ÑÒÐÎÈÌ ËÀÇÅÐ

     Ìû ïðèâûêëè ñ÷èòàòü îñíîâîé âñÿêîãî ëàçåðà ðóáèíîâûé ñòåðæåíü. Îäíàêî â ïîñëåäíåå âðåìÿ ïîÿâèëèñü è äðóãèå òèïû ëàçåðîâ. Îäèí èç íèõ, ðàáîòàþùèé íà îðãàíè÷åñêèõ êðàñèòåëÿõ, ìîæíî ïîñòðîèòü â òåõíè÷åñêîì êðóæêå.

     Ðàçáàâëåííîé ðàñòâîð îðãàíè÷åñêîãî êðàñèòåëÿ îñâåùàåòñÿ ñàìîäåëüíîé òðèããåðíîé ëàìïîé. Ëàçåð èñïóñêàåò ñâåòîâîé ëó÷ äèàìåòðîì 5 ìì, êîòîðûé ìîæåò áûòü ñôîêóñèðîâàí ñèñòåìîé ëèíç. Öâåò ëó÷à çàâèñèò îò òèïà êðàñèòåëÿ, èíòåíñèâíîñòè âñïûøêè òðèããåðà è äëèíû óñèëèòåëüíîé òðóáêè.
     Òðóáêà-óñèëèòåëü — îñíîâà ëàçåðà. Ñäåëàíà îíà èç êâàðöåâîãî ñòåêëà, äèàìåòð åå 5 ìì. Òîðöû òðóáêè çàêðûòû äâóìÿ ïëîñêèìè îêîøêàìè èç êâàðöåâîãî ñòåêëà, à ñàìà òðóáêà ïîìåùåíà ìåæäó äâóìÿ çåðêàëàìè. Âòîðàÿ òàêàÿ æå òðóáêà — òðèããåð — ðàñïîëàãàåòñÿ ïàðàëëåëüíî ïåðâîé. Îáå òðóáêè ñìîíòèðîâàíû â ýëëèïòè÷åñêîì îòðàæàòåëüíîì òðóá÷àòîì çåðêàëå (ðèñ. 1). Âñïûøêà òðèããåðà, îòðàæàÿñü îò ýëëèïòè÷åñêîãî çåðêàëà, êîíöåíòðèðóåòñÿ íà óñèëèòåëüíîé òðóáêå, ïîòîìó ÷òî è óñèëèòåëü è òðèããåð ðàñïîëîæåíû â ôîêóñàõ ýëëèïòè÷åñêîãî îòðàæàòåëÿ. Ïëîñêèå îòðàæàòåëüíûå çåðêàëà (äèàìåòðîì 10 ìì) ïîêðûòû ñåðåáðîì èëè àëþìèíèåì. Îäíî èç çåðêàë îòðàæàåò ñâåò ïîëíîñòüþ, à äðóãîå — íåìíîãî áîëüøå ïîëîâèíû. Òà ÷àñòü ñâåòà, êîòîðàÿ ïðîõîäèò ñêâîçü âòîðîå çåðêàëî, è åñòü ëó÷ ëàçåðà.

Ðèñ. 1. Îáùèé âèä ëàçåðà. (Îòðàæàòåëü óñëîâíî ðàçðåçàí. Âèäíû ëàìïà è óñèëèòåëü.) Ïîêàçàíî ïîäêëþ÷åíèå âàêóóìíîãî íàñîñà ê ëàìïå

     Ëàçåð çàïóñêàåòñÿ òîëüêî îò âñïûøêè ñâåòà áîëüøîé ìîùíîñòè. Êàê ýòî äîñòèãàåòñÿ? Òðóáêà èç êâàðöåâîãî ñòåêëà ñ ýëåêòðîäàìè èç íåðæàâåþùåé ñòàëè èëè ìåäè è çàïîëíåííàÿ âîçäóõîì — âîò è âåñü òðèããåð. Ýëåêòðîäû ïðèñîåäèíÿþòñÿ ê âûâîäàì êîíäåíñàòîðà åìêîñòüþ â 15 ìêÔ ñ ïîòåíöèàëîì çàðÿäà îêîëî 3 òûñ. â. Äëÿ çàïóñêà òðèããåðà íàäî ñîçäàòü â íåì ðàçðåæåíèå â 60 ìì ðòóòíîãî ñòîëáà. Êàê òîëüêî äàâëåíèå óïàäåò äî íóæíîé âåëè÷èíû, êîíäåíñàòîð ðàçðÿäèòñÿ è ïðîèçîéäåò âñïûøêà ëàçåðà.
     Ïåðåä î÷åðåäíûì èìïóëüñîì ëàçåðà óñèëèòåëü äîëæåí áûòü îõëàæäåí äî êîìíàòíîé òåìïåðàòóðû. Äëÿ ýòîãî ðàñòâîð êðàñèòåëÿ íåïðåðûâíî ïðîòåêàåò ÷åðåç óñèëèòåëüíóþ òðóáêó. Íà êîíöû óñèëèòåëüíîé òðóáêè íàäåâàþò è ïðèêëåèâàþò êëååì ÁÔ-2 ìåäíûå ïîäâîäÿùèå òðóáêè. Ïðîçðà÷íûå êâàðöåâûå îêîøêè ïðèêëåèâàþò ê òîðöàì ìåäíûõ òðóáîê. Ñêîðîñòü ïðîòåêàíèÿ ðàñòâîðà êðàñèòåëÿ íå äîëæíà áûòü ìåíüøå 4 ë/÷.
     Ñ îòêà÷êîé âîçäóõà èç òðèããåðà îòëè÷íî ñïðàâèòñÿ ðó÷íîé âàêóóìíûé íàñîñ (èëè ýëåêòðè÷åñêèé, åñëè îí åñòü). Âûõîäíîé ïàòðóáîê íàñîñà äîëæåí áûòü ïîãðóæåí â áàíêó ñ ìûëüíîé âîäîé, ëó÷øå âñåãî â ðàñòâîð ñòèðàëüíîãî ïîðîøêà. Ýòî äåëàåòñÿ äëÿ òîãî, ÷òîáû âîçäóõ â ïîìåùåíèè, ãäå ðàáîòàåò ëàçåð, íå áûë çàãðÿçíåí ïàðàìè ìàñåë. Ëþáîå çàãðÿçíåíèå ñïèðòîâîãî ðàñòâîðà êðàñèòåëÿ íå ïîçâîëèò âûæàòü èç ëàçåðà äàæå íàìåêà íà ëó÷.

Ðèñ. 2. Ëàçåð â ðàçðåçå. Îáðàòèòå âíèìàíèå íà ðàñïîëîæåíèå ëàìïû è óñèëèòåëÿ â ôîêóñàõ ýëëèïòè÷åñêîãî îòðàæàòåëÿ

     Çàïóñêàåòñÿ òðèããåð òàê: â ðåçèíîâóþ òðóáêó, èäóùóþ îò òðèããåðíîé ëàìïû ê âàêóóìíîìó íàñîñó, âðåçàåòñÿ Ò-îáðàçíàÿ ñòåêëÿííàÿ èëè ìåòàëëè÷åñêàÿ òðóáêà. Ïðè ðàáîòàþùåì âàêóóìíîì íàñîñå âîçäóõ áóäåò çàêà÷èâàòüñÿ ÷åðåç îòêðûòûé êîíåö Ò-îáðàçíîé òðóáêè. Åñëè ïëîòíî ïåðåêðûòü îòðîñòîê òðîéíèêà ïàëüöåì, íàñîñ íà÷íåò îòêà÷èâàòü âîçäóõ èç òðèããåðà.
     Ýëåêòðîäû ëàìïû ñäåëàíû èç ìåäè èëè íåðæàâåþùåé ñòàëè. Äèàìåòð âíóòðåííåé ÷àñòè îêîëî 8 ìì, à êîíöû çàêðóãëåíû è ïî âîçìîæíîñòè îòïîëèðîâàíû.
     Ëàìïà è óñèëèòåëü ìîíòèðóþòñÿ ñòðîãî ïàðàëëåëüíî íà ðàññòîÿíèè 15 ìì îò áàçû — ïëàñòèíû èç ïëàñòìàññû èëè òîëñòîé ôàíåðû. Ðàññòîÿíèå ìåæäó îñÿìè ëàìïû è óñèëèòåëÿ 12 ìì.
     Îòðàæàòåëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òîíêîñòåííóþ àëþìèíèåâóþ òðóáêó äëèíîé 80 ìì è âíóòðåííèì äèàìåòðîì 25 ìì. Âíóòðåííÿÿ åå ïîâåðõíîñòü äîëæíà áûòü õîðîøî îòïîëèðîâàíà. Çàòåì òðóáêó íàäî îñòîðîæíî ñäàâèòü â òèñêàõ òàê, ÷òîáû îíà ñòàëà ýëëèïòè÷åñêîé â ñå÷åíèè. Áîëüøàÿ îñü ýëëèïñà äîëæíà áûòü íà 3 ìì äëèííåå ìàëîé. Ðàçìåðû ýòè íóæíî òùàòåëüíî îòêîððåêòèðîâàòü. Îòðàæàòåëü êðåïèòñÿ ê îñíîâàíèþ ìåòàëëè÷åñêèì õîìóòîì. Áîëüøàÿ îñü ýëëèïñà ðàñïîëîæåíà ïàðàëëåëüíî ïëîñêîñòè îñíîâàíèÿ.  ôîêóñàõ ýëëèïñà (ðàññòîÿíèå ìåæäó íèìè 12 ìì) çàêðåïëÿþòñÿ òðèããåð è óñèëèòåëü (ðèñ. 2). Îñè òðóáîê äîëæíû ñòðîãî ñîâïàäàòü ñ ôîêóñàìè ýëëèïòè÷åñêîãî îòðàæàòåëÿ. ß÷åéêè äëÿ çàêðåïëåíèÿ ïëîñêèõ îòðàæàòåëüíûõ çåðêàë è ðåãóëèðîâêè èõ ïàðàëëåëüíîñòè ïîêàçàíû íà ðèñ. 3. Óñòàíîâî÷íûå âèíòû ñ ïðóæèíàìè ñëóæàò äëÿ ðåãóëèðîâêè óãëà âñòðå÷è ëó÷à ñ çåðêàëîì. Ïîëóïðîçðà÷íîå çåðêàëî ïîñåðåáðåííîé ïîâåðõíîñòüþ íàïðàâëåíî â ñòîðîíó óñèëèòåëüíîé òðóáêè. Èçãîòîâëÿåòñÿ ýòî çåðêàëî òàê. Ñòåêëÿííóþ ïëàñòèíêó òùàòåëüíî îáåçæèðèâàþò, ïîêðûâàþò ñ îäíîé ñòîðîíû íèòðîêðàñêîé è ïðîâîäÿò ñ íåé ðåàêöèþ ñåðåáðÿíîãî çåðêàëà, èçâåñòíóþ èç êóðñà õèìèè. Âàæíî îïðåäåëèòü âðåìÿ âûäåðæêè ñòåêëà â ðåàêöèîííîì ðàñòâîðå, ÷òîáû ñëîé ñåðåáðà ïîëó÷èëñÿ ïîëóïðîçðà÷íûì. Ýòî äîñòèãàåòñÿ ÷èñòî ýêñïåðèìåíòàëüíûì ïóòåì: 5 ñòåêëûøåê âûäåðæèâàþò â ñîñóäå ñ ðàñòâîðîì ðàçíîå âðåìÿ.

Ðèñ. 3. ß÷åéêà äëÿ çàêðåïëåíèÿ îòðàæàòåëüíûõ çåðêàë è ðåãóëèðîâêè èõ ïàðàëëåëüíîñòè

     Æåëàòåëüíî, ÷òîáû çåðêàëî ïðîïóñêàëî îêîëî 18% ñâåòà. Ýòî ïðîâåðÿåòñÿ ïðè ïîìîùè ëþêñìåòðà.
     Èñòî÷íèê ïèòàíèÿ òðèããåðà ñìîíòèðîâàí â ÿùèêå ïîä îñíîâàíèåì, íà êîòîðîì çàêðåïëåíû ýëëèïòè÷åñêèé îòðàæàòåëü, òðèããåð è óñèëèòåëü. Ïðîâîäà îò êîíäåíñàòîðà ê òðèããåðó äîëæíû áûòü êàê ìîæíî êîðî÷å è îáëàäàòü ìèíèìàëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì, ÷òîáû ñîêðàòèòü ïðîäîëæèòåëüíîñòü ðàçðÿäà êîíäåíñàòîðà, òàê êàê èíòåíñèâíîñòü ëó÷à, èñïóñêàåìîãî ëàçåðîì, çàâèñèò îò äëèòåëüíîñòè âñïûøêè. Ëó÷øå âñåãî èñïîëüçîâàòü ìåäíûå øèíû ñå÷åíèåì 10õ1 ìì.
     Ñõåìà ýíåðãîïèòàíèÿ òðèããåðà (ðèñ. 4) äîñòàòî÷íî ÿñíà è íå âûçîâåò çàòðóäíåíèé ïðè ìîíòàæå.

Ðèñ. 4. Áëîê ïèòàíèÿ

     Â ëàçåðå ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû íåñêîëüêî êðàñèòåëåé. Äëÿ íà÷àëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ ëó÷øå âçÿòü ðîäàìèí. Ýòà îðàíæåâàÿ êðàñêà ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü ëó÷ ëàçåðà îò æåëòî-çåëåíîãî äî êðàñíîãî öâåòà. Äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ òàêîãî ðàñòâîðà íåîáõîäèìî ê 1 ë ìåòèëîâîãî ñïèðòà äîáàâèòü 45 ìã ðîäàìèíà.
     Èíòåðåñíûì êðàñèòåëåì, èñïóñêàþùèì ëó÷ èíòåíñèâíîãî ãîëóáîãî öâåòà, ÿâëÿåòñÿ äèýòèëàìèíîìåòèë-êóìàðèí. Ýòîé êðàñêè íóæíî 75 ìã íà ëèòð ìåòèëîâîãî ñïèðòà.
     Ôëþîðåñöåèí íàòðèÿ èñïîëüçóåòñÿ â êîíöåíòðàöèè 45 ìã íà ëèòð ýòèëîâîãî ñïèðòà.
     Ãîòîâûé ëàçåð òðåáóåò îäíîé, íî î÷åíü îòâåòñòâåííîé íàñòðîéêè: íàäî óñòàíîâèòü ïëîñêèå îòðàæàòåëüíûå çåðêàëà ñòðîãî ïåðïåíäèêóëÿðíî îñè óñèëèòåëÿ è ñòðîãî ïàðàëëåëüíî äðóã äðóãó.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå ëàçåð áóäåò ìåðòâ. Äëÿ óñòàíîâêè çåðêàë íóæåí êàðìàííûé ôîíàðèê, áèíîêëü èëè ïîäçîðíàÿ òðóáà, à ëó÷øå âñåãî øêîëüíûé òåëåñêîï. Íåîáõîäèìî òàêæå èìåòü äâå ïðèçìû, ïðåäñòàâëÿþùèå â ñå÷åíèè ðàâíîáåäðåííûé ïðÿìîóãîëüíûé òðåóãîëüíèê.  êàæäîì áèíîêëå åñòü ïî ÷åòûðå òàêèå ïðèçìû. Íà ñòåêëî ôîíàðèêà íàêëåèâàåòñÿ äèàôðàãìà èç íåïðîçðà÷íîãî ìàòåðèàëà ñ òî÷å÷íûì îòâåðñòèåì ïðîòèâ íèòè íàêàëà ëàìïî÷êè. Ïîëóïðîçðà÷íîå çåðêàëî ñíèìàåòñÿ, à ïðèáîðû ðàñïîëàãàþòñÿ, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 5 ââåðõó.  îáúåêòèâå òåëåñêîïà ïîÿâèòñÿ äâà èçîáðàæåíèÿ íèòè íàêàëà ëàìïî÷êè.

Ðèñ. 5. Íàñòðîéêà ëàçåðà. Íà âåðõíåé ÷àñòè ðèñóíêà ïîëóïðîçðà÷íîå çåðêàëî ñíÿòî. Ïðîèçâîäèòñÿ ðåãóëèðîâêà ïîëîæåíèÿ íåïðîçðà÷íîãî çåðêàëà. Íà íèæíåé ÷àñòè ðèñóíêà ïîêàçàí õîä ëó÷åé â ñèñòåìå ïðè ðåãóëèðîâêå ïîëîæåíèÿ ïîëóïðîçðà÷íîãî çåðêàëà

     Îáà èçîáðàæåíèÿ (ïðåëîìëåííîå ïðèçìîé è îòðàæåííîå íåïðîçðà÷íûì çåðêàëîì) íåîáõîäèìî ñîâìåñòèòü, ïðè÷åì òàê, ÷òîáû ñîâìåùåííîå èçîáðàæåíèå íàõîäèëîñü òî÷íî ïîñðåäèíå ïîëÿ çðåíèÿ áèíîêëÿ, ïîäçîðíîé òðóáû èëè òåëåñêîïà. Çàòåì óñòàíàâëèâàåòñÿ ïîëóïðîçðà÷íîå çåðêàëî (ðèñ. 5 âíèçó), è äâîéíîå èçîáðàæåíèå íèòè íàêàëà (îòðàæåííîå ïîëóïðîçðà÷íûì çåðêàëîì è ïîëó÷åííîå ðàíåå ñîâìåùåíèåì) ñíîâà ñîâìåùàåòñÿ. Ïðè ýòîì íàäî ðåãóëèðîâàòü óñòàíîâêó òîëüêî ïîëóïðîçðà÷íîãî çåðêàëà. Êîãäà âñå ýòî ñäåëàíî, âàø ëàçåð ãîòîâ ê ðàáîòå.