne opatrenia (napríklad zvýšiť straty, ako je znázornené na obrázku 3) alebo zmeniť vzdialenosť medzi zrkadlami. aby sa do okruhu zosilnenia dostal len jeden.móda. Pretože v optike, ako je uvedené vyššie, ah > ap a generačná frekvencia v laseri je určená hlavne frekvenciou rezonátora, potom, aby bola generačná frekvencia stabilná, je potrebné stabilizovať rezonátor. Takže ak zisk v pracovnej látke pokrýva straty v rezonátore pri určitých typoch kmitov, dochádza na nich ku generovaniu. Zárodkom jeho vzniku je ako v každom generátore hluk, ktorý v laseroch predstavuje spontánnu emisiu.
Aby aktívne médium emitovalo koherentné monochromatické svetlo, je potrebné zaviesť spätnú väzbu, t.j. časť svetelného toku emitovaného týmto médiom smeruje späť do média, aby sa vytvorila stimulovaná emisia. Pozitívna spätná väzba sa vykonáva pomocou optických rezonátorov, čo sú v základnej verzii dve koaxiálne (paralelné a pozdĺž rovnakej osi) zrkadlá, z ktorých jedno je priesvitné a druhé je „hluché“, t.j. úplne odráža svetelný tok. Pracovná látka (aktívne médium), v ktorej sa vytvára inverzná populácia, je umiestnená medzi zrkadlá. Stimulované žiarenie prechádza aktívnym prostredím, je zosilnené, odrazené od zrkadla, opäť prechádza prostredím a ďalej sa zosilňuje. Cez priesvitné zrkadlo sa časť žiarenia vyžaruje do vonkajšie prostredie, a jeho časť sa odráža späť do média a opäť sa zosilňuje. Za určitých podmienok sa tok fotónov vo vnútri pracovnej látky začne lavínovo zvyšovať a začne sa generovať monochromatické koherentné svetlo.

Princíp činnosti optického rezonátora, prevažujúci počet častíc pracovnej látky, reprezentovaný otvorenými kruhmi, je v základnom stave, t.j. na nižšej energetickej úrovni. Len malý počet častíc, reprezentovaných tmavými kruhmi, je v elektronicky excitovanom stave. Keď je pracovná látka vystavená čerpaciemu zdroju, väčšina častíc prejde do excitovaného stavu (počet tmavých kruhov sa zvýšil) a vytvorí sa inverzná populácia. Ďalej (obr. 2c) nastáva spontánna emisia niektorých častíc vyskytujúcich sa v elektronicky excitovanom stave. Žiarenie smerujúce pod uhlom k osi rezonátora opustí pracovnú látku a rezonátor. Žiarenie, ktoré smeruje pozdĺž osi rezonátora, sa priblíži k povrchu zrkadla.

V priesvitnom zrkadle ním časť žiarenia prejde do okolia a časť sa odrazí a opäť nasmeruje do pracovnej látky, pričom častice v excitovanom stave zapoja do procesu stimulovanej emisie.

Na „hluchom“ zrkadle sa celý tok žiarenia odrazí a opäť prejde cez pracovnú látku, pričom sa indukuje žiarenie zo všetkých zostávajúcich excitovaných častíc, čo odráža situáciu, keď všetky excitované častice odovzdali svoju nahromadenú energiu, a na výstupe rezonátor, na strane priesvitného zrkadla sa vytvoril silný tok indukovaného žiarenia.

Medzi hlavné konštrukčné prvky laserov patrí pracovná látka s určitými energetickými hladinami ich základných atómov a molekúl, zdroj pumpy, ktorý vytvára inverziu populácie v pracovnej látke a optická dutina. Existuje veľké množstvo rôznych laserov, ale všetky majú rovnaké a jednoduché schematický diagram zariadenie, ktoré je znázornené na obr. 3.

Výnimkou sú polovodičové lasery kvôli ich špecifickosti, pretože všetko je na nich špeciálne: fyzika procesov, čerpacie metódy a dizajn. Polovodiče sú kryštalické útvary. Energia elektrónu v jednotlivom atóme nadobúda prísne definované diskrétne hodnoty, a preto sú energetické stavy elektrónu v atóme opísané v reči úrovní. V polovodičovom kryštáli tvoria energetické hladiny energetické pásy. V čistom polovodiči, ktorý neobsahuje žiadne nečistoty, sú dva pásy: takzvaný valenčný pás a pás vodivosti umiestnený nad ním (na energetickej stupnici).

Medzi nimi je medzera zakázaných energetických hodnôt, ktorá sa nazýva bandgap. Pri teplote polovodiča rovnej absolútnej nule by mal byť valenčný pás úplne naplnený elektrónmi a vodivý pás by mal byť prázdny. V reálnych podmienkach je teplota vždy nad absolútnou nulou. Ale zvýšenie teploty vedie k tepelnej excitácii elektrónov, niektoré z nich preskočia z valenčného pásma do vodivého pásma.

V dôsledku tohto procesu sa vo vodivom pásme objaví určitý (relatívne malý) počet elektrónov a zodpovedajúci počet elektrónov bude vo valenčnom pásme chýbať, kým sa úplne nenaplní. Prázdne miesto elektrónov vo valenčnom pásme predstavuje kladne nabitá častica, ktorá sa nazýva diera. Kvantový prechod elektrónu cez pásovú medzeru zdola nahor sa považuje za proces generovania páru elektrón-diera s elektrónmi sústredenými na spodnom okraji vodivého pásma a otvormi na hornom okraji valenčného pásma. Prechody cez zakázanú zónu sú možné nielen zdola nahor, ale aj zhora nadol. Tento proces sa nazýva rekombinácia elektrón-diera.

Keď je čistý polovodič ožiarený svetlom, ktorého energia fotónu mierne presahuje zakázaný pás, môžu v polovodičovom kryštáli nastať tri typy interakcie svetla s hmotou: absorpcia, spontánna emisia a stimulovaná emisia svetla. Prvý typ interakcie je možný, keď je fotón absorbovaný elektrónom umiestneným blízko horného okraja valenčného pásma. V tomto prípade bude energetická sila elektrónu dostatočná na prekonanie zakázaného pásma a kvantový prechod do vodivého pásma. Spontánna emisia svetla je možná, keď sa elektrón spontánne vráti z vodivého pásma do valenčného pásma s emisiou energetického kvanta - fotónu. Vonkajšie žiarenie môže iniciovať prechod do valenčného pásma elektrónu umiestneného blízko spodného okraja vodivého pásma. Výsledkom tohto tretieho typu interakcie svetla s polovodičovou látkou bude zrodenie sekundárneho fotónu, identického svojimi parametrami a smerom pohybu s fotónom, ktorý prechod inicioval.

Na generovanie laserového žiarenia je potrebné vytvoriť v polovodiči inverznú populáciu „pracovných úrovní“ - vytvoriť dostatočne vysokú koncentráciu elektrónov na spodnom okraji vodivého pásma a zodpovedajúcu vysokú koncentráciu otvorov na okraji vodivého pásma. valenčné pásmo. Na tieto účely sú čisté polovodičové lasery zvyčajne čerpané prúdom elektrónov.

Zrkadlá rezonátora sú leštené hrany polovodičového kryštálu. Nevýhodou takýchto laserov je, že mnohé polovodičové materiály generujú laserové žiarenie len pri veľmi vysokej úrovni nízke teploty a bombardovanie polovodičových kryštálov prúdom elektrónov spôsobuje jeho veľké zahrievanie. To si vyžaduje dodatočné chladiace zariadenia, čo komplikuje konštrukciu zariadenia a zväčšuje jeho rozmery.

Vlastnosti polovodičov s prímesami sa výrazne líšia od vlastností nečistých, čistých polovodičov. Je to spôsobené tým, že atómy niektorých nečistôt ľahko darujú jeden zo svojich elektrónov do vodivého pásma. Tieto nečistoty sa nazývajú donorové nečistoty a polovodič s takýmito nečistotami sa nazýva n-polovodič. Atómy iných nečistôt naopak zachytia jeden elektrón z valenčného pásma a takéto nečistoty sú akceptorom a polovodič s takýmito nečistotami je p-polovodič. Energetická hladina atómov nečistôt sa nachádza vo vnútri zakázaného pásma: pre n-polovodiče - blízko spodného okraja vodivého pásma, pre /-polovodiče - blízko horného okraja valenčného pásma.

Ak sa v tejto oblasti vytvorí elektrické napätie tak, že na strane p-polovodiča je kladný pól a na strane n-polovodiča záporný pól, potom vplyvom elektrického poľa elektróny z n- polovodič a otvory z /^-polovodiča sa presunú (injektujú) do oblasti p-n prechodu.

Keď sa elektróny a diery rekombinujú, budú emitované fotóny a v prítomnosti optického rezonátora sa môže generovať laserové žiarenie.

Zrkadlá optického rezonátora sú leštené plochy polovodičového kryštálu, orientované kolmo na rovinu pn prechodu. Takéto lasery sú miniatúrne, pretože veľkosť polovodičového aktívneho prvku môže byť približne 1 mm.

V závislosti od uvažovanej charakteristiky sú všetky lasery rozdelené nasledovne).

Prvý znak. Je zvykom rozlišovať medzi laserovými zosilňovačmi a generátormi. V zosilňovačoch sa na vstup privádza slabé laserové žiarenie a na výstupe sa príslušne zosilňuje. V generátoroch nie je žiadne vonkajšie žiarenie, vzniká v pracovnej látke jej budením rôznymi zdrojmi čerpadiel. Všetky lekárske laserové zariadenia sú generátory.

Druhým znakom je fyzikálny stav pracovnej látky. V súlade s tým sa lasery delia na pevné (rubín, zafír atď.), plynové (hélium-neón, hélium-kadmium, argón, oxid uhličitý atď.), kvapalné (kvapalné dielektrikum s nečistotami pracujúcimi atómami vzácnych kovy zemín) a polovodiče (arzenid-gálium, fosfid arzenidu gália, selenid olovnatý atď.).

Metóda budenia pracovnej látky je treťou charakteristickou črtou laserov. V závislosti od zdroja budenia sa lasery rozlišujú: opticky čerpané, čerpané plynovým výbojom, elektronické budenie, vstrekovanie nosičov náboja, tepelne čerpané, chemicky čerpané a niektoré ďalšie.

Ďalším klasifikačným znakom je laserové emisné spektrum. Ak je žiarenie sústredené v úzkom rozsahu vlnových dĺžok, potom sa laser považuje za monochromatický a jeho technické údaje označujú špecifickú vlnovú dĺžku; ak je v širokom rozsahu, potom by sa laser mal považovať za širokopásmový a je uvedený rozsah vlnových dĺžok.

Na základe charakteru emitovanej energie sa rozlišujú pulzné lasery a lasery s kontinuálnym žiarením. Netreba si zamieňať pojmy pulzný laser a laser s frekvenčnou moduláciou kontinuálneho žiarenia, keďže v druhom prípade dostávame v podstate prerušované žiarenie rôznych frekvencií. Pulzné lasery majú vysoký výkon v jedinom pulze, dosahujúci 10 W, pričom ich priemerný pulzný výkon, určený zodpovedajúcimi vzorcami, je relatívne malý. Pre kontinuálne frekvenčne modulované lasery je výkon v takzvanom pulze nižší ako výkon kontinuálneho žiarenia.

Na základe priemerného výkonu žiarenia (ďalší klasifikačný znak) sa lasery delia na:

· vysokoenergetické (hustota generovaného toku, výkon žiarenia na povrchu objektu alebo biologického objektu - nad 10 W/cm2);

· stredná energia (hustota toku generovaného výkonu žiarenia - od 0,4 do 10 W/cm2);

· nízkoenergetický (hustota generovaného výkonu žiarenia je menšia ako 0,4 W/cm2).

· mäkké (generovaná energia ožiarenia - E alebo hustota toku energie na ožarovanom povrchu - do 4 mW/cm2);

· priemer (E - od 4 do 30 mW/cm2);

· tvrdý (E - viac ako 30 mW/cm2).

V súlade s " Sanitárne normy a pravidlá pre návrh a prevádzku laserov č. 5804-91“, podľa stupňa nebezpečenstva vznikajúceho žiarenia pre obsluhujúci personál sa lasery delia do štyroch tried.

Medzi prvotriedne lasery patria také technické zariadenia, ktorých výstupné kolimované (obmedzené priestorové uhly) žiarenie nepredstavuje nebezpečenstvo pri ožarovaní ľudských očí a kože.

Lasery druhej triedy sú zariadenia, ktorých výstupné žiarenie predstavuje nebezpečenstvo pri ožarovaní očí priamym a zrkadlovo odrazeným žiarením.

Lasery tretej triedy sú zariadenia, ktorých výstupné žiarenie predstavuje nebezpečenstvo pri ožarovaní očí priamym a zrkadlovo odrazeným, ako aj difúzne odrazeným žiarením vo vzdialenosti 10 cm od difúzne reflexného povrchu a (alebo) pri ožarovaní pokožky priame a zrkadlovo odrazené žiarenie.

Lasery štvrtej triedy sú zariadenia, ktorých výstupné žiarenie predstavuje nebezpečenstvo pri ožarovaní pokožky difúzne odrazeným žiarením vo vzdialenosti 10 cm od difúzne odrážajúceho povrchu.

Človek sa naučil mnohé technické vynálezy pozorovaním prírodných javov, ich analýzou a aplikovaním získaných poznatkov v okolitej realite. Takto človek získal schopnosť zapáliť oheň, vytvoril koleso, naučil sa vyrábať elektrinu a získal kontrolu nad jadrovou reakciou.

Na rozdiel od všetkých týchto vynálezov nemá laser v prírode žiadne analógy. Jeho vznik bol spojený výlučne s teoretickými predpokladmi v rámci vznikajúcej kvantovej fyziky. Existenciu princípu, ktorý tvoril základ lasera, predpovedal na začiatku dvadsiateho storočia najväčší vedec Albert Einstein.

Slovo „laser“ sa objavilo ako výsledok redukcie piatich slov popisujúcich podstatu fyzikálneho procesu na prvé písmená. V ruštine sa tento proces nazýva „zosilnenie svetla stimulovanou emisiou“.

Podľa princípu fungovania je laser kvantový fotónový generátor. Podstatou javu, ktorý je podstatou tohto javu, je, že pod vplyvom energie vo forme fotónu vyžaruje atóm ďalší fotón, ktorý je v smere pohybu, fáze a polarizácii identický s prvým. V dôsledku toho sa vyžarované svetlo zosilní.

Tento jav je nemožný v podmienkach termodynamickej rovnováhy. Na vytvorenie indukovaného žiarenia sa používajú rôzne metódy: elektrické, chemické, plynové a iné. Lasery používané v životné podmienky(laserové diskové jednotky, laserové tlačiarne). polovodičovú metódu stimulácia žiarenia pod vplyvom elektrického prúdu.

Princíp činnosti spočíva v tom, že vzduch prúdi ohrievačom do trubice teplovzdušnej pištole a po dosiahnutí nastavených teplôt vstupuje do spájkovaného dielu cez špeciálne trysky.

Ak sa vyskytnú poruchy, zvárací invertor je možné opraviť vlastnými rukami. Tipy na opravu si môžete prečítať.

Okrem toho je nevyhnutnou súčasťou každého plnohodnotného lasera optický rezonátor, ktorého funkciou je zosilniť lúč svetla jeho viacnásobným odrazom. Na tento účel používajú laserové systémy zrkadlá.

Malo by sa povedať, že vytvorenie skutočného výkonného lasera vlastnými rukami doma je nereálne. Aby ste to dosiahli, musíte mať špeciálne znalosti, vykonávať zložité výpočty a mať dobrú materiálnu a technickú základňu.

Napríklad laserové stroje, ktoré dokážu rezať kov, sa extrémne zahrievajú a vyžadujú extrémne chladiace opatrenia vrátane použitia tekutého dusíka. Zariadenia fungujúce na kvantovom princípe sú navyše mimoriadne vrtošivé, vyžadujú najjemnejšie ladenie a neznesú ani najmenšie odchýlky od požadovaných parametrov.

Komponenty potrebné na montáž

Na zostavenie laserového obvodu vlastnými rukami budete potrebovať:

DVD-ROM s prepisovateľnou (RW) funkciou. Obsahuje červenú laserovú diódu s výkonom 300 mW. Môžete použiť laserové diódy od BLU-RAY-ROM-RW - vyžarujú fialové svetlo s výkonom 150 mW. Pre naše účely sú najlepšie ROM tie, ktoré majú vyššiu rýchlosť zápisu: sú výkonnejšie.
Pulzný NCP1529. Prevodník produkuje prúd 1A, stabilizuje napätie v rozsahu 0,9-3,9 V. Tieto indikátory sú ideálne pre našu laserovú diódu, ktorá vyžaduje konštantné napätie 3V.
Kolimátor pre získanie rovnomerného lúča svetla. Teraz je v predaji množstvo laserových modulov od rôznych výrobcov, vrátane kolimátorov.
Výstupná šošovka z ROM.
Puzdro, napríklad z laserového ukazovátka alebo baterky.
Drôty.
Batérie 3,6V.

Na pripojenie častí bude potrebné určiť, ktorý kábel je fázový a kde je nulový vodič a zem. Takýto nástroj vám s tým pomôže.

Takto môžete zostaviť najjednoduchší laser. Čo dokáže takýto domáci „zosilňovač svetla“:

Zapáľte zápalku z diaľky.
Roztavte plastové vrecká a hodvábny papier.
Vyžarujte lúč na vzdialenosť viac ako 100 metrov.

Tento laser je nebezpečný: neprepáli pokožku ani odev, ale môže poškodiť oči.

Preto musíte takéto zariadenie používať opatrne: nesvieťte ním do reflexných plôch (zrkadlá, sklo, reflektory) a vo všeobecnosti buďte veľmi opatrní - lúč môže spôsobiť poškodenie, ak zasiahne oko aj zo vzdialenosti sto metrov. .

DIY laser na videu

Vytvorenie výkonného horiaceho lasera vlastnými rukami nie je náročná úloha, avšak okrem schopnosti používať spájkovačku budete musieť byť pri svojom prístupe pozorní a opatrní. Okamžite stojí za zmienku, že tu nie sú potrebné hlboké znalosti z oblasti elektrotechniky a zariadenie si môžete vyrobiť aj doma. Hlavnou vecou pri práci je prijať preventívne opatrenia, pretože vystavenie laserovému lúču je škodlivé pre oči a pokožku.

Laser je nebezpečná hračka, ktorá môže pri neopatrnom používaní poškodiť zdravie. Nemierte laserom na ľudí alebo zvieratá!

Čo budete potrebovať?

Každý laser možno rozdeliť do niekoľkých komponentov:

žiarič svetelného toku;
optika;
Zdroj;
stabilizátor napájania prúdu (ovládač).

Ak chcete vyrobiť výkonný domáci laser, budete musieť zvážiť všetky tieto komponenty samostatne. Najpraktickejší a najjednoduchší na zostavenie je laser založený na laserovej dióde, o ktorej budeme v tomto článku uvažovať.

Kde môžem získať diódu pre laser?

Pracovným prvkom každého lasera je laserová dióda. Môžete si ho kúpiť takmer v každom obchode s rádiami alebo ho získať z nefunkčnej jednotky CD. Faktom je, že nefunkčnosť pohonu je zriedka spojená so zlyhaním laserovej diódy. Po rozbitom disku na sklade môžete získať potrebný prvok bez dodatočných nákladov. Treba ale počítať s tým, že jeho typ a vlastnosti závisia od úpravy disku.

Najslabší laser, pracujúci v infračervenom rozsahu, je inštalovaný v CD-ROM mechanikách. Jeho výkon je dostatočný len na čítanie CD a lúč je takmer neviditeľný a nie je schopný spaľovať predmety. CD-RW má zabudovanú výkonnejšiu laserovú diódu, vhodnú na napaľovanie a určenú pre rovnakú vlnovú dĺžku. Považuje sa za najnebezpečnejší, pretože vyžaruje lúč v zóne spektra neviditeľnej pre oči.

DVD-ROM mechanika je vybavená dvoma slabými laserovými diódami, ktorých energia stačí len na čítanie CD a DVD. Napaľovačka DVD-RW obsahuje vysokovýkonný červený laser. Jeho lúč je viditeľný v akomkoľvek svetle a môže ľahko zapáliť určité predmety.

BD-ROM obsahuje fialový alebo modrý laser, ktorý je parametrami podobný analógu z DVD-ROM. Z BD-RE rekordérov môžete získať najvýkonnejšiu laserovú diódu s krásnym fialovým alebo modrým lúčom schopným horieť. Nájsť takýto pohon na demontáž je však dosť ťažké a fungujúce zariadenie je drahé.

Najvhodnejšia je laserová dióda prevzatá z DVD-RW mechaniky. Najkvalitnejšie laserové diódy sú nainštalované v mechanikách LG, Sony a Samsung.

Čím vyššia je rýchlosť zápisu jednotky DVD, tým výkonnejšia je laserová dióda v nej nainštalovaná.

Demontáž pohonu

Keď máte pred sebou jednotku, najskôr odstráňte horný kryt odskrutkovaním 4 skrutiek. Potom odstráňte pohyblivý mechanizmus, ktorý sa nachádza v strede a je pripojený vytlačená obvodová doska flexibilný kábel. Ďalším cieľom je laserová dióda, bezpečne zalisovaná do radiátora z hliníka alebo duralovej zliatiny. Pred demontážou sa odporúča zabezpečiť ochranu pred statickou elektrinou. Za týmto účelom sú vodiče laserovej diódy spájkované alebo obalené tenkým medeným drôtom.

Ďalej sú dve možné možnosti. Prvý zahŕňa prevádzku hotového lasera vo forme stacionárnej inštalácie spolu so štandardným žiaričom. Druhou možnosťou je zostavenie zariadenia do tela prenosnej baterky alebo laserového ukazovátka. V tomto prípade budete musieť použiť silu na prerezanie alebo pílenie radiátora bez poškodenia vyžarovacieho prvku.

Vodič

S laserovým napájaním sa musí zaobchádzať zodpovedne. Rovnako ako u LED diód musí ísť o stabilizovaný zdroj prúdu. Na internete existuje veľa obvodov napájaných batériou alebo akumulátorom cez obmedzovací odpor. Dostatočnosť tohto riešenia je otázna, keďže napätie na batérii alebo batérii sa mení v závislosti od úrovne nabitia. V súlade s tým sa prúd pretekajúci laserovou emitujúcou diódou bude značne líšiť od nominálnej hodnoty. V dôsledku toho zariadenie nebude efektívne pracovať pri nízkych prúdoch a pri vysokých prúdoch to povedie k rýchlemu zníženiu intenzity jeho žiarenia.

Najlepšou možnosťou je použiť jednoduchý stabilizátor prúdu postavený na základni. Tento mikroobvod patrí do kategórie univerzálnych integrovaných stabilizátorov so schopnosťou nezávisle nastaviť výstupný prúd a napätie. Mikroobvod pracuje v širokom rozsahu vstupných napätí: od 3 do 40 voltov.

Analógom LM317 je domáci čip KR142EN12.

Pre prvý laboratórny experiment je vhodná schéma uvedená nižšie. Jediný odpor v obvode sa vypočíta podľa vzorca: R=I/1,25, kde I je menovitý prúd lasera (referenčná hodnota).

Niekedy je na výstupe stabilizátora paralelne s diódou inštalovaný polárny kondenzátor 2200 μFx16 V a nepolárny kondenzátor 0,1 μF. Ich účasť je opodstatnená v prípade privádzania napätia na vstup zo stacionárneho zdroja, ktorému môže chýbať nepodstatná striedavá zložka a impulzný šum. Jeden z týchto obvodov napájaný batériou Krona alebo malou batériou je uvedený nižšie.

Diagram ukazuje približnú hodnotu odporu R1. Ak to chcete presne vypočítať, musíte použiť vyššie uvedený vzorec.

Po zostavení elektrického obvodu môžete vykonať predbežné pripojenie a ako dôkaz funkčnosti obvodu pozorovať jasne červené rozptýlené svetlo emitujúcej diódy. Po zmeraní jeho skutočného prúdu a telesnej teploty stojí za to premýšľať o potrebe inštalácie radiátora. Ak sa laser bude dlhodobo používať v stacionárnej inštalácii pri vysokých prúdoch, je potrebné zabezpečiť pasívne chladenie. Teraz už zostáva len veľmi málo na dosiahnutie cieľa: zaostriť a získať úzky lúč vysokej sily.

Optika

Z vedeckého hľadiska je čas postaviť jednoduchý kolimátor, zariadenie na vytváranie lúčov paralelných svetelných lúčov. Ideálnou možnosťou na tento účel by bol štandardný objektív odobratý z mechaniky. S jeho pomocou môžete získať pomerne tenký laserový lúč s priemerom asi 1 mm. Množstvo energie takéhoto lúča stačí na to, aby v priebehu niekoľkých sekúnd prepálil papier, látku a lepenku, roztavil plast a prepálil drevo. Ak zaostríte tenší lúč, tento laser dokáže rezať preglejku a plexisklo. Ale nastavenie a bezpečné pripevnenie objektívu k mechanike je dosť náročné kvôli jeho malej ohniskovej vzdialenosti.

Oveľa jednoduchšie je postaviť kolimátor na základe laserového ukazovátka. Do jeho puzdra sa navyše zmestí vodič a malá batéria. Výstupom bude lúč s priemerom cca 1,5mm a menším horiacim efektom. V hmlistom počasí alebo hustom snežení môžete nasmerovaním svetelného prúdu na oblohu pozorovať neuveriteľné svetelné efekty.

Prostredníctvom internetového obchodu si môžete zakúpiť hotový kolimátor, špeciálne určený na montáž a ladenie lasera. Jeho telo bude slúžiť ako radiátor. Keď poznáte rozmery všetkých komponentov zariadenia, môžete si kúpiť lacnú LED baterku a použiť jej kryt.

Na záver by som chcel pridať pár fráz o nebezpečenstve laserového žiarenia. Po prvé, nikdy nesmerujte laserový lúč do očí ľudí alebo zvierat. To vedie k vážnemu poškodeniu zraku. Po druhé, pri experimentovaní s červeným laserom noste zelené okuliare. Blokujú prechod väčšiny červenej časti spektra. Množstvo svetla prepusteného cez okuliare závisí od vlnovej dĺžky žiarenia. Pohľad zboku na laserový lúč bez ochranných prostriedkov je povolený len na krátky čas. V opačnom prípade môže dôjsť k bolestiam očí.

Prečítajte si tiež

Rozhodli ste sa urobiť niečo neuveriteľné pomocou jednoduchých detailov? Laser sa v dnešnej dobe nepovažuje za novinku, no vyrobiť si ho doma nie je ťažké. Povieme vám, ako si vyrobiť laser sami pomocou diskovej jednotky a bežnej baterky.

Pozor! Výkon lasera dosahuje až 250 miliwattov. Pred začatím experimentu sa postarajte o svoju bezpečnosť a noste ochranné okuliare (zváračské ochranné okuliare). Nikdy nesmerujte laserový lúč na ľudí alebo zvieratá, najmä na ich oči. Lasery môžu zraniť ľudí.

Aby sme si sami vyrobili laser, budeme potrebovať:

1. Zariadenie na nahrávanie DVD diskov.
2. Laserové ukazovátko AixiZ (môžete si vziať ďalšie).
3. Skrutkovač.
4. Baterka.

Ako zistiť výkon laserovej diódy?

Výkon lasera možno určiť charakteristikami rýchlosti záznamu dvojvrstvových diskov:

1. Rýchlosť 10X, výkon lasera 170-200 MilliWattov.
2. Rýchlosť 16X, výkon lasera 250-270 MilliWattov.

Inštrukcie. Ako vyrobiť laser?

Krok 1. Odskrutkujte jednotku DVD a otvorte kryt. Uvoľníme a odstránime vozík (konštrukcia pohonu sa môže líšiť, ale každý pohon má dve vodidlá, po ktorých sa vozík pohybuje) a odpojíme všetky káble.

Krok 2. Po uvoľnení vozíka začneme odskrutkovať skrutky a časti, aby sme uvoľnili samotnú diódu. Pohon môže mať dva diódové lasery:

1. Na čítanie disku (infračervená dióda).
2. Na nahrávanie disku (červená dióda).

Doska je pripevnená k požadovanej dióde (červená), na uvoľnenie diódy použite bežnú spájkovačku.

Krok č. 3. Po krátkom procese by sme mali získať diódu v tejto podobe.

V každom dome je staré zariadenie, ktoré chátralo. Niekto ho hodí na skládku a niektorí remeselníci sa ho snažia využiť na nejaké domáce vynálezy. Takže staré laserové ukazovátko sa dá dobre využiť - laserovú rezačku je možné vyrobiť vlastnými rukami.

Ak chcete vyrobiť skutočný laser z neškodnej drobnosti, musíte pripraviť nasledujúce položky:

laserové ukazovátko;
baterka s nabíjateľnými batériami;
stará, možno nefunkčná napaľovačka CD/DVD-RW. Hlavná vec je, že má pohon s pracovným laserom;
sada skrutkovačov a spájkovačky. Je lepšie použiť značkovú rezačku, ale ak ju nemáte, stačí obyčajná.

Výroba laserovej rezačky

Najprv musíte odstrániť laserovú rezačku z jednotky. Táto práca nie je náročná, ale budete musieť byť trpezliví a venovať maximálnu pozornosť. Keďže obsahuje veľké množstvo drôtov, majú rovnakú štruktúru. Pri výbere jednotky je dôležité zvážiť prítomnosť možnosti písania, pretože práve v tomto modeli si môžete robiť poznámky laserom. Nahrávanie prebieha tak, že sa zo samotného disku odparí tenká vrstva kovu. V prípade, že laser pracuje na čítanie, používa sa polovičato a osvetľuje disk.

Pri demontáži horných upevňovacích prvkov nájdete vozík, v ktorom je umiestnený laser, ktorý sa môže pohybovať v dvoch smeroch. Mal by sa opatrne odstrániť odskrutkovaním, existuje veľké množstvo odnímateľných zariadení a skrutiek, ktoré je dôležité opatrne odstrániť. Pre ďalšiu prácu je potrebná červená dióda, pomocou ktorej sa vykonáva spaľovanie. Na jeho odstránenie budete potrebovať spájkovačku a musíte tiež opatrne odstrániť upevňovacie prvky. Je dôležité poznamenať, že nenahraditeľná časť na výrobu laserovej rezačky by sa nemala otriasť alebo spadnúť, preto sa odporúča byť pri odstraňovaní laserovej diódy opatrný.

Po odstránení hlavného prvku budúceho laserového modelu je potrebné všetko starostlivo zvážiť a zistiť, kam ho umiestniť a ako k nemu pripojiť napájanie, pretože laserová dióda na písanie vyžaduje oveľa viac prúdu ako dióda z lasera. ukazovateľ a v tomto prípade môžete použiť niekoľko spôsobov.

Ďalej sa vymení dióda v ukazovateli. Pre vytvorenie výkonného lasera je potrebné odstrániť pôvodnú diódu z ukazovateľa a na jej miesto nainštalovať podobnú z CD/DVD-RW mechaniky. Ukazovateľ sa rozoberie v súlade so sekvenciou. Musí byť rozkrútený a rozdelený na dve časti, pričom časť, ktorú je potrebné vymeniť, je navrchu. Stará dióda sa odstráni a na jej miesto sa nainštaluje požadovaná dióda, ktorú je možné zaistiť lepidlom. Sú chvíle, kedy môžu nastať ťažkosti pri odstraňovaní starej diódy, v tejto situácii môžete použiť nôž a trochu potriasť ukazovateľom.

Ďalším krokom je vytvorenie nového prípadu. Aby sa budúci laser pohodlne používal, pripojte k nemu napájanie a použite telo baterky, aby mal pôsobivý vzhľad. Je nainštalovaný skonvertovaný vrchná časť laserové ukazovátko do baterky a napájanie je doň napájané z dobíjacích batérií, ktoré je pripojené k dióde. Je dôležité nezamieňať polaritu napájacieho zdroja. Pred zložením baterky je potrebné odstrániť sklo a časti ukazovateľa, pretože zle vedie priamu dráhu laserového lúča.

Posledným krokom je príprava na použitie. Pred pripojením musíte skontrolovať, či je laser bezpečne upevnený, či je polarita vodičov správne zapojená a či je laser nainštalovaný vo vodorovnej polohe.

Po dokončení týchto jednoduchých krokov je laserová rezačka pripravená na použitie. Tento laser je možné použiť na pálenie papiera, polyetylénu a zapaľovanie zápaliek. Rozsah aplikácie môže byť obrovský, všetko bude závisieť od vašej fantázie.

Ďalšie body

Je možné vyrobiť výkonnejší laser. Na jeho výrobu budete potrebovať:

DVD-RW mechanika, môže byť nefunkčná;
kondenzátory 100 pF a 100 mF;
odpor 2-5 Ohm;
tri nabíjateľné batérie;
drôty so spájkovačkou;
kolimátor;
oceľová LED baterka.

Ide o jednoduchú súpravu, ktorá slúži na zostavenie ovládača, ktorý pomocou dosky poháňa laserovú rezačku na požadovaný výkon. Zdroj prúdu nemôže byť pripojený priamo k dióde, pretože sa okamžite zhorší. Je tiež dôležité vziať do úvahy, že laserová dióda musí byť napájaná prúdom, ale nie napätím.

Kolimátor je teleso vybavené šošovkou, vďaka ktorej sa všetky lúče zbiehajú do jedného úzkeho lúča. Takéto zariadenia je možné zakúpiť v obchodoch s rádiovými dielmi. Sú pohodlné, pretože už majú priestor na inštaláciu laserovej diódy a pokiaľ ide o náklady, sú pomerne malé, iba 200 - 500 rubľov.

Môžete, samozrejme, použiť telo ukazovátka, no pripevniť naň laser bude ťažké. Takéto modely sú vyrobené z plastového materiálu a to spôsobí, že sa puzdro zahrieva a nebude dostatočne chladené.

Princíp výroby je podobný predchádzajúcemu, pretože v tomto prípade je použitá aj laserová dióda z jednotky DVD-RW.

Pri výrobe je nutné použiť antistatické náramky.

Toto je potrebné na odstránenie statickej elektriny z laserovej diódy, je veľmi citlivá. Ak nie sú náramky, vystačíte si s improvizovanými prostriedkami – okolo diódy môžete namotať tenký drôt. Ďalej je zostavený ovládač.

Pred zložením celého zariadenia sa skontroluje činnosť ovládača. V tomto prípade je potrebné pripojiť nepracujúcu alebo druhú diódu a merať silu dodávaného prúdu pomocou multimetra. Vzhľadom na rýchlosť prúdu je dôležité zvoliť jeho silu podľa noriem. Pre mnohé modely je použiteľný prúd 300-350 mA a pre rýchlejšie 500 mA, ale na to je potrebné použiť úplne iný ovládač.

Samozrejme, že takýto laser môže zostaviť každý neprofesionálny technik, ale pre krásu a pohodlie je nanajvýš rozumné postaviť takéto zariadenie v estetickejšom puzdre a vybrať si, ktoré z nich bude vyhovovať každému chuť. Najpraktickejšie by bolo zmontovať ho do puzdra LED baterky, keďže jeho rozmery sú kompaktné, iba 10x4 cm, takéto zariadenie však stále nemusíte nosiť vo vrecku, pretože príslušné orgány môžu reklamovať . Najlepšie je uložiť takéto zariadenie do špeciálneho puzdra, aby sa na šošovke neprášilo.

Je dôležité nezabudnúť, že zariadenie je zbraň svojho druhu, s ktorou by sa malo zaobchádzať opatrne a nemieriť na zvieratá ani ľudí, pretože je veľmi nebezpečné a môže poškodiť zdravie, najnebezpečnejšie je namierenie pri očiach. Je nebezpečné dávať takéto zariadenia deťom.

Laser môže byť vybavený rôznymi zariadeniami a potom z neškodnej hračky vyjde pomerne silný zameriavač na zbrane, pneumatické aj strelné.

Tu je niekoľko jednoduchých tipov na výrobu laserovej rezačky. Miernym vylepšením tohto dizajnu môžete vyrábať frézy na rezanie akrylového materiálu, preglejky a plastu a vykonávať gravírovanie.

Laserová rezačka- unikátne zariadenie, ktoré je užitočné mať v garáži každého moderného muža. Nie je ťažké vyrobiť laser na rezanie kovu vlastnými rukami, hlavnou vecou je dodržiavať jednoduché pravidlá. Výkon takéhoto zariadenia bude malý, ale existujú spôsoby, ako ho zvýšiť pomocou dostupných zariadení. Funkčnosť výrobného stroja, ktorý dokáže čokoľvek bez prikrášľovania, sa nedá dosiahnuť domácim výrobkom. Ale pre domáce práce sa táto jednotka bude hodiť. Pozrime sa, ako ho postaviť.

Všetko je geniálne jednoduché, takže vytvoriť také zariadenie, ktoré dokáže vyrezať tie najkrajšie vzory z odolnej ocele, je možné vyrobiť z obyčajných odpadových materiálov. Na to budete určite potrebovať staré laserové ukazovátko. Okrem toho by ste sa mali zásobiť:

Baterka napájaná nabíjateľnými batériami.
Starý DVD-ROM, z ktorého budeme musieť odstrániť matricu laserovou mechanikou.
Spájkovačka a sada skrutkovačov.

Prvým krokom bude demontáž mechaniky starej disketovej mechaniky počítača. Odtiaľ by sme mali zariadenie odstrániť. Dávajte pozor, aby ste nepoškodili samotné zariadenie. Jednotka diskovej jednotky musí byť zapisovač, a nie iba čítačka, ide o štruktúru matice zariadenia. Teraz nepôjdeme do detailov, ale použijeme len moderné nefunkčné modely.

Potom budete určite musieť odstrániť červenú diódu, ktorá vypaľuje disk a zároveň naň zaznamenáva informácie. Stačí si vziať spájkovačku a prispájkovať upevňovacie prvky tejto diódy. Len to v žiadnom prípade nevyhadzujte. Ide o citlivý prvok, ktorý sa v prípade poškodenia môže rýchlo znehodnotiť.

Pri montáži samotnej laserovej rezačky zvážte nasledovné:

Kde je lepšie nainštalovať červenú diódu?
Ako budú napájané prvky celého systému?
Ako bude tok elektrického prúdu rozdelený v časti.

Pamätajte! Dióda, ktorá bude vykonávať horenie, vyžaduje oveľa viac elektriny ako prvky ukazovateľa.

Táto dilema je ľahko vyriešená. Diódu z ukazovateľa nahradí červené svetlo z pohonu. Ukazovateľ by ste mali rozoberať rovnako opatrne ako diskovú jednotku, poškodenie konektorov a držiakov vám zničí budúcnosť vlastnými rukami. Keď to urobíte, môžete začať vyrábať domáce puzdro.

K tomu budete potrebovať baterku a dobíjacie batérie na napájanie laserovej rezačky. Vďaka baterke získate pohodlný a skladný predmet, ktorý vo vašej domácnosti nezaberie veľa miesta. Kľúčom k vybaveniu takéhoto puzdra je výber správnej polarity. Ochranné sklo z bývalej baterky sa odstráni, aby sa nestalo prekážkou smerovaného lúča.

Ďalším krokom je napájanie samotnej diódy. Aby ste to dosiahli, musíte ho pripojiť k nabíjačke batérie, pričom dodržte polaritu. Nakoniec skontrolujte:

Spoľahlivá fixácia zariadenia v svorkách a svorkách;
Polarita zariadenia;
Smer lúča.

Opravte prípadné nepresnosti a keď bude všetko pripravené, môžete si gratulovať k úspešne dokončenej práci. Rezačka je pripravená na použitie. Jediná vec, ktorú si musíte zapamätať, je, že jeho výkon je oveľa menší ako výkon jeho výrobného náprotivku, takže si neporadí s príliš hrubým kovom.

Opatrne! Výkon zariadenia je dostatočný na poškodenie zdravia, preto buďte pri obsluhe opatrní a snažte sa nestrčiť prsty pod lúč.

Posilnenie domácej inštalácie

Na zvýšenie výkonu a hustoty lúča, ktorý je hlavným rezným prvkom, by ste mali pripraviť:

2 „kondéry“ pre 100 pF a mF;
Odpor 2-5 ohmov;
3 nabíjateľné batérie;
Kolimátor.

Inštaláciu, ktorú ste už zmontovali, je možné posilniť, aby ste mali doma dostatok energie na akúkoľvek prácu s kovom. Keď pracujete na zosilnení, nezabudnite, že zapojenie rezačky priamo do zásuvky bude pre ňu samovraždou, takže by ste sa mali uistiť, že prúd sa najskôr dostane do kondenzátorov a potom do batérií.

Pridaním odporov môžete zvýšiť výkon vašej inštalácie. Na ďalšie zvýšenie účinnosti vášho zariadenia použite kolimátor, ktorý je namontovaný na zaostrenie lúča. Tento model sa predáva v akomkoľvek elektrikárskom obchode a cena sa pohybuje od 200 do 600 rubľov, takže nie je ťažké ho kúpiť.

Potom sa montážny obvod vykoná rovnakým spôsobom, ako je uvedené vyššie, len musíte okolo diódy navinúť hliníkový drôt, aby ste odstránili statický náboj. Potom musíte zmerať aktuálnu silu, na ktorú si vezmete multimeter. Oba konce zariadenia sú pripojené k zostávajúcej dióde a merané. V závislosti od vašich potrieb môžete nastaviť hodnoty od 300 mA do 500 mA.

Po dokončení aktuálnej kalibrácie môžete prejsť k estetickému zdobeniu vášho rezača. Na puzdro dobre poslúži stará oceľová LED baterka. Je kompaktný a zmestí sa do vrecka. Aby ste zabránili znečisteniu šošovky, nezabudnite si zaobstarať kryt.

Hotová fréza by mala byť uložená v krabici alebo puzdre. Nemal by sa tam dostať prach alebo vlhkosť, inak sa zariadenie poškodí.

Aký je rozdiel medzi hotovými modelmi

Náklady sú hlavným dôvodom, prečo sa mnohí remeselníci uchýlia k výrobe laserovej rezačky vlastnými rukami. A princíp činnosti je nasledujúci:

Vďaka vytvoreniu smerovaného laserového lúča je kov obnažený
Silné žiarenie spôsobuje, že sa materiál vyparuje a uniká pod silou prúdu.
Výsledkom je, že vďaka malému priemeru laserového lúča sa získa vysoko kvalitný rez obrobku.

Hĺbka rezu bude závisieť od výkonu komponentov. Ak sú továrenské modely vybavené vysokokvalitnými materiálmi, ktoré poskytujú dostatočnú hĺbku. Potom domáce modely zvládnu rezanie 1-3 cm.

Vďaka takýmto laserovým systémom môžete vytvoriť jedinečné vzory v plote súkromného domu, komponenty na zdobenie brán alebo plotov. Existujú iba 3 typy fréz:

Pevné skupenstvo. Princíp činnosti je založený na použití špeciálnych typov skla alebo kryštálov LED zariadení. Ide o nízkonákladové výrobné závody, ktoré sa využívajú pri výrobe.
Vláknina. Vďaka použitiu optického vlákna je možné dosiahnuť silný prietok a dostatočnú hĺbku rezu. Sú to analógy polovodičových modelov, ale vďaka svojim schopnostiam a výkonnostným charakteristikám sú lepšie ako oni. Ale aj drahšie.
Plyn. Už z názvu je jasné, že na prevádzku sa používa plyn. Môže to byť dusík, hélium, oxid uhličitý. Účinnosť takýchto zariadení je o 20% vyššia ako všetky predchádzajúce. Používajú sa na rezanie a zváranie polymérov, gumy, skla a dokonca aj kovu s veľmi vysokou úrovňou tepelnej vodivosti.

V každodennom živote, bez zvláštnych nákladov, môžete získať iba polovodičovú laserovú rezačku, ale jej výkon s náležitým zosilnením, o ktorom sa hovorilo vyššie, stačí na vykonávanie domácich prác. Teraz máte vedomosti o výrobe takéhoto zariadenia a potom už len konajte a skúšajte.

Máte skúsenosti s vývojom DIY laserovej rezačky kovov? Podeľte sa s čitateľmi zanechaním komentára pod týmto článkom!

Základom laserového zariadenia je optický kvantový generátor, ktorý pomocou elektrickej, tepelnej, chemickej alebo inej energie vytvára laserový lúč.

V kvantovom generátore nie je žiadny vonkajší tok fotónov, v ňom sa vytvára inverzná populácia pomocou rôznych zdrojov čerpadiel. V závislosti od zdrojov existujú rôzne spôsoby čerpania:
optická - výkonná záblesková lampa;
výboj plynu v pracovnej látke (aktívne médium);
vstrekovanie (prenos) prúdových nosičov v polovodiči v zóne
p-n prechody;
elektronické budenie (ožarovanie čistého polovodiča vo vákuu prúdom elektrónov);
tepelné (ohrievanie plynu s následným rýchlym ochladením;
chemické (využívajúce energiu chemických reakcií) a niektoré ďalšie.

Stručne teda sformulujme podmienky potrebné na vytvorenie zdroja koherentného svetla:

Pri konštrukcii laserov možno použiť nasledujúce typy pracovných kvapalín:

Polovodiče. Materiál, v ktorom môže byť prechod elektrónov medzi energetickými hladinami sprevádzaný žiarením. Polovodičové lasery sú veľmi kompaktné a sú „pumpované“ elektrickým prúdom, čo umožňuje ich použitie v spotrebiteľských zariadeniach, ako sú CD prehrávače.

Laser využíva optické rezonátory rôznych typov - s plochými zrkadlami, sférické, kombinácie plochých a sférických atď. V optických rezonátoroch, ktoré poskytujú spätnú väzbu v laseri, je možné vybudiť len určité druhy kmitov elektromagnetického poľa, ktoré sa nazývajú prirodzené oscilácie alebo režimy rezonátora.

Laser teda nemusí nutne generovať na jednej frekvencii, častejšie, naopak, generuje súčasne pri viacerých typoch kmitov, pre ktoré je zosilnenie? viac strát v rezonátore. Aby laser pracoval na jednej frekvencii (v jednofrekvenčnom režime), je spravidla potrebné prijať špeciálne opatrenia (napríklad zvýšiť straty, ako je znázornené na obrázku 3) alebo zmeniť vzdialenosť medzi zrkadlami. aby sa do okruhu zosilnenia dostal len jeden.móda. Pretože v optike, ako je uvedené vyššie, ah > ap a generačná frekvencia v laseri je určená hlavne frekvenciou rezonátora, potom, aby bola generačná frekvencia stabilná, je potrebné stabilizovať rezonátor. Takže ak zisk v pracovnej látke pokrýva straty v rezonátore pri určitých typoch kmitov, dochádza na nich ku generovaniu. Zárodkom jeho vzniku je ako v každom generátore hluk, ktorý v laseroch predstavuje spontánnu emisiu.
Aby aktívne médium emitovalo koherentné monochromatické svetlo, je potrebné zaviesť spätnú väzbu, t.j. časť svetelného toku emitovaného týmto médiom smeruje späť do média, aby sa vytvorila stimulovaná emisia. Pozitívna spätná väzba sa vykonáva pomocou optických rezonátorov, čo sú v základnej verzii dve koaxiálne (paralelné a pozdĺž rovnakej osi) zrkadlá, z ktorých jedno je priesvitné a druhé je „hluché“, t.j. úplne odráža svetelný tok. Pracovná látka (aktívne médium), v ktorej sa vytvára inverzná populácia, je umiestnená medzi zrkadlá. Stimulované žiarenie prechádza aktívnym prostredím, je zosilnené, odrazené od zrkadla, opäť prechádza prostredím a ďalej sa zosilňuje. Cez priesvitné zrkadlo sa časť žiarenia vyžaruje do vonkajšieho prostredia a časť sa odráža späť do okolia a opäť sa zosilňuje. Za určitých podmienok sa tok fotónov vo vnútri pracovnej látky začne lavínovo zvyšovať a začne sa generovať monochromatické koherentné svetlo.

V priesvitnom zrkadle ním časť žiarenia prejde do okolia a časť sa odrazí a opäť nasmeruje do pracovnej látky, pričom častice v excitovanom stave zapoja do procesu stimulovanej emisie.

Medzi hlavné konštrukčné prvky laserov patrí pracovná látka s určitými energetickými hladinami ich základných atómov a molekúl, zdroj pumpy, ktorý vytvára inverziu populácie v pracovnej látke a optická dutina. Existuje veľké množstvo rôznych laserov, ale všetky majú rovnakú a navyše jednoduchú schému zapojenia zariadenia, ktorá je znázornená na obr. 3.

Na generovanie laserového žiarenia je potrebné vytvoriť inverznú populáciu „pracovných úrovní“ v polovodiči – aby sa vytvorila dostatočne vysoká koncentrácia elektrónov na spodnom okraji vodivého pásma a zodpovedajúca vysoká koncentrácia otvorov na okraji vodivého pásma. valenčné pásmo. Na tieto účely sú čisté polovodičové lasery zvyčajne čerpané prúdom elektrónov.

Zrkadlá rezonátora sú leštené hrany polovodičového kryštálu. Nevýhodou takýchto laserov je, že mnohé polovodičové materiály generujú laserové žiarenie len pri veľmi nízkych teplotách a bombardovanie polovodičových kryštálov prúdom elektrónov spôsobuje jeho veľké zahrievanie. To si vyžaduje dodatočné chladiace zariadenia, čo komplikuje konštrukciu zariadenia a zväčšuje jeho rozmery.

Ak sa v tejto oblasti vytvorí elektrické napätie tak, že na strane p-polovodiča je kladný pól a na strane n-polovodiča záporný pól, potom vplyvom elektrického poľa elektróny z n-polovodič a otvory z p-polovodiča sa presunú (vstreknú) do oblasť p-n— prechod.

Keď sa elektróny a diery rekombinujú, budú emitované fotóny a v prítomnosti optického rezonátora sa môže generovať laserové žiarenie.

Zrkadlá optického rezonátora sú leštené hrany polovodičového kryštálu, orientované kolmo na rovinu pn prechodu. Takéto lasery sú miniatúrne, pretože veľkosť polovodičového aktívneho prvku môže byť približne 1 mm.

V závislosti od uvažovanej charakteristiky sú všetky lasery rozdelené nasledovne).

Na základe priemerného výkonu žiarenia (ďalší klasifikačný znak) sa lasery delia na:

· vysokoenergetické (hustota toku generovaného výkonu žiarenia na povrchu objektu alebo biologického objektu je vyššia ako 10 W/cm2);

· stredná energia (hustota toku generovaného výkonu žiarenia - od 0,4 do 10 W/cm2);

· nízkoenergetický (hustota generovaného výkonu žiarenia je menšia ako 0,4 W/cm2).

· mäkké (generovaná energia ožiarenia - E alebo hustota toku energie na ožarovanom povrchu - do 4 mW/cm2);

· priemer (E - od 4 do 30 mW/cm2);

· tvrdý (E - viac ako 30 mW/cm2).

V súlade s „Sanitárnymi normami a pravidlami pre konštrukciu a prevádzku laserov č. 5804-91“ sú lasery rozdelené do štyroch tried podľa stupňa nebezpečenstva vznikajúceho žiarenia pre obsluhujúci personál.

Lasery druhej triedy sú zariadenia, ktorých výstupné žiarenie predstavuje nebezpečenstvo pri ožarovaní očí priamym a zrkadlovo odrazeným žiarením.

Lasery triedy 4 sú zariadenia, ktorých výstupné žiarenie predstavuje nebezpečenstvo, keď je pokožka ožarovaná difúzne odrazeným žiarením vo vzdialenosti 10 cm od difúzne odrážajúceho povrchu.