Nd:YAG Laser Selbstbau

  • Hallo Michael,

    Das war kein Fingerzeig.👆👉👇

    Da ich bisher und wie jetzt gerade auch nur auf dem Handy lese und schreibe, wusste ich bis heute nicht, dass ich auch ein Thema abonnieren kann, ohne daraufhin zu antworten.

    Heute habe ich dann erfahren, dass es in der Desktopversion einen Button 🔴 dafür gibt.


    Ansonsten keine Stress! Die Laser sind noch nicht weggelaufen.

    Und das nächste Wochenende soll schon bald kommen 🤫


    Frank

  • ^^


    Viktor soll endlich mal was erfinden, was die Zeit anhält. Batterien entfernen oder Zeiger festkleben hilft nicht :funny-:

    Freitag denke ich an dich, versprochen :)

    Gruß

    Michael


    Vom Handwerk kann man sich zur Kunst erheben. Vom Pfuschen nie.

    Johann Wolfgang von Goethe

  • ... um die Zeit anzuhalten oder umzukehren brauchts zuviel Neutronium (in den '60ern hats jemand mal durchdacht - ein Zylinder mit 1km Durchmesser und 1km Länge, schnell rotierend, dann sollte mit einem schnellen "Vorbeiflug" je nach Winkel und Richtung die Zeit "variabel" sein).

    Was ich aber scheints hinbekommen habe, ist in einen Tag mehr als 24 Stunden reinzubekommen (bzw. in 60 Jahre mehrere Menschenleben) :/


    Viktor

  • Liebe Freunde des gebündelten Lichtes,


    Ich habe es nun endlich geschafft! Der Laser läuft. Ich glaube, mein Problem war die ganze Zeit, dass ich nicht wusste, welcher Spiegel der Auskoppler ist und daher am falschen Spiegel Laserei nachweisen wollte :evil: Nu ja, das habe ich realisiert und kann nun den folgenden Laser präsentieren:


    Doppelt blitzlampengepumpter Nd:Yag-Laser mit 210J Pumpenergie (könnte noch hoch bis 313J) und Pumpzeit (gerechnete) 200us. Die Blitzlampen werden extern getriggert. Die Kondensatorbank hat 290uF bei 1200V, die per Mikrowellentrafo und Stelltrafo plus einfacher Diodengleichrichtung (keine Vollbrücke) geliefert werden. Achtung: Die Kondensatoren sind spezielle Folienkondensatoren (UL33), normale Elkos machen so kurze Entladungszeiten nicht mit. Die Luftspule zur Pulsdefinition hat nachgemessene 25uH (D=30mm, L=75mm, N=50). Mir sind in den Experimenten reihenweise Dioden gestorben, daher verwende ich die Primary eines zweiten Mikrowellentrafos als Strombegrenzung. Ob das wirklich so geht, weiß ich nicht, aber seitdem sind keine Dioden mehr gestorben. Der Resonator wird mit einen HeNe und einer Lochblende ausgerichtet (Länge zwischen HeNe und Resonator: ca. 4 Meter --> Sehr genaue Justage).


    Der Laser mit seinen jetzigen 210J hat eine Pulsenergie von mindestens 3 Gillette, kann also drei Rasierklingen hintereinander in einem Puls durchschießen. Mehr Rasierklingen hatte ich nicht, vielleicht geht noch mehr :) Laut einer Internetquelle, die ich nicht mehr wiederfinden kann, ist ein Gillette je nach Strahlqualität und Wellenlänge 0.25-1J. Mein Laser hat also mit 2/3 der maximalen Pumpleistung 0.75-3J. Ich habe ein beispielhaftes Loch unter dem Mikroskop nachgemessen, ich würde 0,4mm Durchmesser schätzen.


    Als nächstes werde ich den Aufbau etwas kompakter und weniger "experimentell" aufbauen. Außerdem hab ich bei Ali einen KTP- und einen Cr:Yag-Kristall gekauft. So könnte ich bald gütegeschaltete 532nm Pulse erzeugen, die eventuell laserinduzierte Luftdurchschläge erzeugen könnten. Mal schauen.


    Hier mal zwei Videos zum Betrieb.

    Video 1: Schuss auf dicken Stahl, Funkenregen.

    Video 2: Durchschuss einer Rasierklinge (bzw. eines Stückes)



    Liebe Grüße,

    Niklas

  • Juhu :oo


    Freu mich für dich #bier


    Dann hab ich ja demnächst einen Lehrer, wenn ich auf Blitzlampe gehen möchte :)

    Gruß

    Michael


    Vom Handwerk kann man sich zur Kunst erheben. Vom Pfuschen nie.

    Johann Wolfgang von Goethe

  • mein Problem war die ganze Zeit, dass ich nicht wusste, welcher Spiegel der Auskoppler ist und daher am falschen Spiegel Laserei nachweisen wollte :evil: Nu ja, das habe ich realisiert und kann nun den folgenden Laser präsentieren:


    Hehe... hauptasache auf der anderen Seite der Mauer liegen jetzt nicht ein paar erschossene Nachbarn :evil:

    Gruß

    Michael


    Vom Handwerk kann man sich zur Kunst erheben. Vom Pfuschen nie.

    Johann Wolfgang von Goethe

  • Hallo zusammen,


    die KTP and Cr:Yag Kristalle sind angekommen: Funktionieren beide wunderbar! Der KTP-Kristall erzeugt ein wunderbares Grün, der muss auch nicht ausgerichtet werden oder so. Einfach in den Fokuspunkt der Linse und zackfeddich. Leider ist die Dauer des Pulses so kurz, dass meine Handykamera da nicht hinterher kam :(


    Der Cr:Yag funktioniert noch besser - fast schon zu gut. Kurz als Kontext: Das ist ein sättigbarer Absorber, der beim Pumpen den Resonator so lange blockiert, bis genug Energie aufgebaut wurde und dann schlagartig transparent wird. Der wird einfach ohne spezielle Ausrichtung in den Resonator gesteckt. So wird ein extrem energiereicher (kürzerer) Puls abgegeben. Und damit meine ich enorm: Die Leistungsdichte im Fokuspunkt der Linse ist so hoch, dass die Feldstärke die Durchschlagsfestigkeit der Luft übersteigt und einen kurzen Plasmablitz mitten in der Luft erzeugt. Nennt sich "laser induced air breakdown". Hier ein Video davon.

    Unten sind zwei Frames aus dem Video. Der hat auch von einem dicken Stahlrohr die Zunderschicht abgesprengt (hat die Linse versaut), wo der normale Puls nur kleine Löcher bohrt. Nun fragt ihr euch, warum ich schreibe, dass das Ding fast schon zu gut geht: Naja, die Spiegel sind mit Sicherheit nicht für diese Leistungsdichten gebaut worden. Zwar nutze ich mit der Kondensatorbank (immer noch nur 4 von 6 Kondensatoren angeschlossen!) nicht ansatzweise die maximal mögliche Energie des Stabes aus, aber die Güteschaltung durch den Cr:Yag erzeugt doch deutlich höhere Spitzenleistungen. So glaube ich, eine kleine Defektstelle im Auskoppler gefunden zu haben, die mit Sicherheit davon kommt. Wär unschön, wenn ich meine Spiegel zerschieße :( Aus dem Grund hab ich auch den gütegeschalteten Puls noch nicht in den KTP gesteckt. Der ist zwar für solche Pulse gebaut, aber sicherlich nicht für so große Stäbe.


    Dennoch: Erfolgreiches Experiment ^^ Jetzt baue ich die flotte Lotte in ein praktisches Gehäuse und hab dann bald meinen Arbeitstisch wieder :oo



    Air breakdown1.jpegair breakdown .jpeg

  • Hallo zusammen,


    um diesem Projekt (und Thread) einen ordentlichen Abschluss zu geben, hänge ich ein paar Bilder an.
    Ich habe den ganzen Kram jetzt in einen Kasten gesteckt, der relativ staubdicht ist. Man kann durch die Plexischeibe noch alles sehen. So kann ich den Aufbau weiter testen, ohne mir Sorgen um Staub zu machen, wenn das Ding mal ne Weile steht. Der Aufbau hat Tragegriffe, einen ordentlichen Kaltgerätestecker und eine Anzeige, auf der die Ladespannung der Kondensatoren zu sehen ist. Es ist ein richtiges Austrittsfenster vorhanden, kein bloßes Loch. Und damit man auch den Aufbau sieht, hab ich noch ein paar LED-Streifen reingeklebt ^^

    Ansonsten ist alles gleich geblieben. Ein Knopf zündet die Zündspule, die die Kondensatoren (welche mittels Variac + MOT geladen wurden) durch die Blitzlampen entlädt und den Laser so zündet. Der Aufbau ist übrigens sauschwer, locker 30kg. Keine Wasserkühlung, so häufig zünde ich die Lampen nicht hintereinander..


    Die Bilder zeigen auch, wie ich Rasierklingen durchschieße, auf dicken Strahl feuere und Glas durchbohre. Das Glas war/ist ein Mikroskop-Objektträger, ca. 1mm dick.


    Vielleicht mache damit ein paar Vakuum-Schweißexperimente, mal schauen. Außerdem plane ich / habe einige Teile für einen Multi-Watt DPSS 532nm laser und einen akkubetriebenen Q-Switched Nd-Yag.. Aber dafür gibts dann nen eigenen Threads ;)


    Liebe Grüße,


    Niklas :)


    PS: Wie auf einem der Bilder zu sehen ist, hatte das Ding auch mal nen Guide Laser (Diode, 5mW). Aber die Diode hats direkt nach dem ersten Schuss gekillt, vermutlich aufgrund der starken elektromagnetischen Inteferenzen/Felder. Oder es ist ein wenig vom Strahl durch den HR-Spiegel in die Diode gekommen.

  • ... ich habe auch noch einen kleinen Dioden-gepumptenb Nd:YAG aus einem Galvomarkierer - irgendwann will ich den auch mal mit einem eigenen Treiber ausprobieren (der jetzige mit AOM ist etwas komplizierter anzusteuern) ... ggf. dann auch mal was mit Frequenz-Verfielfachung testen? :/


    Viktor

  • Wie auf einem der Bilder zu sehen ist, hatte das Ding auch mal nen Guide Laser (Diode, 5mW). Aber die Diode hats direkt nach dem ersten Schuss gekillt, vermutlich aufgrund der starken elektromagnetischen Inteferenzen/Felder. Oder es ist ein wenig vom Strahl durch den HR-Spiegel in die Diode gekommen.

    Ich vermute mal letzteres, vielleicht sogar beides in Kombi :)


    Ich hab bei meinen Versuchsaufbauten mit dem ND:YAG mal den Test gemacht gehabt und ein Stück Papier hinter den HR-Spiegel gehalten und mit der Kamera dieses Papier beobachtet. Da konnte ich halt beobachten wie das Papier mit steigender Leistung einen immer heller werdenden Beam abbekam.


    Das war mir dann zu heikel, diesem Beam dann meiner guten AP-Diode auszusetzten , weil ich zum ausrichten zus. auch einen Guide Laser benutzt habe.

    Ich habe dann die HR-Spiegelfassung aussen immer mit Selbstklebender Alufolie abgeklebt, damit ich mir selber nicht auch noch versehentlich in die Augen leuchte durch einen blöden Zufall. Welcher Wellenlängensalat das dann war, weiß ich nicht, auf jedenfall hat die Cam das mitbekommen und das war mir Warnung genug.


    Den eigentlichen Rotpunkt habe ich dann normal mit einem BC gemacht.


    :)

    Gruß

    Michael


    Vom Handwerk kann man sich zur Kunst erheben. Vom Pfuschen nie.

    Johann Wolfgang von Goethe

  • ... ja, Rasierklingen sind "das Norm-Meß-System" zum Vermessen von Laserspots bei "Materialzerstörenden" Lasern ;)


    Sonst hatten wir Mikroskop-Deckgläser mit Kerzen-Ruß geschwärzt und da draufgehalten 8)


    Viktor