Láser de haluro de cobre

Contrucción y experimentación con láser, lentes y aparatos ópticos.
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Homer
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Láser de haluro de cobre

#1 Mensaje por Homer »

Mi serenísimo :lol: amigo Davidfl y yo estamos pensando en “perpetrar” este artilugio, pero hay poca documentación en castellano (en Internet ninguna), aunque me consta porque me lo ha dicho un pajarito, que Luis A. de Prado ha montado uno, pero su página está inaccesible: http://luanpra.iespana.es/

Tengo una duda que me corroe y no me deja crecer. Hay amplificación de luz, vale. No es monocromática sino mezcla de verde y amarilla, vale. Pero solo utiliza un espejo, por el otro lado es un simple vidrio ¿es luz coherente? Es que si no es coherente, aparte del placer de montarlo… no sé para qué más puede servir :roll:

Otra duda ¿se contiene a sí mismo el conjunto de los conjuntos que no se contienen a sí mismos? :lol:

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Doc
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Re: Láser de haluro de cobre

#2 Mensaje por Doc »

Hola Homer,

Son láseres de alta ganancia (y potencia) y eso explica que el espejo de salida tenga una elevada transmitancia. El medio activo suele ser varios metros de largo y contiene vapores de cloruro de cobre a baja presión. Normalmente operan en modo pulsado con una descarga eléctrica que es la encargada de calentar y evaporar el cloruro. Realmente hay dos frequencias pero se pueden filtrar por supuesto. Por supuesto también que cada frequencia es coherente.


Quizá esto te ayude, (te lo puedes traducir si hace falta):

http://www.repairfaq.org/sam/laserccb.htm#ccbtoc

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Homer
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Re: Láser de haluro de cobre

#3 Mensaje por Homer »

Gracias Doc, pues vas a tener razón, dice aquí: http://reocities.com/capecanaveral/5069/TEORIAE.HTM que una de las aplicaciones es la holografía, así que tiene que ser coherente por narices.

Esto se pone cada vez más interesante, pero me rompe todos los esquemas ¿cómo puede un fotón estimular la emisión en átomos que se encuentran a un centímetro fuera de su trayectoria?

Otra cosa que no entiendo: si Tarzán encontró un libro en la selva y aprendió a leer él solo ¿por qué yo no puedo? :lol:

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Alfon
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Re: Láser de haluro de cobre

#4 Mensaje por Alfon »

Bienvenidos Homer, Davidfl por estos lares,, (aunque Davidfl sí que participa mucho por aquí ^_^).

Homer, si es que estas demasiado liado con el fusor,, dejalo descansar y cuando vuelvas a reprender segúramente encuentres otra solución al problema.

Pues me alegro que haya interesados en este láser,, yo la verdad no me lié con este tipo por que ,,, pues eso, por que hay poca información, y en primer momento me puse con el de N2.
Leyendo más sobre este láser, pues no parece tan complicado como pensaba, solo dos descargas, una para evaporar el cloruro de cobre (o bromuro de cobre) y otra seguida para producir el láser.
Dos longitudes de onda,, la verde interesante para excitar otros láser de colorantes, y la amarilla que también puede ir para colorantes rojos.
Bastante potencia por lo que se ve,, en fin, que promete ^_^.

Luis A. del Prado nos podrá ayudar seguro,, ya que él mismo hizo uno, esperamos su colaboración ^_^

Yo, os doy todo mi apoyo en lo que pueda,, ya sabeis que estoy muy "liada" con la Uni y trabajo,, pero haré todo lo posible por seguiros y quizás hasta monte uno independiente del vuestro ^_^.

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Homer
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Re: Láser de haluro de cobre

#5 Mensaje por Homer »

Si, hay que cambiar un poco de aires :D

Lo más difícil parece la fuente de alta tensión (como siempre), un transformador de neón de 15KV y 60mA cuesta una pasta, pero he visto uno que lo montó con un transformador de microondas y un Marx: http://www.rfidknow.com/. Lo que no me gusta son los “chisparatos” :lol: (aparatos de chispas), son muy bonitos pero complicados. Creo que sería más sencillo bajar la tensión de entrada, subir el número de pasos y poner “chisparatos” clásicos, al aire.

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Alfon
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Re: Láser de haluro de cobre

#6 Mensaje por Alfon »

Homer escribió:Si, hay que cambiar un poco de aires :D

Lo más difícil parece la fuente de alta tensión (como siempre), un transformador de neón de 15KV y 60mA cuesta una pasta, pero he visto uno que lo montó con un transformador de microondas y un Marx: http://www.rfidknow.com/. Lo que no me gusta son los “chisparatos” :lol: (aparatos de chispas), son muy bonitos pero complicados. Creo que sería más sencillo bajar la tensión de entrada, subir el número de pasos y poner “chisparatos” clásicos, al aire.
No te entiendo Homer,, chisparatos ??, "Spark gap" te refieres ? al interruptor de alta tensión ?.

No se que energía se necesita y el tiempo mínimo de descarga de los condensadores, por lo tanto no se hasta que punto se necesita más o menos tensión.
Por lo que veo en algunas fotos, no son condensadores cerámicos, por lo que tendrán alta inductancia, y se podrán fabricar fácilmente, como los que hiciste con plástico.

El generador de alta tensión puede ser un flyback de TV, son mis preferidos,,, con un PWM y listo . (es que tengo varios montados, o sea que trabajo que me ahorro.)

El desfase entre un pulso y otro tengo que estudiarlo y ver que tiempos máximo debe tener,, y luego el tiempo mínimo para poder volver al disparo,,, tengo que estudiarmelo.

Hay otro punto que no tengo claro, y es como está alojado el cloruro de cobre,,, si es en forma de vapor por el láser,, quiere decir que tendrá que estar en estado liquido y calentarlo con algo para poducir algo de vapor ?
O se puede dejar un trozo de sal de cloruro de cobre por ahí suelta y ya evaporará con la descarga ?

A ver si Luis A. de Prado nos puede echar una mano dando algunos datos de su láser, así iremos sobre seguro.

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Homer
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Re: Láser de haluro de cobre

#7 Mensaje por Homer »

Es que en esa página para las descargar el Marx no utiliza spark-gaps normales, o sea, un par de conductores muy próximos y ya está, sino que monta estos “chisparatos” en atmósfera de nitrógeno:
Imagen

Bueno, pero esto es otra versión, realmente nos estamos guiando por un artículo de Investigación y Ciencia de junio/1990, que viene a ser así: http://www.repairfaq.org/sam/cucl1asm.gif

El cloruro de cobre se pone en polvo el centro del tubo y se calienta el horno a 390º para vaporizarlo a una presión de 2 torr. Los condensadores efectivamente son de fabricación casera y la fuente de 900 watios para una cadencia de unos 100 pulsos laser por segundo.

Luis últimamente estaba experimentando con nitrobenceno, no quiero ser pájaro de mal agüero pero… ¡lagarto, lagarto! :lol:

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Alfon
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Re: Láser de haluro de cobre

#8 Mensaje por Alfon »

Ah, ok,, spark gap.
Los montan en esos emboltorios para evitar el ruido de la descarga, que puede llegar a ser muy molesto,, (hay que ponerse protección de oidos). Bueno, ya debes saberlo si hicistes algo parecido con el fusor. A altas tensiones el ruido es muy fuerte.

Ahora entiendo,, entonces se complica algo la puesta en marcha,, un hornillo que calentar, una bomba de vacío, y gas inerte para irle metiendo,,, helio ? se podría poner argón de soldadura ? o simplemente aire normal ?

La fuente de alimentación no es demasiado,, si vais a 10Hz con 90W basta,, se podrá con un trafo de neon y tal.

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Homer
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Re: Láser de haluro de cobre

#9 Mensaje por Homer »

Utilizan helio, pero hay uno que le mete algo de hidrógeno y dice que mejora un wevo, habrá que probarlo :D

En las tiendas de artículos de broma venden cartuchos de helio para inflar globos por unos veintitantos euros. Y ese vacío se consigue con dos bombas de nevera en serie. Vamos ¡que no hay disculpa! :lol:

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Re: Láser de haluro de cobre

#10 Mensaje por Luis A. de Prado »

Hola a todos:
Para una vez que se reclama mi atención estoy sin visitar el forum varios días. Lo lamento.
Para Homer, David y Alfón en especial:
Efectivamente yo he construido un láser de haluro de cobre pero el proyecto no está totalmente terminado aunque sí muy avanzado. Puedo comentaros, eso sí, el “state of the art” del proyecto en la actualidad, contando que por circunstancias de falta de tiempo, está detenido.
Quizá la mejor referencia teórica sobre el láser de haluro de cobre sea, sin duda, la página de Samuel Goldwasser, aunque existe alguna más. En ella se advierte que en general, la dificultad de ejecución es alta, y puedo asegurar que es así. Sin embargo existen muchas sub tareas del proyecto con dificultad media. Ver:
http://www.repairfaq.org/sam/laserccb.htm#ccbccb5
Os comento grosso modo cómo está mi proyecto, luego os daré unos enlaces de interés, y en las próximas intervenciones os daré unas imágenes comentadas de las diferentes sub tareas del mismo.

1ª Tubo de plasma+resonador. El láser de haluro de cobre, a diferencia del de vapor de cobre puro, no necesita alcanzar temperaturas de 1500ºC, sino mucho menores, de entre 390 y 450 ºC, para lo cual, en mi caso he dispuesto de un tubo de cuarzo con resistencia calefactora que calienta al tubo de plasma también de cuarzo (eso es importante), de 2.mm. de espesor de pared (También importante). Los sellos del tubo de plasma son arandelas o ajustes de silicona contra electrodos de latón cuidadosamente mecanizados.
Yo dispuse la configuración en ángulo de Brewster aunque esto no es necesario. Como espejos del resonador yo empleo uno de banda ancha y el acoplador de salida, puede ser un simple vidrio, cuarzo o lámina de zafiro si es que se desea algo más de reflectividad.
Yo he empleado vidrio réflex comercial (En las cristalerías nos pueden regalar algún retal que van a tirar a la basura) Este láser no necesita apenas realimentación (al igual que el de nitrógeno) ya que su ganancia es altísima. Parte del conjunto de calefactor + tubo de plasma están alojados en una especie de horno, hecho con láminas de acero inoxidable, recubierto de manta cerámica y contenido en una caja exterior de aluminio. Pegado al tubo de plasma hay una sonda térmica tipo K con conexionado al exterior.
Las pruebas que se han hecho a esta sub tarea son: estanqueidad para un vacío moderado, prueba del horno a 450 ºC, tocando con la mano la caja exterior tras cinco minutos d e encendido el calefactor y otra prueba posterior de estanqueidad.

2º Unidad de alimentación se compone de dos sub tareas, una de las cuales consiste en una caja con dos transformadores de rótulo de neón de 12 kV/ 50mA. cada uno, y un rectificador independiente de doble onda. A eso hay que añadir 4 condensadores de 10nF. cada uno de lámina de poliéster a los que se les hizo una prueba a 12 kV con resultado satisfactorio. Esta parte está totalmente terminada. La otra sub tarea está incompleta; se trata de la unida de base de tiempos y disparo. El artículo original de Martin Gosnell de Sciam y que reproduce Samuel Goldwasser en el esquema que tiene Homer, emplea un distribuidor mecánico, como el que emplea el PFDC en su bobina de Tesla. Yo opté por el empleo de una base de tiempos electrónica. Para esto hay dos opciones: o se emplea un tiratrón de hidrógeno o un par de Spark-gap controlados (trigatrones); yo opté por esta opción construyendo los mismos a imagen y semejanza de unos trigatrones comerciales. (Los tiratrones de Perkin-Elmer o de EGG son muy caros incluso en el mercado de surplus.) Comentar que el funcionamiento ideal de los Spark-gap es con aire a presión circulante.
De esta parte me falta casi todo. Para hacer pruebas de “timing” programé un micro 16 F84 con resultado óptimo. Se le programó para dar dos disparos decalados 125 microsegundos cada 20milisegundos, todo esto de modo contínuo o a ráfagas de 3 segundos.
Lo siguiente que falta es programar un 16 F877 para que controle el sistema completamente desde que de enchufa a la red, es decir conectar automáticamente el calefactor, y arrancar la base de tiempos cuando se alcanza la temperatura de consigna, siendo programable por el usuario desde el exterior la cadencia de pulsos y si esa cadencia hubiera de ser contínua o intermitente.
Luego falta el circuito excitador del electrodo de control del Spark-gap. Este circuito fue simulado con PSPICE, pero no realizado físicamente, y se basaba en disparos a 2 thyristores que cerraban circuito al cátodo de cada trigatrón.

Y este es, básicamente el “status quo” de mi proyecto.
Por último comentaros que sólo he visto funcionar dos proyectos de este tipo a nivel de aficionado, los demás que he visto (y he visto muchos) o están incompletos como el mío o nunca funcionaron. Y éstas son las referencias que os voy a dejar: uno es de un constructor alemán . http://www.pulslaser.de/ ver la sección metalldamplaser, y otro es un constructor americano, ver http://www.repairfaq.org/sam/laserpic/hbl2pics.htm
Añadir también que hasta hace poco existió en Bulgaria una empresa que fabricaba láseres de bromuro de cobre a nivel comercial, de la cual pueden verse algunas imágenes del proceso de fabricación. Eran tubos relativamente pequeños y se empleaban para discotecas. La empresa (que ya no existe, supongo que a causa de la crisis económica mundial) se llamaba Spectronika. Ver http://www.laserfx.com/Backstage.LaserF ... onika.html
Y ver tambien http://www.laserfx.com/Backstage.LaserF ... ives2.html

Para terminar comentar que las aplicaciones del láser de cobre son varias: fotografía de alta velocidad, holografía, separación de isótopos de uranio, entretenimiento, lidar y algunas más.(Ya se sabe: el láser es la solución en busca de un problema).
Por lo demás los láseres de cobre son de diferentes tamaños, desde el medio metro a varios metros aproximadamente.

Nada más por ahora, Un muy cordial saludo a vosotros y a todos los C.A.

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