Láser
de Nitrógeno.
Mi primer láser de
nitrógeno que funciona.
El diseño del láser es de
este
enlace , simplemente copié el diseño por la imagen que sus fotos, no hay
medidas ni nada, solo imaginé como sería el mío y lo fabriqué.
He hecho muchas pruebas,
pero ninguna funcionó, este primero es el que ha salido más sencillo y más
“robusto” por así decirlo.
Para hacer el condensador
he empleado una lamina de transparencia para fotocopiadora, son de 0,2
milímetros, y para que no quede aire entre el aislante y condensadores le he
puesto aceite con silicona de engrase. (supongo que el aceite con silicona no
es crítico para el buen funcionamiento, poniendo cualquier aceite también se
consigue un buen condensador, pero con las pruebas que hice con otros aceites
vi que el que tenia silicona y era más liquido que los otros, daba mejores
resultados y más potencia del láser)
Supongo que en pruebas
anteriores utilizaba un plástico muy fino de 0,05 aprox. y le ponía varias
capas para que me soportara el alto voltaje, pero en ninguna funcionó.
Tampoco me funcionó
ninguna con tornillos que hicieran de “spark grap”, nada de nada, ni llaves
inglesas haciendo de descargador.
Luego la complicación de
alinear los electrodos, que no salten chispas, alinear, alinear hasta que se
consigue que no salte ninguna chispa y en cambio se vea un color violeta a lo
largo del canal, eso indica que está trabajando bien.
Con el láser funcionando,
se me ocurrió pasarle aire de una pistola de aire caliente, con la esperanza de
que el filamento incandescente quemara el oxígeno, y así tirara aire libre de
oxígeno, pero no fue así, y me interrumpió la salida láser, luego no pude
volver a hacer salir el láser por que como el aislante estaba impregnado de
aceite, el polvo y suciedad fue arrastrada hasta el canal del láser, y hacía saltar chispas por el mismo sitio.
La distancia de los dos
electrodos para el aire normal está puesta a 1,1 milímetro aprox., y el spark
grap tiene una distancia aprox. de 4 milímetros, tiene una fuente de 15 KV con
una resistencia de 2 Megaohms, luego probando con resistencias en serie se
puede modificar la frecuencia de salida y la máxima intensidad, pero probando
vi que la máxima intensidad era solo con la de 2 Mohm.
Las medidas de los dos
electrodos que hacen de condensador son las siguientes:
-
L de 40x40 y 1
milímetro de gordo, por 200 milímetros de largo aprox. *.
-
La base que hace de
condensador está hecha de una lámina de latón de 0,2 milímetros aprox., con un
trozo de tubo de cobre con forma de puente.
* - Uno de los electrodos
tiene un lado con una pestaña levantada con el otro trozo de tubo de cobre y
por ahí se alinea para hacer saltar la chispa y descargar los condensadores con
suficiente rapidez.
Para evitar impedancias
elevadas, soldé esos trozos de cobre al aluminio y al latón, en muchos diseños
del láser, utilizan monedas puestas encima del condensador, y eso fue lo que no
vi claro y en muchos láser anteriores a este fueron un fracaso; el descargador
tiene que llevar una intensidad elevada y un mal contacto hace que la descarga
sea más lenta de lo normal y que la acción láser no se produzca.
Un detalle al alinear los
electrodos, es que si estaban desalineados , 1 milímetro por un lado y 1,1 por
el otro, entonces el láser era más intenso por un lado que por el otro, y al
contrario. No he probado con los espejos, por que este es el primer láser y
quiero probar diferentes materiales, electrodos, aislantes, descargadores, etc...
Para luego hacerme uno de suficiente potencia para excitar el tinte
fluorescente y hacer un láser sintonizable.
Este es el detalle del
canal a plena acción láser, se puede ver el color violeta, y en el fondo la luz
láser a 337 nm reflejado sobre un papel.
Día siguiente:
Probando la inversa del
láser para descubrir por que no me funcionó hasta este:
-
Las 4 capas de
aislante sin aceite hacían trabajar al condensador mal, y la impedancia subía,
con lo que la descarga no se producía, y se veían chispas en el canal.
-
Las 4 capas de
aislante pero bañadas en aceite hicieron la acción láser, pero no como con una
capa de 0,2 de transparencia.
-
El láser funcionó
substituyendo el latón de masa por una plancha de inoxidable, aluminio (pero
bañado en aceite por que era aluminio viejo y estaba muy rayado).
-
El spark grap, es un
punto crítico , si el electrodo no es bien redondo , la descarga no es tan
buena y el láser disminuye de intensidad.
-
Probé de poner papel
de aluminio para aumentar la capacidad del condensador, sin aceite y con una
plancha de aluminio por debajo, y la acción láser se redujo mucho. Luego al
desmontarlo y montarlo con 4 capas de aislante, dejó de funcionar.
-
Probé de aumentar la
capacidad de uno de los condensadores con un trozo de latón que me sobraba,
pegándolo al electrodo L, y lo que se veía es que disminuía la intensidad a la
mitad aprox., quizás fuera por que el aluminio no estaba pulido ni hacía buen
contacto, eso demuestra que todo tiene que ir soldado o de una pieza.
La capacidad del conjunto
es de 1400 pico faradios, 700 picos por condensador. El voltaje aprox. de
descarga debe rondar los 10 KV, (aunque no confirmado)
Más imágenes con una
buena cámara fotográfica.
La potencia del láser es
ridícula, pero es el principio del láser de 337 nm.
Futuros proyectos, hacer
un láser pero a baja presión y con nitrógeno puro, para aumentar la salida
suficiente para excitar material fluorescente y hacer un láser sintonizable.
Aquí un video donde se
puede ver como trabaja.
http://alfon.fansub.org/láser
nitrogeno/Láser de Nitr%f3geno_archivos/25072007(002).mp4
Hoy modifiqué el Spark
Grap y lo encerré en un casquillo de un fusible de cerámica, hice dos
casquillos de aluminio y rosqué dos tornillos de hierro niquelado de cabeza
redonda ajustables, con eso he eliminado muchísimo ruido. Mientras lo montaba y
ajustaba, si no apretaba bien los tornillos pasaba que no emitía el láser, debido
a la impedancia más alta de lo normal.
Después de probar un rato
largo funcionando con el nuevo spark grap, vi que al enfriarse no salta chispa
tan fácil como en caliente, las puntas donde salta la chispa se calientan , y
seguramente al no ser de cobre , éstos no disipan suficiente calor y aumenta
bastante la temperatura del tornillo , y esto hace que el arco salte a menos
voltaje de lo calculado.
Fecha fin proyecto:
28-07-07
Continuación y mejoras 31-07-07
Probé de hacer el láser
con pasamano de 40 x 3 milímetros y 400 milímetros de largo, la salida láser es
mucho mayor y se puede ver a plena luz de trabajo de un laboratorio.
El canto donde se produce
la acción láser los redondeé con papel de lija de grado 400 con agua.
El Spark Grap lo puse en
el centro por un lado, con una pestaña de cobre y el condensador de abajo que
era de latón.
Trabajó bien con dos
láminas de plástico aislante bañadas en aceite, pero al cabo de unas horas de
funcionamiento o sin funcionar, éstas se arrugaban y dejaban de trabajar bien
por las burbujas de aire que hacían entre los condensadores.
Hoy 31-07-07
compré PVC transparente ,
las transparencias que hacen servir de tapa para cuadernos o libros de
fotocopias, de un grosor de 0,16 milímetros (160 micrómetros) tamaño DIN A3, y
otra transparencia DIN A2 pero más fina de 0,06 milímetros (60 micrómetros).
Estuve probando con los
pasamanos de 400 milímetros de largo, y apunté la capacidad de los
condensadores, la acción láser y si estaba bañado en aceite o no.
Medidas condensadores: 2x
400 x 40.
PVC 0,16 sin aceite,
2,3nF (1,6 a 3 nF), salida láser regular.
PVC 0,16 con aceite,
2,6nF (2,6 a 3 nF), salida láser regular mala.
PVC 0,06 sin aceite, 4nF
(2,6 a 5,8nF), salida láser muy buena, pero rompe el dieléctrico muy
fácilmente, y hay que bajar el voltaje y aumentar la repetición.
PVC 0,06 con aceite,
6,8nF(6,8 a 7,3nF), salida láser regular, no rompe el dieléctrico, pero hay que
aumentarle bastante el voltaje, y la repetición es muy lenta.
PVC 2 capas de 0,06 sin
aceite, 3nF (2,8 a 4,2nF), salida láser regular mal.
PVC 2 capas de 0,06 con
aceite, 2,5nF (2,4 a 4,2nF), salida láser media.
Visto esto veo que le
falta más voltaje, los 15Kv de la fuente de alimentación no son suficientes,
habría que aumentar a 20 o 30 Kv para que cargara los condensadores más
rápidamente.
Probaré de alimentarlo
con trafos de generadores de chispa para quemadores de gas-oil. (De momento no
hace falta por que fabriqué una fuente de alimentación más potente, regulable
hasta 30Kv y de unos 100 w de potencia).
Las imágenes están hechas
sin luz, para mostrar la descarga violeta a través del canal, y algunas chispas
innecesarias en donde está marcado con rotulador, para luego rebajar con papel
de lija y que la descarga sea toda uniforme.
En estas fotos el Spark
Grap era al aire libre, luego puse el cerrado en casquillo de cerámica y el
ruido disminuyó mucho.
Varios días después,
el láser ya no funciona, parece que el PVC o
lámina de transparencia con el aceite se arruga y hace burbujas de aire entre
los condensadores, esto hace aumentar la impedancia y por lo tanto el láser
deja de funcionar.
Luego de cambiar el PVC,
no funcionaba tan bien, por que la lámina de latón de la base también se arrugó
y se deterioró algo, con lo que el condensador pasó de tener 1400 pf a 600
aprox..
También estuve mejorando
el spark grap, y probé tornillos de latón, demasiado largos y no funcionaba.
Tornillos más cortos de M14, con lámina soldada de cobre, pero parece que al
encerrarlos en un agujero para insonorizarlo, la chispa no se hace bien y no
descarga correctamente, .. tengo que seguir probando.
21 de Agosto del
2007.
Llevo varios días
probando Spark Grap y electrodos para el láser, el Spark grap que funciona
mejor son las tuercas cerradas que acaban en redonda (Inox), éstas
se pueden tornear y encajar en tubos de PVC , vidrio o cerámica. Probé dos en
PVC a 5 milímetros de separación y con Argón a presión atmosférica. Al rato de
funcionar dejaron de funcionar bien y el láser no salía, al desmontarlos vi que
la descarga en vez de saltar por la punta redonda, saltaban por las paredes de
PVC. Tendré que buscar tubos de Vidrio para poder ver el comportamiento del
spark grap y ver si es un buen sistema o no.
Otra mejora importante
que leí por Internet era la de poner electrodos con punta redonda por la
cavidad láser, compré varillas de INOX de 6 mm (Mejor varillas de latón de 6mm
o de 8mm, al latón se le engancha muy bien el estaño, pero lo malo es que se oxida, y dura pocas horas), y las soldé con el
estaño para aluminio, con soplete y calentando bastante pude soldarlas. Al
probarlas vi que el estaño en el Acero Inoxidable no se acaba de pegar bien y
con cualquier golpe moderado se despega. Pero el resultado de la varilla lisa
es que no aparecen chispas,, se consigue una descarga violeta a lo largo del
canal (siempre ajustando distancias y voltaje), con lo cual la salida láser es
bastante fuerte para trabajar con aire a presión atmosférica.
Al probar de ajustar los
electrodos con un voltaje fijo, vi que si los electrodos están demasiado juntos
(menos de 1 mm), saltan chispas y no aparece la ionización del gas ( el color
violeta entre electrodos), pero al ir aumentando la separación , se va viendo
como las chispas van desapareciendo y queda solo el color violeta , luego de 3
o 4 milímetros ya deja de haber ionización y solo saltan algunas chispas entre
electrodos, y la salida láser no aparece. Depende mucho del voltaje para decir
unas medidas,, pude comprobar que a menos de 10Kv la separación óptima era de
1,1 o 1,2 milímetros, típicamente como todos los demás láser hecho por
aficionados. Si aumentaba la distancia del spark grap, el voltaje aumentaba por
encima de 15 Kv hasta 20Kv aprox., y en ese voltaje la mejor ionización era a
más de 2 milímetros, y superando los 20 Kv llegaba a casi 3 milímetros. Estas
medidas de voltaje eran a ojo, todavía no tengo un medidor bueno de Kv.
http://alfon.fansub.org/laser
nitrogeno/Laser Nitrogeno v.1, con electrodos redondos.mp4
Probando aislantes,
encontré láminas de PVC de 0,6 milímetros aprox. , o algo más, y conseguí
salida láser a más de 20 KV, con una separación de electrodos de más de 2
milímetros, la salida láser era de las más fuertes que conseguí al aire libre,
pero duró poco, enseguida se quemó el aislante por el salto de una chispa. Al
cabo de unos días probé de nuevo, y no conseguí el mismo resultado. Un
electrodo de inox se separó del aluminio y me daba resistencia, luego probando
el aislante con aceite, sin aceite, y varias pruebas, pero sin tener éxito.
Como tengo tantas dudas
sobre si el aislante dieléctrico es el adecuado y si la descarga es correcta,
pues he pedido condensadores de 30 KV y 1500pf, del tipo cerámicos y de alta
descarga , con eso me aseguraré de descartar la impedancia de los condensadores
y me podré concentrar en la forma de los electrodos y el mejor spark grap que
dure lo máximo.
23 de Agosto del
2007
Hoy fabriqué dos spark
grap con tubo de vidrio de probetas, de una óptica de Girona, óptica Dalmau, al
lado del gobierno civil, al lado del
Hotel Ultonia. Fueron dos tuercas de M12 de Inox, fueron torneados para darle
un poco más de punta, hice en una tuerca una guía para poner una junta y así
poder ajustar la distancia. Pero el vidrio era muy delgado y frágil por lo que
si movía algo los electrodos, el vidrio se rompía. Dejé el electrodo a 5
milímetros de separación y rejunté los electrodos con el vidrio con silicona
“Roja” de alta temperatura. Le puse argón en el interior, antes de tapar el
segundo electrodo, lo hacía con argón saliendo de la bombona y acercándolo lo
máximo.
Probando el spark grap,
trabaja muy bien durante los primeros 2 o 3 minutos, entonces se empieza a
calentar y parece que la presión aumenta algo, y la repetición de las chispas
se hace más lenta (con un condensador de 10Kv y 1200pf en paralelo). Luego de 5
minutos de probar, vi que alrededor del cristal por donde salta la chispa se ha
pegado suciedad o polvo, o restos de metal de las chispas ¿?, ya veremos si no
afecta a que luego la chispa salte por esa suciedad, de momento trabaja bien.
Creo que para alargar el
funcionamiento del spark grap habrá que ventilarlo , o ponerle tornillos de
latón para refrigerar más las puntas del electrodo y así refrigerar todo el
conjunto.
25 de Agosto del
2007
Encontré que en Servei
Estació de Girona tienen algo de materiales aislantes tipo cartulinas de 1
metro x 50 centímetros , de diferentes grosores, el de 0,4 milímetros de PVC
que parece que funcione bien. Lo que al pedirle otros materiales mejores para
los condensadores no los tenían, pero en cambio en Barcelona sí que los podrían
tener. Habrá que pasarse por la tienda en Barcelona a ver que pueden tener.
De momento no me han
llegado los condensadores por lo que sigo mirando materiales que necesitaré
para cuando tenga listo el láser de nitrógeno, para luego hacer el láser de
colorante.
En la óptica Dalmau ya me
han avisado que tienen los colorantes fluorescentes como Rhodamina 6g entre
otros, y también tienen probetas para análisis espectroscópico, (probetas de
cuarzo con los las paredes a 90 grados).
30-Agosto-2007
Ya me llegaron los
condensadores de alta descarga y baja impedancia, monté dos prototipos de láser
con un canal de unos 60 milímetros aprox. de largo. Uno separado unos 2
centímetros para probar el Carburo de
silicio y el otro con dos electrodos con punta redonda de latón y con
separación ajustable de 1 a 5 milímetros.
El de las puntas redondas
no trabaja para nada por que le falta la preionización, y no hay maneras de que
funcione. Quería probar lo del condensador pequeño con el hilo al lado del
electrodo, pero más adelante.
Una vez ya tenía el
carburo de silicio seco, probé de ponerlo en el láser y nada, saltan chispas
pero no produce la ionización esperada, con los tres tipos de preionizadores
nada (Quizás el carburo que quité de una herramienta, al machacarlo para
hacerlo polvo, se ha perdido las propiedades del semiconductor, por que solo es
polvo y no granos).
Desisto del posible
carburo de silicio, no lo encuentro por las tiendas de mi ciudad.
Probando y probando sin
el láser, solo con la fuente de alimentación de >15Kv, vi que con según que
electrodos , (los más redondos y sin puntas) al acercarlos salta directamente
la chispa, en cambio los electrodos más puntiagudos como una lámina de cobre
fina o cualquier punta de un tornillo, salta la preionización antes de que
salte la chispa. Hice pruebas y comprobé que si el electrodo positivo (Ánodo)
tiene forma de punta y el negativo (Cátodo) tiene forma redonda , se puede
acercar mucho los electrodos y no salta chispa, mientras va ionizando el aire y
aparece mucho UV casi por toda la lamina, más por las puntas que por el centro.
Probé también de poner 4 resistencias separadas aprox. 7 milímetros y por cada
resistencia aparecía el UV mucho más homogéneo, y la distancia entre
resistencias y electrodos no era muy crítica, solo poniéndolas a ojo no había
peligro de que saltara la chispa, solo aparecía UV.
Creo que este
descubrimiento ya hablan de gente que hizo láser con este tipo de
configuración, pero no he encontrado información visual ni nada, solo
referencias a lo que lograron.
Yo probaré de en un
electrodo , ponerle resistencias o puntas de cobre y en el electrodo contrario
a el spark grap, para que cuando caiga el voltaje en el electrodo , el que no
se descarga será el positivo y el del spark grap será el negativo, por lo que
ya tendré la preionización sin necesidad de tener el plano de tierra cerca de
los electrodos con un aislante.
30-Agosto-2007
He probado cambiando un
electrodo redondo por las puntas, y no funciona como esperaba.
4-Septiembre-2007
He estado pensando en
hacer una caja para cerrar hermético y hacer el vacío, algo parecido al láser
pulsado de CO2 de descarga transversal, que tienen unos electrodos para
preionizar el gas, y los electrodos principales.
Fabriqué una mesa para
fresar con una fresa dremel pequeña, la puse encima del torno para aprovechar
los ejes X Y , y probé a cortar las piezas rectangulares del láser, pero de el
calor y tanto plástico que se quemaba, hacia sufrir mucho la dremel y la
posibilidad de que se estropeara.
El plástico era
policarbonato de 10 milímetros de gordo, la fresa era de 10 milímetros de
largo, probé a fresar una ranura por el borde y quedó muy bien, el rebaje fue
uniforme y muy recto, ideal para hacer los cantos lisos y que solapen bien las
piezas. Lo que antes de rebajar, hay que cortar con la caladora, he probado con
la cuchilla de hierro y de el calor que produce se funde el plástico y se
suelda, habrá que probar con cuchilla para madera. Habrá que cortar las piezas
con 1 o 2 milímetros de más para luego rebajarlo con la dremel.
Ya fabriqué los
electrodos perfilados, dos varillas de 14 milímetros de latón, con las puntas
torneadas, y pulidas con el torno rodando y la amoladora con disco de 1000
hojas para hacer las puntas redondas.
Unos días más
tarde:
Corté las piezas de
plástico con una caladora y cuchilla para madera, así poco a poco no se pegaban
por el calor. Una vez cortadas con unos 2mm de más, las puse entre dos
pasamanos de 40x15mm y cogidos al tornillo para sujetarlo bien fuerte, luego
alineé bien los pasamanos al plástico y con la mola y el disco de mil hojas
rebajé todo lo que sobraba de plástico con lo que me quedó la pieza recta como
el hierro. Lo hice con todas y quedó bastante bien.
Unas imágenes del láser ya medio montado
Tenia dudas sobre si los
4 tornillos que unirán las conexiones de los condensadores a los electrodos son
suficientes y no tendrán mucha impedancia (son tornillos de inox de M5), y
adelantándome al experimento puedo decir que NO, no trabaja bien con
aire, da más impedancia de la cuenta y a 1 atmósfera no puede trabajar, SI
trabajó entre 170 milibar a 60 milibar en atmósfera de nitrógeno.
Con las ventanas tuve
algunos problemas, los tornillos que sujetan las tapas, estaban demasiado
juntos y a la hora de poner el trozo de cristal de 1mm y ensiliconarlo, no
había mucha superficie de apoyo, con lo que posiblemente sea una posible fuga
de aire.
Todavía tengo que
encontrar esa fuga, pero si confirmo que son las ventanas, se puede solucionar
fácil escondiendo los tornillos y poniendo otra ventana igual que entre ellas
dos quede el cristal y haga una especie de “sándwich”.
He probado otros diseños
y para hacer las juntas de las ventanas y piezas, lo que va mejor es el Epoxi ,
el que menos gaseado haga, el Arladit alta temperatura va muy bien.
Probé de poner un hilo
para hacer la preionización y encontré que no trabajó de ninguna forma, probé
el circuito LC con el condensador
conectado al electrodo más distante y lo que hacía era que el hilo conducía
mucha corriente y la descarga se hacía por el hilo. El condensador del hilo era
de 500 pF, y el conjunto total de condensadores eran de 6 nF (3 nF por
electrodo).
Fabriqué otro laser igual
a este, pero los electrodos y paredes eran con aluminio y electrodos de latón,
en éste no monté el preionizador y
encontré que no conseguí ninguna salida laser, con la misma separación de 10
milímetros , las juntas fueron hechas de silicona gris de sellado para
exteriores, barcos, etc... con eso no había casi ninguna fuga, pero no emitia
laser para nada.
láser nitrógeno modelo 3\Láser
nitrógeno v.2, baja presion y n2.mp4 El video ocupa casi 3
minutos, pesa unos 12 megas pero es interesante, se ve bien claro en que rangos
de presiones trabaja bien el nitrógeno, aunque con el fallo de que la
impedancia es alta por lo que el pulso debe medir más de 2 nanosegundos y hasta un máximo de 20 nanosegundos que es
el tiempo máximo de excitación del nitrógeno.
Aunque trabajó con
nitrógeno, la mitad de las descargas no producían láser o si lo producían
variaban mucho de potencia, supongo que el mal diseño, y las altas impedancias
producían ese efecto.
Para la versión mejorada
de este láser, cambiaré las paredes laterales de los electrodos, por metal
(Aluminio o latón) buen conductor, para así poder unir buen la tira conductor
de cobre a los condensadores.
Como anécdota del día,
estropeé el medidor de vacío. Como la bomba de vacío era una de frigorista, me
pasé con el vacío y llegó un punto en que la alta tensión pasó a través de los
tubos pneumáticos y fue del láser a la bomba y por el otro lado pasó por el
medidor de vacío hasta la fuente de alimentación y así hasta la toma de
corriente y como la bomba también estaba a la misma toma, pues se quemó y me
electrocuté ^_^.
Cinco fotos que enseñan
el conjunto montado y listo para funcionar, con las fugas y los vapores de la
silicona que todavía no está del todo seca. (solo habían pasado 18 horas
después de que ensamblé todas las piezas).
Continuará....
Segunda quincena de Septiembre del 2007
Probé a hacer otro laser
igual pero con las paredes de aluminio con los electrodos soldados de latón ,
separación de 11 milímetros aprox, y sellado con silicona buena de barcos y
exteriores, sin ningún tipo de preionizador, pero NO trabajó bien (Trabajó muy
poco con nitrogeno a unos 70 milibares aprox, y de unas 4 o 5 descargas solo
emitía una y muy débil), ni con aire ni con nitrogeno, probé desde 1 atmosfera
hasta 5 milibares, algo más de 7 TOR.
Fabriqué otro laser, pero
en vez de ensiliconar las paredes y ventanas, utilicé Epoxi Arladit alta
temperatura, sin tornillos ni juntas, solo el epoxi, y fue el que menos fugas
tenía. La separación de los electrodos era de 21 milímetros y los electrodos
eran “L” de aluminio de 2,5 milímetros de grosor con los bordes redondeados, no
puse ningún preionizador, y no trabajó para nada, todo y bajando la presión a 5
milibares, no emitía nada.
Estos tres prototipos de
lasers sellados, llevaban los condensadores tipo cerámico, con lo que la
impedancia era algo alta, para trabajar solo a baja presión con nitrógeno.
De momento con estos tres
prototipos he sacado conclusiones, electrodos más separados de 10 milímetros, hay que bajar mucho la presión
del laser, y no es seguro de que funcione. Por lo que tendré que probar a hacer
otro laser pero con separación de unos 5 milímetros para así poder probar a 500
milibares más o menos. Probaré con la separación de 5 milímetros y si no
funciona nada, entonces pensaré que el hilo que hace de preionizador en el
primer prototipo sellado, puede hacer su función aunque no esté conectado a
ningún sitio, solo el echo de que está allí debe hacer algo su función.
Otra cosa a
probar sería hacer un mixto de
laser a presión atmosférica, poner electrodos más pequeños, varilla de 6
milímetros encima de un pasamano y estos pasamanos con su dieléctrico y la base
conectado a masa, con lo que tendremos las chispas que suelen pasar por las
placas de los condensadores, suficiente para preionizar bien todo el gas del
interior.
28 de Septiembre del
2007
Haciendo pruebas con
el primer prototipo del laser al aire libre, (le puse electrodos redondos soldados), vi que el mejor dieléctrico es
las transparencias para portadas de cuadernos (0,18 milímetros), la base que
hace de masa trabajaba mejor con aluminio liso , que un aluminio algo rugoso,
aunque a la vista se veia bien, microscópicamente tenia unos surcos que afectan
a la impedancia total, con lo que las descargas al aire libre no eran tan
buenas para producir el laser. Luego vi que el aceite de parafina no hacía
falta, solo limpiar de polvo el dielectrico, los condensadores y entonces la
propia fuerza electrostática hacen un buen vacio y una muy baja impedancia.
Todo y teniendo buena
impedancia, el laser seguia siendo bajo (bajo para conseguir excitar los tintes
fluorescentes). Probé de ponerle papel de aluminio que con la estática se pegó
muy bien al dielectrico, pero el electrodo de aluminio al tener una capa
aislante no trabajaba bien y se veían chispas entre el papel y el electrodo,
molé con disco de mil hojas los bordes del electrodo para conseguir un buen
contacto con el condensador y resultó muy bien, ninguna chispa por mal
contacto, un peso de 1 kilo encima de los electrodos y una salida laser
aumentada como 5 o 10 veces, a plena luz del banco de trabajo se podía ver,
pero tengo dudas de que consiga excitar el tinte, debe andar cerca del umbral.
de lectores de CD que reflejan el infrarrojo también
reflejan el ultravioleta), y ver si el tiempo y la distancia son suficientes
para aumentar X2 o X3 la salida del laser.
El papel de aluminio que
hace de condensador mide unos 250 milímetros de largo por 70 milímetros de
ancho, no se la capacidad todavía.
Luego para fijarlo todo
puse como leí por Wikipedia, que un tipo de laser iba pegado y sellado, por lo
que le puse epoxi bien repartido y fino entre la base y el dielectrico
(repartido bien con un trozo de goma lisa, tipo paleta), y luego un poco entre
el dielectrico y el centro, para luego ponerle epoxi al centro de los
electrodos y pegarlo con el peso de 1 kilo. Probé el laser y acabé de ajustar
los electrodos con el epoxi tierno,
Entonces lo puse en el horno a 70 u 80 grados unas cuantas horas.
Ahora tendré un laser con
una potencia fija, anotaré la capacidad, medidas, etc.. con lo que tendré una referencia
del laser más potente que he fabricado hasta la fecha, Luego tendré que
mejorarlo.
Utilicé un dielectrico
tipo folio, por lo que si utilizo el de DIN A3 tendré el doble de base para
poner el condensador. Ya probaré.
--- La verdad de este laser es que falla si superas los 10 o 12 KV, no falla al instante, pero cuando lleva un rato entonces el diejectrico se agujerea.
Próximas mejoras:
En vista del buen
resultado del papel de aluminio, dielectrico de transparencias y la base de
aluminio muy liso, voy a hacer varios electrodos y spark grap con unas bases de
aluminio de “quita y pon” para hacer las pruebas oportunas, en vez de el
circuito “Bulmeing” ¿? O LC, probaré la descarga del condensador grande al
pequeño, con lo que podré comparar rendimientos con una misma superficie.
04 de Octubre del 2007
El Laser primero que
mejoré del 28 de septiembre, tuvo problemas con el uso continuo:
Por lo visto el contacto
de los electrodos de aluminio con el papel de aluminio no es del todo bueno, sí
que trabaja bien pero en cada descarga se va chispeando y llega un punto donde
todas esas chispas dejan sin material conductor y poco a poco va emitiendo
menos potencia, hasta el punto en que esos chispazos y el calor que generan
rompen el dieléctrico.
He probado poner varias
capas de aluminio y se mejora mucho, una sola capa no transmite toda la energía
del condensador, con lo que poniendo dos o tres capas se mejora la salida laser
y se evita los chispazos en el papel.
El Epoxy que utilicé
debajo del dieléctrico no es que enganche muy bien, al ser un plástico de una
textura muy fina el epoxy no tiene donde “agarrarse” con lo que se despega
fácilmente, tendré que probar con otros pegamentos aislantes y dieléctricos.
Esta foto es como quedó
el Laser, los electrodos fueron pasamano de latón de 40 x 5 milímetros, y las
puntas fueron de varilla lisa de latón de 6 milímetros de diámetro, con las
puntas del final alisadas para que no descarguen. El Laser es en tamaño Din A3
ya que no encontré un dieléctrico más grande.
Curioso del tema es la
“preionización”, si no es suficiente entonces saltan chispas por los puntos más
pronunciados, de tal manera que cualquier pequeña imperfección de menos de 0,1
milímetro ya te hacía saltar la chispa y te bajaba el rendimiento del láser.
Esto fue probado con el circuito de descarga rápida de un condensador grande a
uno pequeño. (no tengo fotos, solo un video).
En cambio si preionizas
bien el canal; que la mejor manera es utilizar un circuito LC para que los
condensadores estén cargados positivamente respecto a la base del condensador y
así entre los bordes del condensador se crean esas chispas que generan
suficiente UV para preionizar; entonces esas imperfecciones de los electrodos
+/- 0,1 milímetros ya no son críticos y tiene más margen de tolerancia para que
no salten las chispas.
En la foto del laser se
pueden ver dos pares de electródos, eso fue para buscar el tiempo máximo en que
viaja la luz del laser para encontrar su máxima ganancia: El electrodo grande
era de 250 milímetros de largo, iba muy bien pero sobraba dieléctrico, con lo
que poniendo unos de 10 milímetros vi que conseguía más salida, luego probé de
poner un espejo posterior para hacer rebotar el haz, que pasara por dentro del
canal y así amplificara más la salida, pero parece que ya no había más
amplificación.
Esta foto es el laser
trabajando en configuración LC.
Y aquí el otro lado del
laser enfocando con una lupa simple sobre una cubeta con tinte fluorescente.
http://alfon.fansub.org/Laser
nitrogeno 4/04102007.mp4 Y el video del láser funcionando.
Según mucha gente, para
medir la potencia del láser se dice que de 12 a 24 Kw es suficiente para
excitar los tintes y producir un laser en ellos. Potencias del orden de 200 Kw
producen un chispazo si los enfocas sobre una superficie metálica. Y potencias
de más de 1 Mw enfocadas sobre el aire producen un chispazo.
Enlaces para más info:
http://en.wikipedia.org/wiki/TEA_laser
-- Wikipedia, una fuente muy buena, no explica como construirlos pero si la
teoría de funcionamiento.
http://translate.google.com/translate?u=http%3A%2F%2Fwww.jossresearch.org%2Ftjiirrs%2F005.html&langpair=en%7Ces&hl=es&ie=UTF-8&oe=UTF-8&prev=%2Flanguage_tools
--- Está traducido por que mi ingés no es del todo bueno, pero aquí explica
mucha información sobre funcionamiento, creo que mejor que wikipedia.
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