Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Есть вопрос? Задайте его тут. Пожалуйста, придерживайтесь правила: один вопрос - одна тема.
Аватара пользователя
neon
Реальное имя: Александр
Откуда: Казань

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение neon » 31 янв 2016, 22:51

nikirk2, хотел уточнить, напряжение 10 кВ на разряде или на БП, т. е. с внешним балластом он или без?
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно». Сократ.

Аватара пользователя
Автор темы
Денис#
Реальное имя: Денис
Откуда: Рожденный в СССР
Станки: Руки из жопы кустом

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение Денис# » 31 янв 2016, 23:15

neon писал(а):Источник цитаты Если бы вы уделили данному вопросу


Конкретно на этой ветке я уделил этому вопросу уже 16 страниц. И на этих 16 страницах есть уже некое количество полезной информации необходимое в постройке, в том числе и выданная вами. Однако этой информации всё ещё мало даже для общего понимания конструкции, не говоря уже о начале изготовления чего либо.
Руки чешутся, но общей картинки в голове нет. Знаете, некий пазл довольно объемный, состоящий из более мелких пазлов, в котором(ых) совершенно точно не хватает многих элементов и нет картинки конечной сборки. Я как бы пытаюсь раскидать на столе как оно примерно может быть сформировано, но пока не уверен в правильности своих мыслей.
Виттемана я скачал, нос в него засунул и пока там. Первое впечатление что это мне понадобится несколько позже, когда я буду понимать что откуда растет и нафига это надо хотя бы в общих чертах. Именно это желание побудило открыть меня эту ветку. Желание в живой беседе спросить у живых людей "что откуда растет", "как это сделано" и "как это работает". Далее понять из чего состоит трубка, как устроен БП, как устроен чиллер и их характеристики. Определить ТЗ на эти элементы. Далее понять каким способом поднять мощность, выбрать приемлемые для первых экспериментов и попробовать воплотить.
Вы же фактически предлагаете мне начать с поступления на факультет лазерной физики к чему я пока не готов. Самое печальное что есть таки знакомый успешно закончивший схожий факультет. Всё что он может сказать что это очень опасно и глаза беречь надо. Большего от него получить не удалось. Думал что секретка.... однако недавно он купил лазерный выжигатель из китая и очень радовался этой игрушке. Зачем получать такое образование что бы не применять его на практике для меня загадка.
Далее, я не утверждаю что всё это я буду делать в одиночку. Нет, не осилю, однако я общаюсь с очень интересными и увлеченными людьми и более чем уверен что вместе можно воплотить многое. Один из товарищей готов поиграться с БП, но хочет понять что требуется от Гуру. Он интересовался этой темой но как и многие из нас во что то уперся. Конкретно он решил что не сможет сделать трубку. Решил и не смог, даже не попробовал. Отлично, давайте попытаемся понять ТЗ на БП и трубку одновременно и попытаемся это скучковать. Что бы понять ТЗ на трубку нам нужно понимать ещё вопросы охлаждения, ну и потребная мощность. Если по охлаждению пока даже понять не пытался, то по мощности все чуть яснее. Итак, мне необходимо резать тонколистовую черную сталь для начала. От остального абстрагируемся. Блуждая по просторам тырнета и оглядываясь за его просторами услышал понятие одномодовый лазер, а так же что это чудо может резать сталь при мощности от 200-400 Вт. т.е. 200 Вт это что то совсем тонкое, 400Вт уже с некой похожей на реальность скоростью (что то около 3м/мин) при толщине 2,5-3мм. Вот наверно где то тут и стоит пока остановиться в ТЗ, т.е. одномодовый, самый минимум 200Вт, но мечта раскачаться сейчас до 400-500Вт.
Заниматься стОит только тем, что считается невозможным.

Аватара пользователя
neon
Реальное имя: Александр
Откуда: Казань

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение neon » 31 янв 2016, 23:29

Денис# писал(а):Источник цитаты Вы же фактически предлагаете мне начать с поступления на факультет лазерной физики к чему я пока не готов.

что-то это не соотносится с моим предложением прочитать по диагонали хоть одну главу книги по CO2-лазерам, там где описываются различные конструкции.

Денис# писал(а):Источник цитаты Вот наверно где то тут и стоит пока остановиться в ТЗ, т.е. одномодовый, самый минимум 200Вт, но мечта раскачаться сейчас до 400-500Вт.

пока ТЗ пока это 40-60 Вт в лучшем случае, при длине 60-80 см. Вот и считайте. БП мощностью 500-800 Вт. Мощность охлаждения примерно как и БП.
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно». Сократ.

Аватара пользователя
Автор темы
Денис#
Реальное имя: Денис
Откуда: Рожденный в СССР
Станки: Руки из жопы кустом

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение Денис# » 31 янв 2016, 23:36

Сегодня дети таки снова выклянчили указку и пошли гонять кота. Долго играли, стреляли в зеркала, зеркальный шар... а потом притихли. И младшенький (3 года) аккуратненько так принес мне указку и рассосался в недрах квартиры моментально. Понятно что сломали что то. включаю указку - так и есть, вместо лазерной точки обычный красный фонарик. Уж не знаю что они с ним делали, но факт фактом, ну и мокрый он. Ругнулся, пошел искать виноватого что бы выяснить что делали - куда там, ни одного ни второго не найти, как сквозь землю провалились. Жена смеется, но хорьков не сдает. Побурчал для проформы, пошел разбираться что да как. в общем вытер, продул и лучик каким то волшебным образом вернулся (я думал что они линзу фокусирующую выковыряли и теперь у меня есть фонарик). Но вернулся он с фиговой фокусировкой, т.е. не точка, а овальчик и самое интересное вокруг этой точки неправильной формы появился некий треугольник из множества линий. Это как я понимаю и есть дифракционная картинка?

neon писал(а):Источник цитаты что-то это не соотносится с моим предложением прочитать по диагонали хоть одну главу книги по CO2-лазерам


Так Виттемана и открыл (везет мне на такие фамилии.. Самолет - Wittman Tailwind, лазер - Vitteman)

neon писал(а):Источник цитаты пока ТЗ это 40-60 Вт в лучшем случае, при длине 60-80 см.


Я с одной стороны не в силах отказываться, лучше синица в руках как говорится, но что мешает использовать всю длину трубки (1,22м-1,52м) и поднять сей порог до тех же 150Вт про которые говорилось как про достижимые, а к нему сваять импульсный блок вместо постоянного и тем самым ещё поднять мощность?
Заниматься стОит только тем, что считается невозможным.

Аватара пользователя
neon
Реальное имя: Александр
Откуда: Казань

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение neon » 31 янв 2016, 23:59

Денис# писал(а):Источник цитаты но что мешает использовать всю длину трубки (1,22м-1,52м)

очень высокое поджигающее напряжение, как и рабочее.

Денис# писал(а):Источник цитаты а к нему сваять импульсный блок вместо постоянного и тем самым ещё поднять мощность?

неправильно вы написали. Необходим импульсный БП с постоянным высоковольтным напряжением на выходе (без конкретики).

Денис# писал(а):Источник цитаты и тем самым ещё поднять мощность?

мощность в вашем случае в основном ограничена охлаждением и длиной трубки (не диаметром). 150 Вт это примерно газоразрядная трубка 170-180 см в длину, БП с поджигающим напряжением 30 кВ и током 30-35 мА, охлаждением примерно 5 литров в мин. Это в лучшем случае.
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно». Сократ.

Аватара пользователя
Автор темы
Денис#
Реальное имя: Денис
Откуда: Рожденный в СССР
Станки: Руки из жопы кустом

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение Денис# » 01 фев 2016, 01:11

neon писал(а):Источник цитаты Необходим импульсный БП с постоянным высоковольтным напряжением на выходе (без конкретики).


понял, постараюсь запомнить! А почему без конкретики?

neon писал(а):Источник цитаты очень высокое поджигающее напряжение, как и рабочее.


т.е. в дальнейшем упремся в охлаждение, вы это хотите сказать?

neon писал(а):Источник цитаты мощность в вашем случае в основном ограничена охлаждением и длиной трубки (не диаметром). 150 Вт это примерно газоразрядная трубка 170-180 см в длину, БП с поджигающим напряжением 30 кВ и током 30-35 мА, охлаждением примерно 5 литров в мин. Это в лучшем случае.


Услышал.

По поводу охлаждения... поглядываю я тут косо на сплит систему свою... Чем плох этот вариант и какие переделки потребуются что бы он стал хорош?
Внешний блок оставляем без изменений, вместо внутреннего блока вешаем трубку, заправляем и полетели...
Какие подводные камни видятся? один вижу в виде возможного разрушения трубки от перепада температур, хотя тоже сомнительный вариант...
Заниматься стОит только тем, что считается невозможным.

Аватара пользователя
nikirk2
Реальное имя: никола

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение nikirk2 » 01 фев 2016, 01:48

Есть труба ЛГ-25, или ГЛ-508, что в принципе одно и то же и по составу газов и по конструктиву и по мощности. А так же и по блоку питания. Для поджига этих труб требуется от 20 000 до 25 000 вольт напряжения с силой тока от 5 до 10 миллиампер. Сам источник выдает 10 000 вольт с силой тока до 60 миллиампер и имеет регулировку с понижением напряжения до 8 000 вольт, соответственно падает и ток на трубе до 30миллиампер. Этот источник имеет множество модификаций. Мне попадались (и по сей момент стоят на остатках кипра), где источник тупо давит 25 000 а при зажигании трубы на балластных резисторах просто падает избыток напряжения - 15 000 вольт при токе 50миллиампер, греем атмосферу. Есть источники с умножителями напряжения где по зажигании трубы ветка умножения просто запирается, есть источники с импульсным поджигающим устройством. Тупо стоит катушка зажигания от автомобиля ГАЗ и через высоковольтный конденсатор подаются импульсы на поджиг. По зажигании трубы токовое реле отключает катушку. Есть импульсные источники у которых конденсатор стоящий на выходе источника разряжается на трубу, источник накачивает напряжение на конденсаторе до пробоя трубы. Далее цикл повторяется. С частотой разрядов через трубу от 100 герц до 350 - 400 герц. Это в основном китайские поделки. Один блок питания на множество вариантов труб. От сети он берет 800 ватт и есть до киловатта. В зависимости от степени предионизации газа в трубе частота разрядов плавает. Это хорошо заметно при поднесении к трубе источника радиоактивности. Попадались и катушки румкорфа, тяжеленный блок, залитый эпоксидкой с электроконтактным прерывателем. Импульсы со вторички пробивали трубу с частотой около 300 герц. Это мне типография удружила, раскопали в недрах своих складов одномодовую модификацию СО2 для гравировки печатных пластин. С электро оптическим модулятором, вся хрень 2200килограммов на четыре м2. Слегка пограбленная и конечно не рабочая. Пытались мне ее продать. Выставляли на торги. В конечном итоге сказали, черт с ней снимай что нужно, остальное выбросим. В настоящее время помещение склада перестроено под ресторанчик грузинского типа и хозяин грузин. Сама труба давно сдохла ни минуты не проработав, электро оптика аналогично дохлая, видимо сказались бесконечные циклы замерзания-оттаивания, установка то 1972года выпуска. По остаткам этикетки на трубе, мощность 50ватт, но сама труба длиннее ЛГ-25 и охлаждение сделано хитрее, трудоемкость при производстве значительно выше. Есть очень интересные трубы с пред ионизацией. У них впаян дополнительный электрод и на него подается постоянное высокое напряжение, горит в трубе тлеющий разряд. При подключении трубы к источнику питания 10 000вольт, труба сразу зажигается. Сделано по примеру ламп с фонарного столба - ДРЛ. И наконец, все источники имеют резистор последовательно включенный с трубой, вот только величина его различная. В качестве резистора частенько выступает лампа накаливания, гордо именуемая бареттером.

Аватара пользователя
neon
Реальное имя: Александр
Откуда: Казань

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение neon » 01 фев 2016, 08:18

Денис# писал(а):Источник цитатыА почему без конкретики?

пока ещё не определились с длиной газоразрядной трубки и не знаем возможностей по изготовлению БП, которые должны соотносится с ТЗ.

Денис# писал(а):Источник цитаты т.е. в дальнейшем упремся в охлаждение, вы это хотите сказать?

чем выше напряжение, тем больше возникает сложностей с проектированием БП и изоляцией высоковольтных частей. Необходимо будет разбивать трубку на секции с отдельными БП. Причём тут охлаждение? С ним вы сами справитесь.

Денис# писал(а):Источник цитаты Чем плох этот вариант и какие переделки потребуются что бы он стал хорош?

тут я вам мало чем смогу помочь.

По БП, если не гоняться за КПД, то напряжение на выходе БП можно сделать фиксированное, но придётся ставить балластный резистор, на котором будет рассеиваться часть мощности. В современных БП нет необходимости в балласте, т. к. есть стабилизация выходного тока. Предионизация, для лазеров с низким давлением газовой смеси, применяется для возможности быстрой модуляции выходной мощности с высокой частотой для целей гравировки и т. д. Для вас это не актуально (как я понимаю), да и реализована она в большинстве вариантов по другому, без дополнительных электродов.
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно». Сократ.

Аватара пользователя
Автор темы
Денис#
Реальное имя: Денис
Откуда: Рожденный в СССР
Станки: Руки из жопы кустом

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение Денис# » 01 фев 2016, 10:54

neon, ага, ещё кусочек пазла приехал :) Спасибо!

neon писал(а):Источник цитаты чем выше напряжение, тем больше возникает сложностей с проектированием БП и изоляцией высоковольтных частей. Необходимо будет разбивать трубку на секции с отдельными БП.

neon писал(а):Источник цитаты По БП, если не гоняться за КПД, то напряжение на выходе БП можно сделать фиксированное, но придётся ставить балластный резистор, на котором будет рассеиваться часть мощности. В современных БП нет необходимости в балласте, т. к. есть стабилизация выходного тока.


За КПД пока гоняться не будем, по крайней мере ставить это во главу угла если разработчик этого не захочет. Чуть позже, после запуска и выхода на желаемую мощность можно будет и вылизыванием заниматься. Однако если человек сможет сразу то будет прекрасно (и я в это верю).

neon писал(а):Источник цитаты не знаем возможностей по изготовлению БП


В таких случаях я считаю что задачу нужно ставить максимально развернутую и не стесняясь нагружать сложностями. Так и на выходе продукт с заданными свойствами получиться может и разработчику интереснее. А полумеры это как правило отсутствие пригодного результата.

neon писал(а):Источник цитаты Необходимо будет разбивать трубку на секции с отдельными БП.


Отлично! значит я требую у рекламщиков самую длинную трубку, будем выжимать из неё результат?! :)

neon писал(а):Источник цитаты Причём тут охлаждение? С ним вы сами справитесь.


Спасибо за доверие! :)
Заниматься стОит только тем, что считается невозможным.

Аватара пользователя
T-Duke
Станки: Токарный Proma SM300E, фрезер FDB DM-40, роутер T8 CNC, принтер RigidBot Big.

Самодельный лазер: чертежи, вопросы, решения

Сообщение T-Duke » 01 фев 2016, 11:03

По БП. Если в будущем зайдет речь таки о технологическом лазере, то БП со внешним балластным диссипатором становится просто никаким. При вожделенной мощности 500Вт и КПД лазера в луче, пусть даже 18%, БП должен давать мощность 2780Вт. Если часть мощности еще и рассеивать на балласте, то это становится еще менее вкусным.

Правильное решение здесь импульсный ВВ БП, который сам подстраивается под ВАХ разрядного промежутка изменяя напряжение на выходе, стабилизируя ток через столб смеси. Об этом и говорил уважаемый неон. Иначе еще минимум треть мощности БП будет греть помещение.

И во вторых. Советую очень и очень серьезно подумать связываясь с высоковольтными БП на мощности выше 50Вт. Ибо если не дай Бог приложить к человеку 25кВ напряжения, то мощный БП отдаст ток, который для человека смертелен. При напряжении 25кВ, БП мощностью 2500Вт, даст как раз ток 0.1А, который считается смертельным. А чтобы через человека пошел такой ток, сопротивление тела должно быть хотя бы 250кОм. А такое сопротивление часто бывает не у всех и не в любом настроении. Как повезет. У человека сопротивление может быть и несколько мегаом и несколько килоом, в зависимости от его состояния. Короче, если 220В человека в хорошем состоянии, когда у него высокое сопротивление просто шарахнет с легким испугом, то 25кВ очень вероятно отправит в могилу.

И тут трудно придумать какую-то автоматическую защиту наподобие той, что применяется в пакетниках. Ибо нужно научиться отличать разрядный промежуток, от тела человека.

Это справедливо для постоянного тока и переменного тока низких частот. А вот высокочастотные переменные токи даже высоких напряжений, к счастью не вредят человеку.

С учетом сказанного, после экспериментов с трубкой, для случая технологического лазера, я предлагаю взяться таки за схему с поперечным разрядом. Тут хоть какой-то научно-прикладной интерес есть и напряжения не такие опасные. А повторять решения на продольном разряде для мощности выше 200Вт, как по мне это двигаться назад в 20 век.
Technology is insignificant comparing to the power of the Force.


Вернуться в «Вопрос - ответ»