Самый мощный лазер в мире&nbsp. самый мощный лазер

Алан-э-Дейл       26.10.2022 г.

Какие возможности открывает мощный лазер?

  • Сигнализация на дальние расстояния. Мощный лазер может заменить собой пиротехнические сигнальные средства. Особенно он эффективен в горной местности при хорошей видимости из населенных пунктов;
  • Проведение измерений больших расстояний. Например, лазерной указкой green laser на 10 Вт можно провести замер кривизны земной поверхности;
  • Использование мощного лазера в качестве источника света для стробоскопов и других развлекательных приборов. Оптические насадки для деления луча, высвечивания различных фигур и надписей выпускаются в бесчисленном многообразии. В них всегда можно найти самые неожиданные варианты;
  • Лазерный тир с прожиганием шариков лазером. Устройство работает лишь на небольшом расстоянии;
  • Лазерная ограда на большие расстояния. Фотореле, самодельные лидары, оптические станции связи и другие приборы.

Отдельное направление связано с использованием мощных лазерных указов для гравировки. На это годятся только самые мощные модели свыше 10 Вт. Гравировка возможна на мягких материалах, например, на древесине.

Применение лазерных указок

Применение лазерных указок имеет широкий спектр и распространяется на многие сферы жизни. Чаще всего они используются:

  • для подсвечивания целей в коллиматорных прицелах огнестрельного оружия (пистолеты, винтовки, автоматы), а также как целеуказатели для работы артиллерии или авиации на небольших расстояниях;
  • в научной деятельности такие указки используются для выявления газа в жидкостях при невозможности распознать его обычным человеческим глазом;
  • китайский зеленый лазер применяется в астрономических исследованиях. Такие указки используются для исследования видимых для глаза границ и обозначения космических объектов, их фиксации. В темное время суток указки различных спектров ученые используют для определения направления звезд, фиксируя его направленным лучом света;
  • в образовательной деятельности такие указки применяют для демонстрации презентаций, лекций и научных семинаров, требующих демонстрации с помощью цветовой указки;
  • в политической и общественной деятельности указки используются для презентаций, для объяснения схем общественных процессов и концентрации внимания зала, публики, собрания.

Указки трех популярных цветов

Безопасность лазеров

Лазерное излучение опасно при попадании в глаза.

Обыкновенные ЛУ обладают мощностью 1-5 мВт, их относят ко 2-3А классам опасности. Они могут быть опасными, в случаях направления луча в глаза людям на довольно-таки продолжительные периоды или при помощи оптических приборов. ЛУ мощностью 50-300 мВт относят к 3B-классу. Они опасны причинением сильных повреждений сетчатки глаз, причем даже при кратковременных попаданиях прямого лазерного луча.

Кроме того, ЛУ могут оказывать исключительно раздражающие воздействия

Особенно, если луч попадет в глаза водителей или летчиков, что может отвлечь их внимание или даже привести к ослеплению. В некоторых странах такие деяния влекут за собой уголовную ответственность

Например, в 2020-ом году одного американца приговорили к почти двум годам тюремного заключения за непродолжительное ослепление мощным лазером летчика в полицейском вертолете.

В последние годы случается все больше многочисленных «лазерных инцидентов» в развитых странах, вызываемых требованиями по ограничению или запрещению ЛУ. В настоящее время законодательством Нового Южного Уэльса предусмотрен штраф за владение ЛУ, а за совершение «лазерного нападения» — заключение до 14-ти лет.

Применение ЛУ запрещено по правилам во время проведения футбольных матчей. Так, например Алжирская федерация футбола была оштрафована на 50 000 швейцарских франков за то, что болельщиками при помощи лазерной указки ослепили вратаря российской сборной Игоря Акинфеева во время ЧМ-2014.

Линейный лазер из указки своими руками

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины! В данной статье, автор YouTube канала «jisaku-kobo» расскажет Вам, как из обычного лазерного модуля, или указки сделать очень полезное приспособление для дома и мастерской.

Эта простая конструкция позволит сделать из точечного лазера линейный.

С ее помощью можно будет делать линейные указатели для различных станков, что весьма облегчит работу. Материалы. — Алюминиевая трубка внешним диаметром 8 мм и толщиной стенок 1 мм — Профильная алюминиевая труба 10Х10 мм, толщина стенок 1 мм — Лазерный модуль — Пластиковые болтики — Держатель для двух пальчиковых батареек — Термоусадочная трубка, припой — Двухкомпонентная эпоксидная смола — Стеклянный круглый пруток диаметром 3-5 мм — Малярная лента — Две батарейки АА.

Инструменты, использованные автором. — Паяльник — Небольшая циркулярная пила, либо ножовка по металлу — Струбцина — Плоская и крестовая отвертки — Сверлильный станочек — Угольник — Метчик — Алмазный надфиль.

Процесс изготовления. Итак, автор приобрел лазерный модуль с длиной волны в 580 нм, и батарейный отсек.

Теперь мастер прислоняет стеклянную трубочку к торцу указки, и вместо точки получается очень хорошо видимая, яркая линия.

А вот и чертеж самого корпуса.

Сверлит отверстия для стеклянной палочки, и зажимного болтика М3

Очень важно сделать отверстия для линзы строго соосно

На миниатюрной циркулярной пиле немного выдвигает отрезной диск, устанавливает упор по длине заготовки, и фиксирует его струбциной.

Для усовершенствования автору нужна алюминиевая трубка 8 мм диаметром, и тот же квадратный профиль 10Х10 мм.

При помощи эпоксидной смолы вклеивает трубку внутрь квадрата на глубину около 10 мм.

Спасибо автору за простое, но полезное приспособление для мастерской и дома!

Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Вопрос для обдумывания

Что ярче: 5-милливатная ЛУ, Солнце или 1000-ваттная лампочка? По определению, яркость — это световой поток, излучаемый в единичный телесный угол с единицы поверхности излучающего тела. Возьмите листок бумаги и направьте на него поочередно луч ЛУ, луч Солнца или свет мощной лампы с рефлектором с расстояния 10 см, рассчитайте мощность, приходящуюся на единицу площади освещенной поверхности, и сравните полученные величины. Теперь представьте себе, что вместо листа бумаги находится маленькая фокусирующая линза. Оцените отношение освещенностей в фокусе линзы для всех трех случаев и покажите, что вы получили отношение яркостей трех источников. Так почему же яркость лазера в десятки тысяч раз больше яркости Солнца?

Выбор лазерных указок: на что обратить внимание

  • Мощность — ключевой критерий. Она обозначается в милливаттах и прямо влияет на цену. Выше мощность — выше цена и общая сложность изделия. У более мощных лазерных диодов меньше срок службы. Они интенсивно нагреваются во время работы, и их световая отдача быстрее падает;
  • Питание. Сменные аккумуляторы — лучший вариант. Лазерные указки с питанием от часовых батареек совершенно не подходят для продолжительной эксплуатации. Другой хороший вариант — унифицированные батарейки АА и ААА. Они подходят для нечастого применения. Если лазер берется в качестве редко используемой игрушки, то пальчиковые батарейки — лучший вариант. Аккумуляторы оправданны только при частом применении, либо, если у вас есть другое устройство, которое работает на таких же аккумуляторах. Тогда их можно будет быстро переставить;
  • Корпус и теплоотвод. Литой алюминиевый корпус — лучший теплоотвод. Жестяной и пластиковый корпус применим только для маломощных моделей.

Очень важен режим регулируемой мощности. Это позволит лазерному диоду работать в более щадящем режиме, и он послужит дольше. Также регулируемая мощность добавляет новые функции, например, для кота нужно ставить самый слабомощный режим. Кошки хорошо реагируют на красный и зеленый лазер

Меры предосторожности здесь такие же как и с людьми. Глаз кошачьих точно также незащищен от лазеров, как и человеческий

Примечания

  1. [casix.com/products/crystal-products/diode-pumped-laser-crystal-microchip.shtml Casix — Crystal, precision optics products, lenses and coatings]. Проверено 30 января 2013. [www.webcitation.org/6E80Mfg0Z Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013].
  2. Обычно представляет собой голубоватую стеклянную пластинку размером 3×3×1 мм.
  3. www.laserpointersafety.com/rules-general/lawsuggestions/lawsuggestions.html «it was not affordable by most persons. But Casio Green Slim projectors sell for around USD $800. Thus, the harvested diodes cost 800/24 or just $34 each»
  4. [www.fifa.com/mm/document/tournament/competition/51/53/98/safetyregulations_e.pdf FIFA Stadium Safety and Security Regulations] — стр. 96, пункт «g»
  5. Evans, Simon . [in.reuters.com/article/2014/06/30/us-soccer-world-alg-lasers-fifa-idINKBN0F52E220140630 Algeria zapped with FIFA fine over lasers], Рейтер (1 июля 2014 года). Проверено 2 июля 2014.

Как усилить мощность лазера для резки металла

Понадобятся следующие детали и приборы:

  1. пишущий CD/DVD-RW (подойдет старый или неисправный), со скоростью записи больше 16х;
  2. аккумуляторы по 3,6 вольт – 3 шт.;
  3. конденсаторы на 100 пФ и на 100 мФ;
  4. сопротивление 2-5 Ом;
  5. коллиматор (вместо лазерной указки);
  6. стальной светодиодный фонарь;
  7. паяльник и провода.

К диоду нельзя подключать источник тока напрямую, иначе он сгорит. Диод берет подпитку от тока, а не от напряжения.

Лазерный коллиматор

Фокусировка лучей в тонкий луч производится при помощи коллиматора. Он используется вместо лазерной указки.

Продается в магазине электротоваров. В этой детали есть гнездо, куда монтируется лазерный диод.

Процесс изготовления лазерного резака

Из компьютерного дисковода нужно извлечь красный диод, который прожигает диск при записи

Обратите внимание, что дисковод должен быть именно пишущим

После демонтажа верхних крепежей, извлекают каретку с лазером. Для этого аккуратно снимают разъемы и шурупы.

Для извлечения диода необходимо распаять крепления диода и извлечь его. Делать это нужно предельно аккуратно. Диод очень чувствительный и его легко повредить, уронив или резко встряхнув.

  1. Из лазерной указки извлекают содержащийся в ней диод, и вместо него вставляют красный диод из дисковода. Корпус указки разбирают на две половинки. Старый диод вытряхивают, подковырнув острием ножа. Вместо него помещают красный диод и закрепляют клеем.
  2. В качестве корпуса лазерного резака проще и удобнее использовать фонарик. В него вставляется верхний фрагмент указки с новым диодом. Стекло фонарика, являющееся для направленного лазерного луча преградой, и части указки надо удалить.

Лазерная указка

На этапе подключения диода к питанию от аккумуляторных батарей важно четко соблюсти полярность

  1. На последнем этапе проверяют, насколько надежно зафиксированы все элементы лазера, правильно подключены провода, соблюдена полярность и ровно установлен лазер.

Лазерный резак готов. Из-за малой мощности использовать в работе с металлом его нельзя. Но если необходим прибор, режущий бумагу, пластик, полиэтилен и другие подобные материалы, то этот резак вполне подойдет.

Безопасность лазеров

Безопасность использования лазеров, неотъемлемая часть их повседневной эксплуатации, такие приборы не являются безобидными и могут нести определенную опасность, зависящей от того, как устроена лазерная указка. Опасность у зеленого луча самая высокая.

Негативные последствия, когда используется самая мощная лазерная указка без соблюдения техники безопасности могут быть следующими:

  • при попадании в глаза, даже на непродолжительное время, свет лазера может вызвать ожог сетчатки глаза, что приведет к нарушению зрения или же его частично потере. Такое попадание может повлечь за собой фатальные последствия, если применить такой луч для летчиков или водителей автомобиля (в 2013 году в России массовыми случаи стало ослепление летчиков гражданской авиации на подлете к городам, что могло привести к крушению самолетов);
  • повреждения кожного покрова — при использовании мощных лазеров с сильным световым пучком на протяжении нескольких минут на открытом участке кожи может остаться ожог 2-3 степени.

Эти последствия повлекли за собой законодательный запрет на владение лазерными указками на территории некоторых стран, и из них же вытекают меры предосторожности при использовании таких средств:

  • не светить в глаза — при использовании указки запрещается даже на короткий промежуток времени направлять световой пучок человеку в глаза во избежание ожога сетчатки;
  • не направлять на открытые участки тела — при использовании мощных лазеров это также может вызвать ожог поверхности тела;
  • не облучать водителей транспортных средств — это может привести к авариям на транспорте и имущественный вред, вплоть до летального исхода.

Фото лазерной указки

Советы по сборке

Для проверки работы драйвера измеряют мультиметром силу тока, подаваемого на диод. Для этого к прибору подсоединяют нерабочий (или же второй) диод. Для работы большинства самодельных устройств достаточна сила тока 300-350 мА.

Если нужен более мощный лазер, показатель можно увеличить, но не более 500 мА.

В качестве корпуса для самоделки лучше использовать светодиодный фонарик. Он компактный и его удобно использовать. Чтобы не испачкались линзы, устройство хранят в специальном чехле.

Важно! Лазерный резак является своего рода оружием, поэтому нельзя направлять его на людей, животных и давать в руки детям. Носить его в кармане не рекомендуется

Следует заметить, что лазерная резка своими руками толстых заготовок невозможна, но с бытовыми задачами он вполне справится.

Как понять, что лазер слабой мощности?

В идеале, указку нужно купить в фирменном магазине производителя, проверив все санитарные сертификаты. Однако в реальной жизни часто приходится довольствоваться совсем другими условиями. Здесь могут помочь правила, которые объясняют, как опознать указку с мощностью меньше 5 мВт.

  • Маленькая указка, которая работает от батареек таблеточного типа, скорее всего не выдает более 5 мВт.
  • Указка размером с ручку или фонарик, которая работает от пальчиковых батареек, может оказаться мощнее 5 мВт.
  • Если батарейки указки быстро садятся, и она продается в комплекте с зарядкой, то прибор скорее всего неуместно мощный.
  • Некоторые указки продаются с наконечником, который немного рассеивает пучок лазера. Без этого наконечника лазер может оказаться мощнее 5 мВт.
  • О том, что указка мощнее 5 мВт, могут говорить такие слова в ее описании: «мощная», «яркая», «ультра», «супер», «военная», «на литиевой батарее», «прожигающая», «с регулируемым фокусом».
  • Если есть видео, на которых при помощи этой указки лопают воздушные шары или прожигают поверхности, то это не легальная указка.

Делаем термоэлектрический калориметр

Большинство измерителей мощности, которыми пользуются профессиональные лазерщики построены как раз по принципу термоэлектрического калориметра. Раньше такой прибор собрать дома было почти невозможно (с ума сойдешь пару сотен термопар сварить, установить, сделать электрическую разводку и обеспечить тепловой контакт при этом. Да и на выходе было — единицы милливольт на Ватт. Нужен был очень хороший усилитель. Сейчас в продаже в магазинах радиодеталей появились пельтье-модули, которые как раз и представляют собой такую сборку термопар, да еще и не металлических а полупроводниковых. Сделать термоэлектрический калориметр теперь проще простого.

Кратко об устройстве

Лазер был изобретен в результате проверки теоретических предположений ученых, занимающихся еще только начавшей тогда зарождаться квантовой физикой. Принцип, положенный в основу лазерной указки, был предсказан Эйнштейном еще вначале XX в. Недаром это приспособление так называется — «указка».

Более мощные лазеры используются для выжигания. Указка дает возможность реализовать творческий потенциал, например, с их помощью можно выгравировать на дереве или на оргстекле красивый качественный узор. Самые мощные лазеры могут разрезать металл, поэтому они применяются в строительных и ремонтных работах.

https://youtube.com/watch?v=q1sKjfnaGHs

Яркий, как Солнце

Для создания лазера сверхвысокой интенсивности южнокорейским ученым потребовалось 10 лет. В основе их детища – фемтосекундный лазер, мощность которого была многократно увеличена за счет сложной оптической системы. Исследования, проводимые с помощью установки, могут произвести переворот в понимании атомного мира.

Данная особенность позволяет наблюдать химическое взаимодействие и движение отдельных частиц вещества. С помощью нового устройства ученые могут более подробно изучать жизнедеятельность атомов с возможностью их «потрогать». Такие способности «солнечного» лазера могут быть использованы в медицине, энергетике, астрофизике.

Области применения

Привычная нам лазерная указка мощностью 1-5 миливатт продается в любом сувенирном отделе. Часто их используют в школе, во время презентаций

Яркое цветное пятно позволяет спикеру сконцентрировать и удерживать внимание аудитории

Подобные целеуказатели, только более мощные, используют и военные. Уже достаточно давно существует стрелковое оружие с лазерным целеуказателем.

В качестве ориентира указку могут использовать туристы, рыбаки, альпинисты. Например, если кто-то из группы отстал или заблудился, он может подать сигнал. Кстати, зеленый луч, в отличие от красного, отлично видно днем. Причем на довольно большом расстоянии. Это связано с тем, что длина волны в этом случае максимально приближена к пику чувствительности человеческого глаза.

Еще с помощью лазерной указки очень удобно показывать звезды в ночном небе. Да и детям такой подарок точно понравится. Хотя животные тоже любят играть с ярким световым пятном. Особенно кошки.

Но даже с обычной указкой нужно обращаться очень осторожно. Нельзя направлять лазерный луч прямо в глаза

Это может привести к серьезному повреждению сетчатки.

Синий лазер Panasonic

Сфера применения полупроводниковых лазеров ограничивается их мощностью. Такие установки незаменимы в операциях по обработке металла. Корпорация Panasonic презентовала новую разработку сверхмощного синего лазера, созданного на основе соединения WBS (объединение луча волновых длин) и DDL (прямые диоды).

Фактически, удалось скомбинировать высочайшую мощность и точность. Производство лазера, работающего в пределах 400-450 нанометров при увеличении удельного количества электронов в 100 раз, требует намного меньше электричества и дорогих сторонних материалов.

При этом, качество обработки металлических кромок данной установкой намного выше. Синий светодиодный лазер Panasonic крайне востребован в автомобилестроении, особенно для обработки медных деталей двигателей и аккумуляторов.

Самостоятельная сборка лазера

Потребуется найти дисковод. Главное, чтобы его лазерный диод был исправен. Конечно, дома такого предмета может и не быть. В этом случае его можно приобрести у тех, у кого он есть. Зачастую люди выбрасывают оптические приводы, даже если их лазерный диод еще работает или продают их.

Выбирая привод для изготовления лазерного устройства, нужно обращать внимание на фирму, в которой он был выпущен. Главное, чтобы этой фирмой не была Samsung: приводы от этого производителя оснащены диодами, которые не имеют защиту от наружного воздействия

Следовательно, такие диоды быстро загрязняются и подвергаются тепловым нагрузкам. Они могут быть повреждены даже в результате легкого прикосновения.

Важно, чтобы привод при использовании по прямому назначению мог не только считывать, но и записывать информацию на диск. В записывающих принтерах есть инфракрасный излучатель, необходимый для сборки лазерного устройства

Работа заключена в следующих действиях:

Разборка DVD-привода

Это нужно делать максимально осторожно, так как находящиеся внутри детали очень хрупкие.
После разборки корпуса без труда можно заметить нужный компонент. Он представляет собой маленькое стеклышко, находящееся в передвижной каретке

В нем находятся пара диодов и линза. Луч способен навредить зрению, поэтому ни в коем случае нельзя направлять его в глаза, даже если он находится на расстоянии 100 м.
Как только кристалл будет извлечен, нужно сразу же перевязать его концы проводами без изоляции. В результате образуются два выхода напряжения. К одному из них необходимо с помощью паяльника присоединить малый конденсатор, имеющий полярность «-«. К другому выходу также с помощью паяльника прикрепляется второй из заготовленных ранее конденсаторов. Его полярность «+».
Питаться лазерная установка должна током напряжением 3 В и силой около 300 мА. Можно использовать три простых пальчиковых батарейки или аккумулятор мобильного телефона. Если скорость записи разобранного привода была небольшой, то и сила тока тоже может быть небольшой, например, всего 200 мА. Если же скорость была больше, то и силу тока следует увеличить.
Коллиматор можно изготовить из оптической линзы. Ее можно взять из простейшей лазерной указки китайского производства.

https://youtube.com/watch?v=widTv4kB8ak

BELLA из Беркли

Лазерная система BELLA, созданная Отделом исследований ускорителей и синтеза в лаборатории Беркли, вырабатывает электронные волны, которые перемещаясь через плазму, «подхватывают» свободные электроны и ускоряют их до предельно высоких энергий.

В этом ее главное отличие от других типов установок, которые используют электрические и магнитные поля для ускорения заряженных частиц. Такое новшество позволило добиться феноменальных результатов: установка вырабатывает лазерные импульсы мощностью в 1 петаватт длительностью 40 фемтосекунд раз в секунду.

При этом длина ускорителя составляет 1 метр, а все остальные части установки помещаются в небольшой комнате. На сегодня это является абсолютным рекордом. Ожидается, что лазер будет использован в исследованиях физики высоких энергий и биологических систем.

Человечество стоит на пороге нового этапа, в перспективах которого выполнение сложнейших технологических операций, улучшение работы транспорта и связи, углубленное изучение космоса. И казавшийся ранее фантастическим лазерный луч сегодня используется в самых разных сферах, начиная с медицины и заканчивая индустрией развлечений.

Как можно определить степень опасности лазера

Лазерный луч обладает высокой проникающей способностью, поэтому указки даже с самой малой мощностью могут представлять угрозу. Нужно помнить, что лучи опасны не только прямым попаданием. Отражаясь от гладких поверхностей, они также способны нанести сильные ожоги.

Как определить степень опасности лазера? Обычные лазерные указки, разрешенные к продаже и сертифицированные в стране, имеют мощность 1-5 мВт. Они относятся к классу опасности 2-3а, могут нанести вред при длительном воздействии на глаза. Абсолютно безопасными считаются лазеры 1-го класса, которые есть, например, в компьютерных мышках. Изделия, более 5 мВт, которым присвоен класс опасности 3а-3b, опасны при длительном и при краткосрочном воздействии на глаза. Лазеры класса 3b не рассчитаны на массовое потребление, поэтому не должны попадать на рынок сбыта. К четвертому классу относятся режущие типы лазеров высокой мощности, которые используются на различных производствах.

IV. Измерения

  1. На всякий случай убедитесь, что калибратор выключен. Включите мультиметр (на предел измерения 200 mV). Ждите пока показания устоятся. Как обычно запишите значение «нуля»
  2. Светите лазерной указкой на рабочую (зачерненную) поверхность Пельтье. Ждите пока показания устоятся. В случае с указками показания сначала растут до максимума, потом медленно снижаются — просаживаются батарейки указки. При этом желательно как-нибудь указку закрепить (штатив, тиски, изолента), а еще желательно на пятно не смотреть — наловитесь «зайчиков». Для указки с сетевым питанием запишите устоявшиеся показания, для указки с батарейным питанием — показания в максимуме.
  3. Пересчитайте показания: мощность указки w=k*(показания — значене нуля)=6мВт/мВ * (10.7-0.0) = 64 мВт. k — калибровочный коэффициент, найденный при калибровке.

Принцип действия лазерной указки

По принципу действия лазер представляет собой генератор фотонов. Суть явления, которое лежит в его основе, состоит в том, что на атом оказывает воздействие энергия в виде фотона. В результате этот атом излучает следующий фотон, который движется в том же направлении, что и предыдущий. Эти фотоны имеют одну и ту же фазу и поляризацию. Разумеется, излучаемый свет в этом случае усиливается. Такое явление может произойти только в отсутствии термодинамического равновесия. Чтобы создать индуцированное излучение, применяют разные способы: химические, электрические, газовые и другие.

Само слово «лазер» возникло не на пустом месте. Оно образовалось в результате сокращения слов, описывающих суть процесса. На английском полное название этого процесса звучит так: «light amplification by stimulated emission of radiation», что на русский переводится как «усиление света посредством вынужденного излучения». Если говорить по-научному, то лазерная указка — это оптический квантовый генератор.

Устройство и принцип действия лазерных указок

Все современные лазерные указки от самых маломощных до самых мощных — полупроводниковые лазеры. Газовые лазеры не применяются. Полупроводниковые лазеры имеют простое устройство, им не требуются сложные блоки питания, но их теоретически невозможно построить на большую мощность. Она ограниченна несколькими ваттами. Для бытовых указок этого более чем достаточно. Лазерный луч в один ватт с хорошей собирающей оптикой будет уверенно виден на расстоянии до 10 км.

Полупроводниковые лазеры имеют очень схожее устройство со светодиодами. Свет генерируется в резонансных структурах. Для понимания процесса их можно представить в виде антенн, которые собираются в решетку из многих одинаковых элементов. Этот принцип используется в телевизионных антеннах (много одинаковых элементов установлены друг за другом на траверсе) и в радиолокаторах. В лазерах роль «антенн» играют кристаллические структуры полупроводников. При подаче тока электроны превращаются в фотоны и начинается процесс монохромного оптического излучения.

ЛУ красного цвета

Эти ЛУ являются самыми дешевыми и самыми распространенными. Работают от обычной батареи таблеточного типа, на базе красных лазерных диодов со спектром излучения 650-660 нм. Они оснащены драйверными платами, управляющими питанием. Для излучения в форме узкого луча используются выпуклые с обеих сторон линзы, называемые коллиматорами.

Красные ЛУ в основном маломощные до 1-100 мВт. Их характерной особенностью является то, что красные диоды довольно-таки скоро «прогорают», снижая интенсивность излучения, отчего большинство таких указок, спустя пару месяцев работы, начинают хуже светить, невзирая на заряд батареек.

Безопасность

Лазерное излучение опасно при попадании в глаза.

Обычные лазерные указки имеют мощность 1-5 мВт и относятся к классу опасности 2 — 3А и могут представлять опасность, если направлять луч в человеческий глаз достаточно продолжительное время или через оптические приборы. Лазерные указки мощностью 50-300 мВт относятся к классу 3B и способны причинить сильные повреждения сетчатке глаза даже при кратковременном попадании прямого лазерного луча, а также зеркально или диффузно отражённого.

В лучшем случае лазерные указки оказывают только раздражающее воздействие. Но последствия будут опасными, если луч попадает в чей-то глаз или направлен в водителя или пилота и может отвлечь их или даже ослепить. Если это приведёт к аварии, то повлечёт за собой уголовную ответственность.

Всё более многочисленные «лазерные инциденты» вызывают в России, Канаде, США и Великобритании требования ограничить или запретить лазерные указки. Уже сейчас в Новом Южном Уэльсе предусмотрен штраф за обладание лазерной указкой, а за «лазерное нападение» — срок лишения свободы до 14 лет.

Также важно учесть, что у большинства дешёвых китайских лазеров, работающие по принципу накачки (то есть зелёные, жёлтые и оранжевые) отсутствует ИК-фильтр ради соображения экономии, и такие лазеры фактически представляют большую опасность для органов зрения, чем заявлено производителями

Устройство и принципы работы

Любое лазерное устройство состоит из следующих узлов:

  • источника энергии;
  • рабочего органа, продуцирующего энергию;
  • оптоусилителя, оптоволоконного лазера, системы зеркал, усиливающих излучение рабочего органа.

Лазерным лучом точечно создается нагрев и плавление материала, а после продолжительного воздействия — его испарение. В результате шов выходит с неровным краем, испаряющийся материал осаждается на оптике, что сокращается срок ее эксплуатации.

Для получения ровных тонких швов и удаления паров используют технику выдувания инертными газами или сжатым воздухом продуктов расплава из зоны воздействия лазера.

Заводские модели лазеров, оборудованные высококлассными материалами, могут обеспечить хороший показатель углублений. Но для бытового использования у них слишком высокая цена.

Модели, изготовленные в домашних условиях, способны врезаться в металл на глубину 1-3 см. Этого хватит, чтобы изготовить, например, детали для декорирования ворот или заборов.

Лазерная резка металла

В зависимости от используемой технологии резаки бывают 3-х видов:

  • Твердотельные. Компактны и удобны в использовании. Активный элемент – кристалл полупроводника. У моделей с малой мощностью вполне доступная цена.
  • Волоконные. В качестве элемента излучения и накачки используется стекловолокно. Достоинствами волоконных лазерных резаков являются высокий КПД (до 40%), длительный срок эксплуатации и компактность. Так как при работе выделяется мало тепла, нет нужды в установке системы охлаждения. Можно изготавливать модульные конструкции, позволяющие объединять мощности нескольких головок. Излучение транслируется по гибкому оптоволокну. Производительность таких моделей выше твердотельных, но их стоимость дороже.
  • Газовые. Это недорогие, но мощные излучатели, основанные на использовании химических свойств газа (азота, углекислого газа, гелия). С их помощью можно варить и резать стекло, резину, полимеры и металлы с очень высоким уровнем теплопроводности.

Самая мощная лазерная указка

Часто лазерная указка с крошечным цилиндриком, выдающая красный лазерный луч, используется детьми для игр или для презентаций в школе. Однако указатель новой генерации компании Wicked Lasers для детей не будет игрушкой. И это не случайно, ведь выходная мощность китайской лазерной указки в десятки и сотни раз значительнее, чем у обычных недорогих ЛУ.

Удивительно, что китайская «зеленая супермодель» с мощностью луча от 0,3 ватт достигает «дальности воздействия» до 193-х километров.

В 2020 году будет запущена мощнейшая в мире лазерная установка, созданная в российском атомном центре городе Саров, сообщает Russia Today.

Располагаться лазерная установка под названием УФЛ-2м будет на территории технопарка Саров. Согласно проекту, установка имеет 192 лазерных канала и занимает площадь размером примерно в два футбольных поля. Ее самая высокая точка доходит до размеров десятиэтажного дома.

Ожидается, что УФЛ-2м будет иметь самую большую в мире энергию в импульсе свыше 2 мегаджоулей. Напомним, что подобные установки в США, а также строящаяся во Франции имеют мощность 1,8 мегаджоуля.

На установке ученые будут проводить фундаментальные исследования высокотемпературной плотной плазмы. По словам специалистов, работа с УФЛ-2м может дать ответы на самые разные вопросы фундаментальной науки.

Как и большинство интереснейших гаджетов, «S3 Криптон» — дитя военно-промышленного комплекса США. Цель его создания прозаична, устройство разрабатывалось как целеуказатель для американских бомб. Возникает вопрос, зачем его запустили в продажу, вот тут все не так очевидно. Есть несколько версий на этот счет.

Согласно первой версии, наукоемкая промышленность США создала, наконец, мощнейший карманный лазер, но устройству не нашлось должного применения, поэтому деньги, затраченные на его разработку, было решено оправдать вот таким заурядным способом. Ну а вторая версия заключается в том, что таким образом американцы решили установить контакт с инопланетянами, либо предупредить инопланетное вторжение, в возможность которого верит почти половина жителей США.

А вот практичные европейцы уже нашли применение лазеру: в Великобритании отправлены в тюрьму несколько человек, которые, вопреки инструкции, направляли лазер на самолеты и водителей автомобилей, ну и, конечно, отличились футбольные хулиганы. Болельщики с помощью устройства попытались «надавить» на футбольных арбитров и футболистов команды соперника.

Распространенная проблема

Периодически о том, как дети портят глаза лазерными указками, сообщают СМИ. Недавно ученые Университета штата Огайо рассказали о подробностях того, что может сделать с сетчаткой глаза обычный лазер малой мощности. 14-летний мальчик направил его на несколько секунд в глаз. Сначала он ощутил ослепление ярким светом, а со временем у него появился дефект зрения, которвый выразился в «выпадении» отдельных букв из текста при просмотре пораженным глазом. Используя новые методы исследования, ученые обнаружили, что в поврежденной части сетчатки лазер полностью выжег все колбочки – рецепторы цветового зрения.

То, что об отдельных случаях повреждения глаз лазером рассказывают в обычных новостях, не значит, что они редки. Обзор, опубликованный Nature в 2018 году, включает 243 случая, официально зафиксированных только в Британии. Отдельно стоит вопрос о безопасности пилотов, которых иногда ослепляет свет лазера, и пассажиров их самолетов. С 1990 по 2004 год в США было рассмотрено более 400 таких случаев.

Выводы

Итак, обобщив все вышесказанное, можно сделать следующие выводы:

Китайские указки, которые продаются в любой сувенирной лавке, вполне безопасны для здоровья человека — их мощность не превышает 10 милливатт. Однако стоит все же избегать прямого попадания лазерного луча в глаза.
Мощные лазерные указки — совсем другое дело. В большей степени это уже не безобидная игрушка, а профессиональный инструмент — например, их используют устроители лазерных шоу

Соответственно, обращаться с ними нужно крайне осторожно, соблюдая все правила техники безопасности.
На данный момент наши производители выпускают лишь целеуказатели мощностью до 1 000 милливатт — это и есть самая мощная лазерная указка в России. Кстати, такая тоже вполне способна взрывать шарики и поджигать спички.
Lazer Beam — самая мощная лазерная указка в мире

100 000 мВт позволяют ей легко прожигать пластик и дерево. В ТОП-3 также входит и Blue Dragon — хит продаж 2014 года. Теперь она занимает лишь почетное 3-е место. А на втором — Laser 50000 мВт.

Самые мощные лазерные указки в мире — это уже не игрушки. Они действительно опасны для здоровья. И соблюдение правил техники безопасности при работе с ними — отнюдь не пустая формальность.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.