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NotaPublicado: Dom Jul 29, 2007 1:37 am 
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Hola.

Ya se que hay mucha información sobre estos lasers, muchos tipos y diferentes montages, solo voy a explicar mis experiencias a la hora de construir uno, los puntos difíciles y otros problemas.

A medida que vaya mejorando el diseño iré actualizando el post.

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Láser de Nitrógeno.

Mi primer láser de nitrógeno que funciona.

El diseño del láser es de este enlace http://tesladownunder.com/N%20Laser.htm#Nitrogen%20laser%20Mark%203, simplemente copié el diseño por la imagen de sus fotos, no hay medidas ni nada, solo imaginé como sería 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 laser)

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 puesto 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 es 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.

Imagen
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.
Imagen
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Imagen
Imagen
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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/laser%20nitrogeno/Laser%20de%20Nitr%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

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El enlace a la página del proyecto es http://alfon.fansub.org/laser%20nitrogeno/

Saludos


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NotaPublicado: Mar Feb 23, 2010 1:41 pm 
recupero este tema. estás seguro que el papel de transparencias que utilizas para el condensador como dieléctrico es de 0,2mm? no lo encuentro, me venden de 0,1mm o 0,05, pero no 0,2. tengo miedo de que no me soporte el alto voltaje


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NotaPublicado: Mar Feb 23, 2010 5:49 pm 
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Hola Duri.
Ya hace tiempo del tema, por lo que los enlaces están en otros sitios, si hace falta colgaré otras fotos.
El plástico es de 0.2, lo que pasa es que no te lo venden para impresoras, ya que es muy gordo y no pasa.
Estos plásticos son de las tapas o portadas de los documentos,, si vas a que te pongan un perfil a un fajo de folios (a encuadernar un trabajo) , te pondrán un plástico transparente en la parte superior y otro negro en la parte inferior,, pues el superior es el que mejor va y es el de 0.2mm, se ve en el tacto que es más gordo y fino por las dos caras.

La tensión que te soportará depende mucho de la velocidad de repetición, y del voltaje en alterna,, ya que en continua es otra cosa.
Yo las pruebas que hice, con el de 0.2mm, soportaba bien 10KV y descargando sobre otro condensador de su misma capacidad, por lo que la tensión en alterna llegaría a 15KV aproximadamente, a más KV pues dura menos y se acaba agujereando típicamente por los bordes del conductor.

Lo mejor es que pruebes tú mismo los plásticos que te venden,, haces un condensador de prueba, le das tensión (conocida con un medidor tipo uAh y una resistencia de unos cuantos megaohms), y descargas el condensador con un spark gap para simular el funcionamiento del láser y ver cuantas repeticiones o pulsos podrás dar al plástico.

Tener en cuenta la velocidad de repetición, a más , menos dura, etc... podrás obtener una relación entre el voltaje más la velocidad de repetición con el número de pulsos (descargas) que podrás darle al plástico.

Yo llegué a comprar un plástico Mylar de 0.25mm, pero a más grosor soportan menos tensión por milímetro , y este plástico de 0.25 se me agujeréa a 15KV muy fácilmente.

Saludos

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NotaPublicado: Mar Feb 23, 2010 6:06 pm 
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http://www.alfon.fansub.org/condensador_archivos/pruebas%20voltage%20film.xls
Esto es una tabla donde probé uno de los mejores pásticos que dispongo en cantidades, Homer ya sabe de lo que hablo, jeje..
Es un plástico Mylar de 35um, y en la tabla se ven las pruebas a diferentes voltajes, nº de capas y nº de repetición.

Imagen
Así hago las pruebas, el spark gap cerrado por que hace mucho ruido, y el medidor de voltaje con su resistencia para saber exactamente el voltaje de ruptura.

Incluso estuve mirando que plástico me daba mejores rendimientos contando el precio, constante dieléctrica, ruptura, etc... aquí ves la tabla
http://www.alfon.fansub.org/condensador_archivos/calculo%20constante%20y%20precios%20condensador.xls
Incluso compré un rollo de un plástico mu gueno, que al final no era tan bueno como decían, ya que las pruebas que hacian eran diferentes a mis necesidades
http://www.cadillac-plastic.es/FT/FILM%20POLIESTER%20INDUSTRIAL/Hostaphan%20RN-FPT.pdf
Llega a unos 500KV/mm durante periodos cortos,, tienen su método, pero bueno, que si necesitas una muestra de este plástico , o si quieres un rollo del de 35um me lo dices y sin problemas.

Saludos

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NotaPublicado: Mié Feb 24, 2010 10:10 am 
gracias alfon, esque pensé que el plástico de encuadrernar fundía antes que el poliéster de las traspas.

ya tengo solucionado el asunto del multiplicador, ahora me queda la fuente ya está.

PD: cuando hiciste el láser no tuviste miedo al conectarlo? jaja


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NotaPublicado: Mié Feb 24, 2010 12:43 pm 
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Jeje, tranquilo Duri, cuando te enranpes varias veces se te quita el miedo.
Por experiencia de accidentes, te puedo decir que me he descargado como máximo el láser a 20KV con una capacidad de 5nF, todavía estoy por aquí, las otras veces son por no descargar el condensador antes de manipularlo, de esas son muy comunes, incluso el propio condensador se carga por el propio aire, o al moverlo por la superficie donde esté apoyado (si es aislante), etc...

Como recomendación para empezar, pues cada vez que quieras tocar un condensador, siempre, SIEMPRE cruzalo, empezando por el Negativo hacia el positivo, ya que si tocas directamente el positivo es muy provable que el aislante no aguante y te descargue.
Fabrícate varios cablecillos (a ser posible con doble aislante) con pinzas cocodrilo, así puedes hacer pruebas sin tener que soldar, desoldar,, ni tener que aguantar cables con la alta tensión cerca.


Saludos

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NotaPublicado: Mié Feb 24, 2010 1:19 pm 
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Duri, usa un guante de carnicero, esos de malla inoxidable que usan para no cortarse, lo conectas a masa y te puedes evitar más de un susto...

Un saludo.


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NotaPublicado: Mié Feb 24, 2010 4:42 pm 
que buenos trucos, ostras inox, el tuyo buenísimo, lo del guante digo; lo tendré en cuenta; gracias chicos


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NotaPublicado: Mié Feb 24, 2010 9:05 pm 
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Duri, otro truco para cuando se empieza a jugar con alta tensión, es no jugar con la red a 50Hz,, utilizar una batería de coche o de SAI como hago yo, eso te aisla de posibles fugas o calambrazo directo de la red.

Si te montas un sencillo PWM como los que uso, o como los usa Sergi, pues podrás atacar cualquier flyback con los 12 voltios y evitar más peligros de los necesarios.

El negativo del flyback o de la fuente debe estar conectado a tierra y a la mesa donde trabajas (en el caso que sea metálica), así menos posibilidades de electrocutarte por retornos o la propia electricidad estática que se crea cerca del flyback.
Ojo que cada pulso del láser puede volver por una mala masa y te puedes cargar la fuente de alimentación o la electrónica, yo me cargué algunas de PC por las descargas de condensadores, por eso casi siempre uso una batería.

Saludos

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