PRIMER LÁSER CO2 CASEROCONSTRUIDO DESDE CERO.docx

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PRIMER LÁSER CO2 CASEROCONSTRUIDO DESDE CERO El láser de CO2 es uno de los más poderosos láseres de onda continua disponibles. Como una poderosa fuente de energía continua, el láser de CO2 se utiliza para muchas aplicaciones industriales que implican el procesamiento de material. El láser de CO2 produce un haz de energía invisible con propiedades únicas. A diferencia de las fuentes de láser que producen un haz de luz infrarroja visible o cerca de, la salida coherente de un láser de CO2 está cerca de la gama de longitudes de onda que se producen térmicamente por el cuerpo humano. No sólo es esta longitud de onda totalmente invisible para el ojo humano y a las cámaras ordinarias, sino que también está completamente bloqueado por materiales más comunes que son transparentes a longitudes de onda visible e infrarrojo cercano. De vidrio, por ejemplo, es opaco a un rayo láser de CO2. Por esta razón, un láser de CO2 puede ser utilizado para perforar, derretir, o vidrio cortado; una aplicación que sería ineficiente utilizando longitudes de onda visibles o NIR. Esta página web demuestra un láser DIY, construido a partir de cero, en base a una descarga eléctrica dentro de una mezcla de helio, nitrógeno y dióxido de carbono gaseoso. Ejemplos de láser en acción: Rayo láser sobre el vidrio Aquí hay algunas fotos que muestran lo que sucede cuando el rayo láser invisible se centra sobre la superficie de vidrio. El vidrio se vuelve tan caliente que brilla con la incandescencia blanca. La superficie se derrite. Si el haz de láser se mantiene en su posición el tiempo suficiente, el vidrio o bien agrietarse debido a la expansión térmica, o un agujero será quemado a través del cristal.

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PRIMER LSER CO2 CASEROCONSTRUIDO DESDE CEROEl lser de CO2 es uno de los ms poderosos lseres de onda continua disponibles. Como una poderosa fuente de energa continua, el lser de CO2 se utiliza para muchas aplicaciones industriales que implican el procesamiento de material. El lser de CO2 produce un haz de energa invisible con propiedades nicas. A diferencia de las fuentes de lser que producen un haz de luz infrarroja visible o cerca de, la salida coherente de un lser de CO2 est cerca de la gama de longitudes de onda que se producen trmicamente por el cuerpo humano. No slo es esta longitud de onda totalmente invisible para el ojo humano y a las cmaras ordinarias, sino que tambin est completamente bloqueado por materiales ms comunes que son transparentes a longitudes de onda visible e infrarrojo cercano. De vidrio, por ejemplo, es opaco a un rayo lser de CO2. Por esta razn, un lser de CO2 puede ser utilizado para perforar, derretir, o vidrio cortado; una aplicacin que sera ineficiente utilizando longitudes de onda visibles o NIR.

Esta pgina web demuestra un lser DIY, construido a partir de cero, en base a una descarga elctrica dentro de una mezcla de helio, nitrgeno y dixido de carbono gaseoso.

Ejemplos de lser en accin:

Rayo lser sobre el vidrioAqu hay algunas fotos que muestran lo que sucede cuando el rayo lser invisible se centra sobre la superficie de vidrio. El vidrio se vuelve tan caliente que brilla con la incandescencia blanca. La superficie se derrite. Si el haz de lser se mantiene en su posicin el tiempo suficiente, el vidrio o bien agrietarse debido a la expansin trmica, o un agujero ser quemado a travs del cristal.Carbono absorbe una gran cantidad de energa ptica, y refleja muy poco de l. Las dos imgenes siguientes ilustran esto. En la foto de la izquierda, un pedazo de carbn de lea del artista se sienta delante del lser. La foto de la derecha muestra lo que ocurre cuando el lser est encendido: cuando se centra en el carbn, el rayo lser invisible calienta el carbn para cegadora incandescencia.

Madera hace un buen objetivo para la viga, y que a menudo se puede establecer en el fuego sin necesidad de ptica de enfoque

Cuando fuera de foco, el haz lo general causa la madera para encender, o que hace que la superficie carbonizada al resplandor rojo como la punta de un cigarrillo. Cuando se centr en la madera, sin embargo, la superficie carbonizada parece responder como carbn de lea del artista: se produce un punto de luz blanca brillante minscula.

Parte 1: Detalles de construccin

(Overview of Operating System)

La construccin de mi primer lser CO2 xito comenz despus de que alguien me dio un tubo de vidrio de repuesto. Poco despus, alguien don unas pticas de ZnSe. Fue en este momento que me convert realmente serio sobre la construccin de un lser de CO2 de trabajo.

He mirado tanto a ilimitadas planes americanos Cientfico y de informacin para este tipo de lser, pero el mejor recurso para encontrar las experiencias individuales con este dispositivo se puede encontrar en la seccin de vivienda construida con lser de CO2 de lser Faq de Sam en http: //www.repairfaq .org / sam / lasercc2.htm # cc2toc

No segu planes exactos para construir este lser. Las dimensiones son en su mayora arbitrario, basado en las partes que estaban disponibles. El constructor puede mirar en diversos planes y las fuentes de informacin en lnea, y luego puede llegar a una idea general de la gama de diferentes tipos de piezas que trabajarn. Por ejemplo, un lser de alta ganancia como rub pulsada se puede utilizar con espejos que no estn diseadas especficamente para l. Por otro lado, hay pocos materiales comunes que transmitirn las largas longitudes de onda que son producidos por un lser de CO2. Con un poco de creatividad y un entendimiento general de que el dispositivo que se est considerando, el constructor puede construir un lser utilizando los suministros que son ms fciles de obtener. Es mejor entender suficientes principios bsicos para permitir la flexibilidad cuando sea necesario. Esto puede ahorrar tiempo y dinero!

Mi lser comenz con una seccin de 4 pies de tubera de seal de nen. El tubo tiene un dimetro interior de aproximadamente 1 cm. Para una camisa de agua, he usado una seccin de tubo protector de lmpara fluorescente, que es un tubo de plstico transparente flexible, vendido para colocar alrededor de las bombillas fluorescentes de forma cilndrica con el fin de protegerlos de golpes accidentales. No recomiendo el uso de este tubo para que no sea un tubo lser corta cualquier cosa: la razn es que es curvas y flexiona cuando el agua est fluyendo a travs de l. Glass sera ideal, pero independientemente de el tipo de tubera que se utiliza para la camisa de refrigeracin, los detalles de construccin se dan a continuacin an debe ser aplicable.

Empec por la construccin de una capa de cinta adhesiva alrededor de la parte exterior del-sign-tubos de nen. Esta cinta est posicionada a una distancia arbitrariamente igual desde ambos extremos de los tubos de vidrio. La distancia entre los dos rollos de cinta definir el rea a travs de la cual fluye el refrigerante de agua. Poco a poco he construido hasta las capas de cinta hasta que se ajustan a la ID de la camisa de refrigeracin de plstico. Despus de este paso fue completa, empec la construccin de una fina capa de epoxi JB de soldadura a lo largo de los lados de los cilindros de cinta (vase ms adelante).

El "mtodo" de cinta no se origin conmigo. Se sugiere Este enfoque en los planes de lser CO2 de informacin ilimitada. Sin embargo, he encontrado que el mtodo de la cinta se adaptar a un conjunto mltiple de circunstancias. Puede ser beneficioso con todo lo que implica un cilindro de centrado alrededor del exterior de un segundo cilindro ms pequeo. Se puede utilizar para unir partes que de otro modo seran incompatibles. Aunque no es perfecto, yo lo he usado para ajustar el eje de salida pequea de un pequeo motor de corriente continua al agujero relativamente grande en el centro de un CD, al hacer un pequeo motor impulsado generador electrosttico. As que puede ser un mtodo fiable para permitir la flexibilidad en una limitada variedad de piezas estn disponibles, y donde las herramientas y los limitados fondos estn disponibles para mejores alternativas.

Aunque el mtodo de la cinta no es mi propia idea, que era mi idea usar cinta adhesiva para este propsito. A diferencia de algunos de los otros tipos comunes de la cinta, cinta adhesiva es barato, y que combina de manera uniforme, ya que se rod sobre una superficie en forma de cilindro. Una vez completa, el rollo de cinta adhesiva puede estar recubierta con epoxi y selladores con el fin de proporcionar resistencia y proteccin. Cubr toda mi rollo de cinta con JB de soldadura, y luego cerr el exterior con goma laca. Ver las fotos de abajo para ver un ejemplo. Como se habr notado en la foto anterior, hay una cinta independiente-wrap en la punta del tubo de vidrio. Aunque es un poco prematuro hablar de esto, ser finalmente servir como un espaciador para acoplar el exterior del tubo de vidrio al interior de una seccin de tubo de cobre, que servir como uno de los dos electrodos del tubo de descarga. Por el momento, ignore este paso. Slo fue necesario que mencione, en un esfuerzo para evitar posibles confusiones.

Una vez que el epoxi y goma laca estaban secos, deslic el tubo de plstico transparente sobre el rollo de cinta. Tenga en cuenta que haba un rollo de cinta idnticos en el extremo opuesto del tubo de vidrio, y el tubo de plstico ms grande fue cortada en longitud para que coincida con la distancia entre el borde externo de un rollo de cinta y el borde exterior de la otra. Despus de que el tubo se desliza en su lugar, he marcado dos manchas en el exterior del tubo de plstico con un marcador Sharpie, a una corta distancia desde el borde interior de los dos rollos de cinta. Los dos puntos se marcaron 180 grados uno de otro, como se determina por la circunferencia exterior del tubo de plstico (a juzgar por ojo). Pequeos agujeros fueron perforados a travs de los lugares indicados por estos Sharpie-puntos, y dos 1/4 "pas mangueras fueron asegurados en los agujeros con JB de soldadura epoxi.

Despus de la camisa de agua se haya completado, se prueba para confirmar que no hay fugas! Esto es muy importante. Agua y alta tensin, obviamente, no se mezclan! Compr una pequea bomba de agua en una ferretera local. Estas bombas se utilizan para hacer circular continuamente agua para las pequeas pantallas de fuente: el pequeo tipo decorativo utilizado en el patio trasero o pequeo acutico cubierto cae. Utilice la bomba para hacer circular el agua a travs de la camisa de refrigeracin. De esta manera, se puede detectar cualquier fuga que aparecen, y corregirlos cuando sea necesario con soldadura JB adicional. Una vez que todas las filtraciones han sido sellados, y el tubo se ha probado a fondo y no hay prdidas adicionales, entonces usted est listo para el siguiente paso.

El siguiente paso importante se refiere a la construccin de los electrodos pieza final. Mi primer dispositivo usado 2 arandelas de nylon, un Gromet caucho, una seccin de medio tubo de cobre ID ", y algunos tubos de cobre.

Aqu es donde usted tendr la oportunidad de beneficiarse de una de mis errores. Arandelas de nylon eran el mayor tipo de arandela que pude encontrar en el momento se construyeron las piezas terminales originales. Pens que al duplicar ellos en pares, podra proporcionar la fuerza suficiente para soportar la fuerza ejercida requerido durante la alineacin. Me equivoqu! As que haciendo caso omiso del hecho de que estas piezas de los extremos son de nylon, se ven en la siguiente imagen para una idea de cmo se construyen las piezas finales.

Aparte de la eleccin de arandelas de nylon, hay una parte adicional en estas dos imgenes que es innecesario. Esta es la parte redonda de metal brillante cerca de la mitad en la primera foto, y la parte de metal brillante que sobresale a la derecha de las arandelas de nylon, en la segunda foto. Esta es una parte del diseo original que he decidido no usar, y por ahora es irrelevante. Sin embargo, los 3 tornillos son muy importantes. Ser necesario taladrar 3 agujeros a travs de todas las arandelas, y luego JB-soldadura tres tuercas compatibles (tuercas que van con tres tornillos correspondientes) en los agujeros en el lado con el tubo de cobre (ver foto arriba). Recomiendo el uso de arandelas metlicas. Los prximos pasos de este tutorial se mostrarn las arandelas de metal, que acab cambiando a cuando me di cuenta de que era demasiado nylon flexible. Pero por ahora, se refieren a las fotos de arriba como ejemplo, a sabiendas de que el dispositivo final (si usted est construyendo ella) tendr que utilizar arandelas de metal en lugar de nylon.

A un lado de la media "tubo de cobre ID, Me perfor un agujero y soldadas una seccin corta de 1/4" tubo de cobre OD. Esto se convertir en una lengeta de la manguera. En realidad, una lengeta de la manguera real habra funcionado aqu. Sin embargo, he optado por utilizar la tubera de cobre, ya que era a la vez disponible en el momento, y era compatible con el trabajo de soldadura. JB Weld probable que hacer aqu, pero asegrese primero y arena y limpiar a fondo todas las partes a las que la JB Weld se va a aplicar. Las mangueras colgantes que se unen a estas pas manguera ejercer cierta presin sobre ellos, debido a su longitud, la ubicacin, y el movimiento inevitable. Es a partir de estas mangueras que el gas se introduce en un extremo del tubo de lser como se elaborar la presin del aire fuera del extremo opuesto por una bomba de vaco.

Algunos detalles de la pieza final de la construccin se muestra arriba. La mayor parte de mi trabajo fue hecho usando JB de soldadura, pero el constructor podra preferir utilizar la soldadura, soldadura fuerte o soldadura proporcionado estos recursos y habilidades son fcilmente disponibles. De cualquier manera, la idea es conseguir una arandela de metal en torno a una seccin corta de tubo de cobre. El tubo puede ser de unos 3 o 4 pulgadas de largo. Quieres arandelas que son lo suficientemente grandes para que pueda perforar agujeros y montar los pernos de ajuste y tornillos cerca del borde exterior. Al mismo tiempo, desea que el agujero interior para ser lo ms cerca posible al dimetro de la parte exterior del tubo de cobre. Mi enfoque era combinar arandelas pequeas con las ms grandes, con el fin de que todo sea ms fcil pareja juntos. Las siguientes imgenes muestran cmo pequeas arandelas se pueden combinar con los ms grandes, en un esfuerzo para hacer el agujero en el medio 'ms pequeo' para que se acercar al ajuste alrededor de algo que va a pasar por el centro. Mira estas fotos con mucho cuidado, pero tenga en cuenta que slo se utilizan como ejemplo. Una gama de diferentes tamaos puede trabajar. Los deminsions de estas partes deben basarse en la disponibilidad y la facilidad con que se pueden adaptar a las otras partes (como el tubo de cobre) que son capaces de localizar.

A continuacin se muestra un ejemplo ms de cmo las partes incompatibles se puede hacer para encajar. Una vez ms, esto no es parte del lser que cubre esta pgina, por lo que las imgenes se utilizan como nicos ejemplos.Como ya habrn adivinado correctamente, la disposicin anterior se utiliz en la construccin de otro proyecto de lser. Es muy parecido a lo que va a hacer (y lo que hice) para el lser que se cubre en esta pgina. La creacin de capas de cinta y el uso de mltiples arandelas de tamao bsicamente hace una cosa: permite las arandelas grandes, que son realmente la parte ms importante de los soportes de los espejos, para estar en forma y centrado personalizada sobre los electrodos y los espejos del resonador reales. El tubo de vidrio que sirve como el taladro lser real ser el corazn de toda la disposicin. Usted debe disear su lser alrededor de este tubo de vidrio. El tubo es la parte ms importante. El tubo puede ser desde unos pocos milmetros a 1 pulgada de dimetro. El mo es aproximadamente 1 cm a 1/2 "ID. As que despus de que primero obtenga algunos tubos de vidrio, a continuacin, tendr que obtener 'tubos' de electrodos que se pueden encajan en los extremos de este tubo con un esfuerzo razonable. Para aclarar mejor, por favor se refieren a las fotos de abajo. Estas fotografas muestran cmo los electrodos de tuberas eran ajuste en los extremos de los tubos de vidrio, con soporte de espejo (arandelas) ya en el lugar.

Como se puede ver en estas fotografas, las cintas separadoras acopla el tubo de vidrio a la tubera de cobre. Al observar la camisa de refrigeracin, se puede decir que se hicieron estas fotos antes de que se aplique el JB-soldadura a la chaqueta. Cuando constru este lser, no tena intencin de hacer un sitio web. Como resultado, no me fotografo cuidadosamente cada paso en la secuencia. Es por eso que estoy teniendo con ejemplos "tomar prestado" de otros proyectos con el fin de proporcionar una ilustracin semi-completo. Admito que esto no es muy bien organizado, pero la prxima vez voy a ser capaz de planificar de antemano, y tomar fotos de cada paso a medida que vaya para una mayor claridad. Tambin hice algunos errores en la construccin de este primer lser, y por desgracia estos errores estn incluidos en las fotos. Las arandelas de nylon son un buen ejemplo de esto. Como resultado, tengo que seguir adelante hacia atrs y adelante entre las imgenes del lser real, y fotos de algo que ilustra la forma en que debe hacerse. Por favor, acepte mis disculpas.

Antes de tratar de unir las secciones de tubera de cobre para los extremos del tubo de vidrio, las arandelas metlicas grandes deben estar preparados.

Quieres empezar por hacer una sola plantilla que coincide con la forma de estas arandelas.

A continuacin, desea dividir la circunferencia en 3,, 120 secciones de grado separados.

Ahora desea colocar los 4 arandelas juntos. Antes de hacerlo, separar las 4 arandelas en 2 pares. En ambos pares, frente a los lados planos juntos.Despus de hacerlo, poner los dos pares juntos y poner un poco de cinta adhesiva en los extremos opuestos, como se muestra a continuacin.

Ahora quiere envolver poco de cinta adhesiva firmemente alrededor de la circunferencia exterior de las arandelas.

Ahora recortar su plantilla. La plantilla debe ser un ajuste exacto cuando se coloca sobre la parte superior de la pila de la lavadora.A una distancia predeterminada desde el borde, ponga una marca a lo largo de las tres lneas que dividen las secciones 120 grados.

Usando una punta afilada, hacer tres agujeros a travs de la plantilla, en las tres marcas. Coloque la plantilla sobre la pila de lavadora,y el uso de un instrumento de escritura adecuados para poner marcas en la lavadora debajo de estos agujeros.

Usando un taladro, perfore un pequeo agujero a travs de una de las marcas.

Despus de hacer el primer hoyo, inserte un clavo u otro objeto metlico que proporciona un ajuste perfecto.Repita este procedimiento despus de hacer el segundo agujero. De esta manera, las arandelas individuales estn mejor protegidos contra la desalineacin durante la perforacin.

Es importante recordar que las arandelas estn dispuestas en pares, con cada par que tiene las caras planas enfrentadas (las arandelas individuales deben tener un lado que es obviamente ms plano que el otro lado). Debido a que los agujeros podran no ser exactamente 120 grados de distancia y precisin colocados a la misma distancia de los bordes, se desea mantener las piezas individuales de conseguir igualados-mal; en otras palabras, usted querr mantener cuatro piezas pareadas como estaban cuando se perfor sus agujeros. Para evitar que se confundan, marqu un par como "A" y el otro como "B". Esto se convertir en importante cuando estas arandelas se fijan a las piezas de los extremos que estn siendo diseados. Aparte de mantener los pares de lavado independiente y coherente, tambin existe la necesidad de evitar que se conviertan girado lejos de la posicin que se encontraban cuando se llev a cabo el procedimiento de perforacin. Para asegurar que este detalle no se pasa por alto, marqu uno de los tres agujeros, en los cuatro arandelas, con un Sharpie. Esto me permiti asegurar que estos agujeros estaban alineados radialmente de la misma manera que lo fueron durante el proceso de perforacin. Ver la imagen de abajo para ver un ejemplo de esta

El siguiente paso consiste en los tornillos de ajuste y de roscado. Usted tendr que arena y limpiar un lado de una lavadora, de cada uno de los dos pares. Debido a que los dos lados planos fueron colocados uno frente al otro, cuando la perforacin de los pares, usted querr a la arena uno de los lados curvos (en comparacin con el lado ms plano) en la pieza que usted elija de cada uno de los dos pares (ver ms abajo).

El lado que se lija eventualmente se enfrentar el tubo de vidrio que se extiende desde un electrodo al otro. Tome un par de arandelas e inserte tres tornillos de cabeza hexagonal a travs de los tres pares de agujeros. Apriete tres tuercas en estos pernos, en el lado lijada del par lavadora. Aplicar JB Weld-epoxi alrededor de estos frutos secos, permitiendo que el epoxi entre en contacto con los lados de las tres tuercas. Tenga cuidado de no permitir cualquiera de las epoxi para llegar a los tornillos, en en las roscas. Todas las superficies a las que el epoxi se va a aplicar deben estar libres de aceite y la suciedad, incluyendo las nueces. Antes de aplicar, remojar las tuercas en alcohol para eliminar cualquier residuo de aceite o grasa. Permitir que las tuercas se sequen antes de aplicar el epoxi.

Una vez que tenga dos pares de arandelas que sujetan firmemente juntos utilizando seis pernos hexagonales, entonces usted est listo para el siguiente paso. Los agujeros en el medio de mis arandelas eran mucho ms grandes que el dimetro exterior de las secciones de tubo de cobre utilizados para electrodos. Los agujeros tambin fueron significativamente ms grande que el dimetro exterior de mis espejos del resonador. As que necesitaba alguna forma de 'paso' estos agujeros hacia abajo, antes de tomar el relevo con el mtodo de la cinta. El mtodo de la cinta probablemente sera aceptable para la creacin de un espaciador entre una arandela de cada uno de los dos pares, y un electrodo de tubo de cobre correspondiente; pero prefiero algo con un perfil ms pequeo para el propsito de montaje de la ptica del resonador. Mira la foto de abajo. Usted se dar cuenta de que una pequea arandela adicional 'insercin' fue colocado sobre el centro de la lavadora ms grande. Esta lavadora 'insercin' ocupa el espacio entre la arandela grande y el pequeo espejo de salida.

A continuacin se muestra un diagrama que muestra la configuracin bsica. El espejo de salida debe estar en lnea con la apertura de la tubera de cobre. Los tres tornillos de ajuste se aprietan contra una junta trica. La junta trica sirve como un cierre hermtico al aire, y la resistencia contra los que los pernos se aprietan por separado para proporcionar una alineacin espejo.

Una vez que la estructura bsica es completa, se necesita aplicar una fuente de vaco con el fin de comprobar si hay fugas. Aqu es donde puede comenzar la frustracin. Si el tubo est suficientemente sellado contra fugas, debe ser capaz de crear una descarga brillando dentro de la longitud del tubo de vidrio utilizando una fuente de alimentacin letrero de nen. La distancia entre mis electrodos (la longitud del arco) es de aproximadamente 48 pulgadas, y estoy usando un transformador de seal de nen 15 kV, 60 mA. Al tirar la presin hacia abajo con su bomba, el tubo debe ser similar a un letrero de nen cuando se aplica energa, pero no tan brillante. En lugar de la caracterstica luz naranja brillante de nen, el tubo debe producir una secrecin de color rosa. La descarga resplandeciente debera aparecer para llenar la mayor parte de la seccin transversal del tubo. Si obtiene una dbil descarga de color prpura que es ms brillante cerca de los extremos del tubo, entonces usted tiene fugas. La descarga prpura dbil (o falta total de descarga) indica que la presin es demasiado alta para el voltaje que es proporcionada por la fuente de alimentacin. Bajo estas circunstancias, el sistema no funcionar como un lser.

Para la deteccin de fugas, yo uso una bomba de aire del tanque de peces. Que la bomba de aire en el tubo lser utilizando una conexin de la manguera en un extremo del tubo de lser, y el Sello el otro extremo que est destinado para la conexin de la manguera de oposicin. De esta manera, el aire de la pequea bomba es forzada en el tubo de lser y hacia fuera a travs de cualquier fuga que estn presentes. El uso de un cepillo pequeo, aplico agua jabonosa a todas las juntas y superficies de posibles fugas. Fugas sern indicados por las burbujas que se forman despus de aplicar el agua jabonosa a un lugar sospechoso.Parte 2: Suministro de Gas y Mezcla

El lser se ejecutar en una mezcla de helio, CO2 y nitrgeno, o se ejecutar en el aliento exhalado ordinario! El helio mejora significativamente el rendimiento del lser. CO2 y nitrgeno son los dos nicos gases que son absolutamente necesarios. El lser se ejecutar con el aire que se exhala simplemente en un globo, porque el nitrgeno y el CO2 estn presentes en el aliento exhalado.

Si estoy usando un suministro de gas real en lugar de slo ejecutar el lser en el aliento, yo primero depositar una pequea cantidad de dixido de carbono en un globo. Mido la circunferencia del globo usando un sastres cinta mtrica y, a continuacin, utilizar este circunferencia para calcular el volumen. Quiero que la mezcla final que se compone de dixido de carbono alrededor del 10% y 20% de nitrgeno, por lo multiplico el volumen 3 (en otras palabras, 3x el volumen de CO2) y calcular una nueva circunferencia. Luego agregar nitrgeno al globo, hasta que llego a esta nueva circunferencia. En este punto, divido el ltimo volumen en un 30% (suponiendo que tengo el doble de N2 en forma de CO2), y luego calcular una circunferencia final utilizando este nmero. Despus de este ltimo paso, que inflar el globo con helio hasta que se alcanza este circunferencia final. De esta manera, los gases 3 se pueden combinar en una relacin predeterminada con cierta exactitud. Sure - el globo no es una esfera perfecta, pero este mtodo es mucho ms preciso que simplemente adivinar!

El helio se puede conseguir en Walmart, en forma de un kit globo del partido - cuesta alrededor de $ 20. El aire debe estar bien para el nitrgeno, aunque soldadura nitrgeno probablemente sera mejor si est disponible. CO2 se puede obtener de hielo seco, o mediante la mezcla de bicarbonato de sodio y vinagre.

Un resumen de mi tcnica de mezcla de gas:

Ponga una pequea cantidad de CO2 en un globoMedir la circunferencia y calcular el volumen.Multiplicar el volumen por 3 y calcular una nueva circunferencia.Aadir N2 en el globo hasta que se obtenga esta nueva circunferencia (que mide la marcha).Divida el volumen obtenido en el paso 3, en un 30%, y luego calcular otra circunferencia con este nmero.Aadir helio al globo hasta que se obtiene esta nueva circunferencia.Que se encarga de la relacin - un globo no es una esfera perfecta, pero es lo suficientemente cerca. En cuanto a la obtencin de gas CO2, una mezcla de bicarbonato de sodio y vinagre producir con la suficiente rapidez CO2 para inflar parcialmente el globo. Tengo mi propio mtodo de hacer esto. Sern necesarios los siguientes artculos.

Suministros Necesarios:

Tarro de albailTachuela de pulgar o agudo objeto puntiagudoTurqua BasterEpoxyTacitaBicarbonato de sodioVinagreTome un frasco de conservas y perforar un pequeo agujero en la tapa. Obtenga una jeringa para pavo, quite la bombilla, y asegurar su extremo ms ancho sobre el agujero en la tapa del frasco - utilizar epoxi para asegurar y sellar la jeringa para pavo en la tapa. Cualquier boquilla funcionar siempre y cuando usted puede deslizar un globo sobre el extremo para inflar. En uno de los ejemplos siguientes, tengo una tapa del frasco con una boquilla de jeringa para pavo, y la otra tapa con un viejo boquilla del tanque de helio. Haga clic en cada imagen para ver los detalles que deberan hacer el simple arrangment bastante claro.

Una vez que tenga una boquilla asegurado y sellado sobre el agujero en la tapa del frasco, espolvorear un poco de bicarbonato de sodio en el fondo del frasco. Llene un vaso pequeo con vinagre y poner la copa en el interior de la jarra. Ponga la tapa en el frasco. Mi propia versin se muestra a continuacin (cualquier objeto de plstico o de goma con un cono hueco debe trabajar aqu, siempre que un globo puede ser perfectamente caber en su punta).

Parte 3: Presin de gas:Ya por la tensin a la relacin de presin ... Creo Prof. Marcos Csele [1] me dijo que la presin ptima relacin entre la tensin era algo as como 15 o 16v / cm * T. Por ejemplo, supongamos 120cm separacin de electrodos (unos 4 pies, como mi primer lser) y una potencia de 15 kV de alimentacin. 15kV / 120cm = una intensidad de campo elctrico de 125 voltios / cm. Aplicando esto a la relacin ptima presin de tensin:

125v / cm * cm * T / 16v = ~ 8 Torr necesario para condiciones ptimas, utilizando una fuente de alimentacin de 15 kV con esta separacin de los electrodos.

Eso es una gua terica. En la prctica, es probable que tengas que experimentar con variaciones de esta gua con el fin de obtener los mejores resultados. La parte ms importante es un consejo que recib de profesor Mark Csele: simplemente disminuir gradualmente la presin del tubo a travs de la vlvula de aguja hasta que comience una descarga elctrica. Es a esta presin (o apenas por debajo de ella) que se produce la accin lser! Esto es ms importante que la teora, cuando se trata de un lser de trabajo real. Demasiada presin y su fuente de alimentacin, obviamente, no va a superar la resistencia del gas. Pero menos obvio es que la accin lser se produce a la presin donde comienza la descarga (y dentro de un intervalo de presin que se extiende ligeramente por debajo de ella). Usted no necesita un medidor de presin para esto - slo tienes que abrir la vlvula de aguja hasta que comience la descarga! Mantngalo en torno a ese rango. Es as de simple, si se asume que usted tiene un dispositivo viable y suponiendo que otros factores son adecuados.

Asegrese de que existe una considerable longitud de la manguera entre la bomba y el lser. Coloque una botella de copia de seguridad, o una vlvula separada que se puede apagar antes de conectar la bomba. Si no lo hace, entonces la bomba de aceite ser una copia de seguridad en su lser (y la manguera) cuando se enciende la bomba.

Asegrese de que hay un largo tramo de manguera entre el lser y todo lo dems - Usted quiere que la longitud de la manguera entre el lser y todo lo dems, como bombas o vlvulas de aguja, para ser considerablemente ms largo que la distancia entre los electrodos! Esto es muy importante. De lo contrario, la corriente elctrica peligrosa suministra a los electrodos lser puede fcilmente eludir el tubo lser, y en lugar de viajar a hardware cercana travs de la manguera de la bomba parcialmente evacuado. En este hardware manera, como una vlvula de aguja, puede llegar a ser en vivo elctricamente. Tal situacin puede resultar muy fcilmente en la electrocucin letal. Tmese su tiempo, tenga cuidado, y estar a salvo! Vivir para ver su lser completado, y construir otro!

El uso de una botella de bicarbonato de sodio y vinagre (para producir CO2), he podido ver ninguna mejora al aadir gas nitrgeno. El helio fue el factor ms importante. Aire residual en la botella (tarro de albail) era suficiente para satisfacer la necesidad de nitrgeno. El helio y CO2 fueron las partes ms importantes - que bsicamente quiere ms de helio que el CO2. Sin el helio, la accin lser es bastante pobre. Tenga en cuenta que mi primer lser tena una distancia entre electrodos (longitud activa) de 4 pies, por lo que la ganancia resultante algo compensado por defectos que podran haber dado lugar a un lser no laborable, haba que elegir un diseo de tubo ms corto. Olvdate de accin lser respirar sin helio. No estoy diciendo que no se puede hacer (que probablemente lo hice, pero no me acuerdo ahora) - Slo estoy diciendo que esto no es una "primera" recomendacin intento.

Lser CO2 2Mi segundo lser de CO2 utiliza un tubo de vidrio que fue de alrededor de 75 cm de longitud, y slo 6 mm de dimetro interior. Un par de accesorios de compresin de PVC se utiliza para sellar los extremos de la camisa de agua. La propia camisa de agua era slo un tubo de plstico recuperado como un contenedor para un conjunto de varillas de soldadura / soldadura fuerte, suministrada por una ferretera local. Los accesorios de compresin eran 'costumbre' equipado con juntas tricas, para mejor sellado contra fugas cerca de los extremos de la camisa de agua. Los electrodos extremos se hicieron utilizando accesorios de compresin de latn. Los accesorios de compresin de latn tambin eran ajuste personalizado con juntas tricas, con el propsito de sellar el tubo. Ver el dibujo de abajo para ms detalles.

Mi segundo lser de CO2 no era ms que un precursor a la tercera. El verdadero xito se realiz con mi tercer dispositivo. El segundo era demasiado difcil alinear, dado el agujero estrecho. Con persistencia, podra haber alineado correctamente, pero perdi el inters y simplemente construido otro lser utilizando el mismo latn y accesorios de compresin de PVC.

El uso de accesorios de compresin de latn, era una idea tom prestado de investigador Jon Singer. Jon Cantante los haba utilizado de una manera similar, excepto con lseres de colorante que se estaba construyendo.

Web grafa: http://www.jarrodkinsey.org/co2laser/co2laser.html