Mangandampflaser

[CRHV]

Habe ein paar Neuigkeiten aus dem Bereich des Laser- Selbstbaus zu verkünden
Einmal mehr ein Projekt, das sich über Jahre gezogen hat.

Ich finde Metalldampflaser in ihrer Topologie recht interessant, auch da sie nicht zu den Standard- Selbstbauprojekten gehören. Man findet nicht allzu viele Infos, es sind nur eine Handvoll Projekte- vor allem zu Kupferdampflasern- zu finden.

Für Metalldampflaser benötigt man sicher eine gewisse Grundausstattung an Geräten, schwer zu bauen/ schwer in Gang zu bekommen sind sie aber nicht. Ich hab mal Mangan ins Rohr gekippt, denn Blei ist von der Wellenlänge eher uninteressant (nahes IR) und Kupfer braucht eine sehr hohe Temperatur (sind so die üblichen Kandidaten. Mit Strontium, Calcium etc. fange ich bestimmt nicht an).
Die nachfolgende Bastelei ist nur als Test- Aufbau anzusehen, um Erfahrungen zu sammeln. Man kann eine Menge verbessern, aber das hebe ich mir für später auf.

Laserkopf

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Standardbauweise. Die Alu- Grundplatte habe ich schon vor gut 4 Jahren besorgt. Darauf kommen zwei Elektroden mit Spiegelhaltern in altbekannter Bauform und eine Wicklung Kanthaldraht + Ofen aus Y-Tong um das Entladungsrohr.

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Dazu noch zwei Doorknobs mit 2nF/40kV und eine Funkenstrecke.

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Besonderer Wert wurde auf den Spiegelsatz gelegt. Ich habe viele zerkratzte Laserspiegel herumliegen, um die es nicht schade ist, wenn sie zugedampft werden. Somit hält ein HR aus einem HeNe als Rückkoppelspiegel und ein OC aus einem Kryptonlaser aus Auskoppelspiegel her. Der HeNe-HR hat auch im grünen bereich noch nahezu 100% Reflexion, der Krypton- OC etwa 50% Transmission. Beide Spiegel haben einen leichten Krümmungsradius von 10m, der Resonator dürfte also stabil sein. Kleine Kratzer stören so gut wie gar nicht.

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Stromversorgung

Da der Heizdraht ziemlich dünn (0,5mm) und lang ist, wird eine relativ hohe Spannung zum Heizen benötigt. Eine grobe Hausnummer was die Heizleistung betrifft sind 500- 800W. Mit oben gezeigter Wicklung muss die Heizspannung irgendwo über 100V liegen.
Die Hochspannungsversorgung ist zur Abwechslung nicht sonderlich anspruchsvoll. 15kV bei etwa 1mA reichen vollkommen aus.

Puffergasversorgung

Die Gasversorgung ist schon etwas schwieriger. Etwa 1mbar Helium soll langsam durch das Rohr strömen.

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Hier hilft nur solide Vakuumtechnik. Eine zweistufige Drehschieberpumpe, Drosselventil, Nadelventil und eine Flasche Helium sind ein guter Anfang. Um dem Drücke- raten aus dem Weg zu gehen, sind zusätzlich zwei Druckmessgeräte (Transducer- sind gasartenunabhängig und liefern auch bei Helium den richtigen Messwert) reingeschalten. Ein Transducer misst den Puffergasdruck zwischen Drosselventil und Gaszuleitung zum Laser, ein zweiter die Druckabnahme im Gasreservoir. So lässt sich der Druck präzise bei einer genau definierten Durchflussmenge einstellen und kontrollieren.

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Ergebnisse:

Der Laser funzt nach einigen Einstellungen.

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Ist zwar eine ziemliche Taschenlampe und das Strahlprofil ist nicht das beste, aber Laserlicht ist es. Der Stahl ist recht hell, scharf begrenzt und zeigt Interferenzerscheinungen:

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…und die gewonnenen Erfahrungen, falls jemand sowas auch basteln möchte:

• Der Laser ist mit einem guten Spiegelsatz und ordentlichen Messgeräten leicht zur Funktion zu bewegen und in weiten Grenzen funktionstüchtig.
  Dabei ist der Puffergasdruck ist nicht allzu kritisch. Alles zwischen 30Pa und einigen kPa geht in Ordnung. Tendenziell gehen niedrige Drücke besser als hohe (Optimum bei 50-100Pa).
• Nicht mit der Heizleistung übertreiben. Bei einer knapp 20cm langen Zone um ein 10mm Quarzglasrohr mit Y-Tong-Isolation genügen 500W vollkommen. 600W schmelzen innerhalb von 15min. Draht und/oder Rohr ein.
  
  
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• Y-Tong bröselt durch die Hitze mit der Zeit ziemlich stark.
• Transducer mögen die Pulsentladung nicht. Alles abschirmen und ordentlich erden, sonst wird nur Grütze angezeigt.
• Heiztrafo mit Filtern schützen. Die HV verirrt sich auch in die Heizwicklung und richtet da unschöne Dinge an. Ein großer Netzfilter schafft aber zuverlässig Abhilfe.
• Mit mittelpunktgeerdeten HV-Trafos gibts ne nette Leuchtreklame in den Zuleitungsschläuchen. Besser sind Zeilentrafos, die man einseitig erden kann. Dabei Schutzwiderstände nicht vergessen, sonst nimmt die Ansteuerung das Kondensator- laden unter Umständen übel.
• Zusatzlüfter an den Elektroden sind sehr nützlich.
• Schläuche möglichst kurz halten. Ich verwende PE-Schläuche mit 2mm Innendurchmesser, insgesamt maximal 2m in der Puffergasversorgung sind in Ordnung, darüber hinaus bekommt man das Gasreservoir nicht auf vernünftige Druckwerte abgepumpt.

So, das war mein Senf dazu. Mangandampflaser sind ja recht selten und Infos somit rar, vielleicht nützt das hier irgendjemanden was ^^


Gruß CRHV

[Mastermuffel]

Cooles Ding.

Anstatt Y-Tong könnest du Vermiculite nehmen (sollten obi ect. haben).

[CRHV]

Wie gesagt, es ist ein Provisorium. Den Y- Tong habe ich auch vor 4 Jahren gekauft, der war halt grad da.

Der nächste Versuch wird dann eventuell in Richtung eigengeheizter Laser gehen, der bekommt dann eine Isolierung aus Vermiculite und Glasfaser.

[kilovolt]

Wow, CRHV, das ist ein echt gelungenes Projekt Ziemlich gewagt und doch voll erfolgreich, Hut ab! Das würde sicher im Laserfreak-Forum auch gut ankommen.

Beste Grüsse
kilovolt

[Röhrentechniker]

Sehr beeindruckend
Ich war ja schon fasziniert von dem was du 2012 da hattest, als ebastler und ich bei dir waren. Das ist einfach episch

[CRHV]

Danke euch beiden

Ich war ja schon fasziniert von dem was du 2012 da hattest, als ebastler und ich bei dir waren. Das ist einfach episch

Es ist eine ganze Menge Kram dazugekommen. Hab mittlerweile massive Platzprobleme

[Mino]

Hallo,

auch von mir einen hochachtungsvollen Respekt. Endlich mal wieder ein innovatives und abgeschlossenes Projekt.

Schön zu sehen wie einfach ein Aufbau sein kann, wenn man weiß was man tut


Mino

[CRHV]

Danke für die Blumen.

Schön zu sehen wie einfach ein Aufbau sein kann, wenn man weiß was man tut

Ein guter Punkt. Ich hab eine ganze Weile nicht gewusst, was ich da tue. Einen Metalldampflaser zu bauen stand schon ziemlich lange auf dem Plan. Meine ersten Versuche in die Richtung waren ziemlich abenteuerlich, von wegen Aquariumschlauch, Nadelventile, Heliumballons und ne kleine Drehschieberpumpe fürs Vakuum, Schweißgerät als Heiztrafo, Spiegelfliesen-Bruchstücke und Objektträger als Spiegelsatz. Natürlich keinerlei Druckmessgeräte. War irgendwie klar, dass das so nicht so ganz problemlos geht, ich habs zwischenzeitlich auch erst mal sein gelassen. Aber da muss man durch, das gehört zum Entwicklungsprozess

Kleines Update: Bevor ich das Gerümpel wie der abbaue, wechsle ich das Rohr (ein Quarzglasrohr hab ich noch) und probiere Blei aus.

[CRHV]

Ok das hat sich schnell erledigt. Habe das Rohr beim Wechseln gebrochen

Aber es wird nicht langweilig. Zurzeit läufts ganz gut, das nächste Laserchen kommt bald

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