Longitudinaler Laser - Bau

[hboy007]

Wo siehst du hier ein Problem mit Dämpfung? Die Dämpfung wird recht klein ausfallen (R = 33kOhm, 30kV -> ~1A versus einige 100A im Schwingkreis), wenn das Plasma in der FS gezündet ist, erlöscht sie so schnell nicht mehr, einige 10ns hält sie schon durch - und selbst bei hoher Dämpfung würde man noch ein, zwei Perioden an Oszillation rausbekommen.

Ich sehe da eher das Problem, dass im realen Fall das Laserrohr durchzündet, bevor die Spannung längs der Röhre die ursprüngliche Ladespannung überschreiten kann. Die rechten Kondensatoren zünden dann nurnoch die Funkenstrecke durch und der Strom fließt durch die Röhre und die niederohmige Funkenstrecke.

Ich habe dieser Interpretation folgend recht erfolgreich TEA und LE Laser gebaut, die eine kleinere Kapazität auf der Seite der FS hatten. Den zeitlichen Verlauf zu messen ist allerdings recht schwer. Ebenso ist es schwer, das Zündverhalten des Plasmakanals zu simulieren.

[plasmarist]

Ich habe einiges gelesen (ich habe ein paar Paper zu dieser Schaltung) aber mir vieles einfach überlegt. Zum Beispiel das Kapazitätsverhältnis von 3 zu 1 war bei mir ein experimentell ermittelter Optimalwert. Ich bin mir jedoch sicher, dass dem zugrunde liegt, dass die Schwingkreisfrequenz weder zu hoch noch zu niedrig sein darf. Ist sie zu hoch wird die Spannung beim Aufbauen der Entladung wieder niedriger, ist sie zu niedrig (wie es bei mir war), dann ist die Entladung bereits recht stark ausgebildet, wenn die Polarität am Schwingkreis sich noch nicht geändert hat. In der Literatur las ich bislang immer etwa von einem optimalen Verhältnis von 1:1 aber bei LE-N2-Lasern halte ich das für unwahrscheinlich. Das bedeutet man kann etwas über die Entladung lernen indem man die Schwingkreisfrequenz betrachtet und somit quasi rechnerische Lösungen überprüfen wobei die Experimente aufwendig sind (hier kannst Du durch saubere Messungen und viel Rechnerei also noch richtig Physik zuhause betreiben). Auch wüsste ich gerne ob die Verdopplerschaltung im größeren Maßstab überhaupt noch sinnvoll ist (ich denke desto größere Laser man baut umso schlechter ist die Schaltung geeignet).

[hboy007]

Interessanter Ansatz, Plasmarist. Einfacher als die Kapazität lässt sich jedoch noch immer die Induktivität variieren, indem man sie künstlich vergrößert. Vielleicht sieht man da eine erklärbare Abhängigkeit von L.

[MrMcChicken]

Also Schwingkreise scheinen es ja echt in sich zu haben

[ externes Bild ]

Vielleicht kennt jemand das Programm Corocodile Physics.
Habe mir da mal den Spaß erlaubt soetwas aufzubauen.
Die Werte sind alle so wie das Programm sie standardmäßig ausspuckt.

Heute habe ich mir so ein wenig Gedanken über die neue Stromversorgung gemacht.
Ich bin zum Schluss gekommen, dass ich einen Marx mit Peakingkondensator baue.
So in etwa wie plasmarist.

Für die Marx habe ich mir folgendes gedacht:
- Stromversorgung von der ZVS über einen DST. Etwa 15kV vielleicht ein zwei kV mehr.
- Insgesammt 5 Stufen.
- Doorknobs: 1nF @ 40kV. Sind die in Ordnung?
- Widerstände: 1MOhm @ 2W. Evtl. zwei oder drei in Reihe. Besteht die Gefahr das die ständig abnippeln?
- Peakingkondensator: 4 von den Roten in Reihe die ich bereits benutzt habe. 40kV @ 560pF. Evtl. Könnte ich 2 Solcher Kondensatoren parallel schalten. Oder wäre das zuviel des Guten?

Die Röhre wäre vermutlich dann auch dünner. 1,5mm Innendurchmesser.

Dann habe ich nochmal eine Grundlegende Frage:
Der Peakingkondensator wird ja durch den Marx-Generator geladen und entläd sich dann über die Röhre richtig?
Ist die Kapazität bei 4 mal 560pF in Reihe mit 140nF nicht ein wenig gering? Oder spielt das wegen der hohen Spannung keine Rolle mehr?

MfG MrMcChicken

[plasmarist]

Schau Dir doch einfach mal an was andere gebaut haben. Dann überleg Dir warum sie das Ding so gebaut haben und warum sie bestimmte Bauteile verwendet haben. Dann wirst Du auch wissen ob Dein Ansatz passt.

[MrMcChicken]

Habe ich bereits. Ich denke so im großen und ganze sind die Teile ok. Bis auf die Widerstände. Ich denk die würden ziemlich schnell draufgehen oder nicht?
Du verwendest ja 1,7nF Kondensatoren für den Marx. Sind da 1nF Doorknobs auch ok?
Das ist ja immerhin schon fast nur die Hälfte.

MfG MrMcChicken

[Spitzi]

Meine Güte, frag nicht, mach! Oder such selber heraus, was für eine Wirkung eine Veränderung der Größen bedeutet.

[MrMcChicken]

Tschuldigung ...
Ja ok.. Mal schauen was sich nächste Woche so machen lässt. Werde dann berichten wenn es recht ist .

MfG MrMcChicken

[plasmarist]

Was bisher geschah...

-Maaaamaaaa ist es eigentlich egal ob ich den gelben Teelöffel oder den roten Teelöffel nehme um meine Kiwi zu essen?
-Das ist vollkommen egal...
-Aha. Oder sollte ich doch besser den blauen Löffel verwenden?
-Das spielt keine Rolle...
-Ok danke schon mal...ich glaube ich nehme die Gabel. So ich habe es jetzt wie Du gesagt hast mit der Gabel versucht aber das funzt nicht so richtig. Woran könnte es liegen???
-Du solltest schon einen Löffel nehmen...
-Aha ok danke. Aber ich verstehe nicht warum es mit der Gabel nicht so richtig funzen will.
-Nimm den Löffel oder wenn Dir das suspekt ist schäl die Kiwi und schneide sie in Stücke.
-Ok danke ich habe es jetzt mal mit dem Löffel simuliert und das Programm sagt, dass die Kiwi explodiert. Also habe ich mich nun entschlossen es mit dem Schälen zu versuchen. Kann ich dafür Pappis Kreditkarte verwenden?
-Schau Dir doch einfach mal an wie andere Leute eine Kiwi essen!
-Das habe ich bereits aber kann ich nun die Kreditkarte benutzen? Sollte doch ok sein?

Und nun die Fortsetzung...

[MrMcChicken]

Ich geb zu ich musste lachen ^^.
Dachte mir ich frage lieber nach bevor ich alles kaputt mach.
Die Sache mit der verdopplerschaltung würde ich nicht so gerne machen, da ich ohnehin schon eine relativ niedrige Spannung hab wie wir alle schon festgestellt haben.
Hab gerade provisorisch einen Marx generator aufgebaut. So wie ich es oben beschrieben habe.
Schöne 4cm blitze wie ich sie brauche. Allerdings sind ausnahmslos alle Widerstände abgeraucht.

[hboy007]

Junge, baust jetzt mal endlich den verdammten Laser oder muss ich rüberkommen?

[ichbinsisyphos]

Weißt du, du solltest dich mal auf ein Problem konzentrieren. Mit dem Marxgenerator ist nicht magischerweise alles gelöst, du beginnst einfach bei der Spannungsversorgung neu. Das schützt dich aber nicht davor das dann auch soweit hinzuoptimieren, bis es funktioniert. So wie ich das sehe könntest du beim alten Aufbau allein mit der primärseitigen Spannungsversorgung noch mehr als genug rausholen.
Wenn dich der Marxgenerator interessiert, mach ruhig, aber du kannst nicht immer wenn es nicht gleich auf Anhieb klappt alles übern Haufen werfen, neu anfangen, und wieder nicht durchziehen

[MrMcChicken]

Mir ging es darum, dass ich den Laser möglichst mit Sachen baue die ich bereits hier hab.
Deshalb habe ich so viel rumgefragt. Wollte halt wissen ob das hinhauen würde, ohne das ich noch alles mögliche zusammensuchen muss.

Da ich nicht alles so in die Tonne kloppen möchte hab ich mir einen 36V Netztrafo zugelegt. Mal schauen was die ZVS dann so anstellt.
Wann die Glasröhrchen ( 1,5 mm innen) kommen weiß ich nicht. Vielleicht diese, vielleicht nächste Woche.

Allerdings hab ich da noch eine Frage. Bitte schlachtet mich nicht gleich .
Was begünstigt ein dünneres Rohr an so einem Laser?
Es war ja schon von einer höheren Stromdichte die Rede.
Da würde ja aber auch die Kapazität eine Rolle spielen und von der Sollte ja genug da sein.
Ist somit eine dünne Röhre eher weniger von Bedeutung?

MfG MrMcChicken

[DickerFunke]

Ich weiß nicht ob du überhaupt weißt was Stromdichte bedeutet, deshalb erläuter ich das mal.

Strom ist ja bekanntermaßen Ladung pro Zeit.
Stromdichte ist hingegen Strom pro Fläche.

Wenn du also einen konstanten Strom hast, hast du in einem Leiter mit kleinerem Querschnitt eine höhere Stromdichte.

Wenn du Kondensatoren mit größerer Kapazität nimmst hast du natürlich einen größeren Strom, bei gleichem Entladungsrohrdurchmesser natürlich auch eine höhere Stromdichte. Allerdings ist die Entladezeit dann auch wieder größer was widerum schlecht für einen N2-Laser ist.

Ein dünneres Rohr hat also den vorteil dass du den gleichen Strom hast bei nahezu gleicher Entladezeit, aber eine sehr viel größere Stromdichte, was sehr von Vorteil ist wenn du die Moleküle anregen willst.

[MrMcChicken]

So, ein kleines Update von mir. Die Glasröhrchen sind nun da.
Man sieht, dass der Innendurchmesser wesentlich kleiner ist als bei dem anderen.

[ externes Bild ]

Leider ist bislang immer noch keine Lasertätigkeit festzustellen.
Demnächst kommt ein 36V Trafo an die ZVS.
Mal schauen was ich dann für eine Spannung bekomme.
Bei diesen Bildern habe ich garkeine Funkenstrecke benutzt.
Die Röhre Selbst dient als eine. Wieder eine Bestätigung, dass die Spannung zu niedrig ist.

[ externes Bild ]


Die Entladung in der Röhre.

[ externes Bild ]

MfG MrMcChicken