Montag, 25. Mai 2015

Tipps und Betriebsdaten zum CO2 Laser

Einige Tipps zum Aufbau/Aufstellung und Betrieb des CO2 Laserresonators:

 Dieser CO2 Laser ist kein TEA Laser! ( transversal-excited-atmospheric-pressure laser )

Die Leistung des Laserresonator ist abhängig von:
  • Gasgemisch (20% CO2- 20%N2 - 60% He), es gibt Premix Gase z.B. von Linde "Lasermix".
  • Netzteil bzw. vom Strom abhängig, typ. Werte sind 40 mA bis Hochleistung 120 mA bei 22kV Dauerspannung aufwärts und deutlich höherer z.B. 44kV Zündspannung (damit der Laser überhaupt angeht, wie eine Leuchtstoffröhre).
  •  Länge des Resonators, wir rechnen mit ca. 40-50 W pro Meter Resonatorlänge.
Typ. Vakuumpumpen Mindestleistungen aus Literatur:
  • >100 L/min bei 35-38 mbar (ebay: >60€)
Errechneter Mindestvolumenstrom für Resonatorkühlmantel:
  • >2 L/min -> Aquariumpumpe und evtl. alte Heizung oder PC Radiator verwenden.
Zu verwendende Stromquelle Gleichspannung DC:
Der Wasseraustritt des Resonator ist oben anzubringen,wegen den Luftbläschen. Luft ist ein Isolator!

Probleme zu Handhaben:

  • Isolation der Kathode und Anode gegen ungewollten Menschenkontakt (20kV springen ganz gut über bereits 15 cm).
  • Je heißer das CO2 Gas im inneren des Lasers umso geringer die Leistung (Dissoziationsgrad nimmt mit der Länge zu), d.h. gut kühlen. Laut Literatur kommt es bei 200-300°C zum "Stillstand der Laseraktivität im Resonator".
  • Bei Laserleistung >50W, Strahldurchmesser 6mm=Fläche ist dabei ~28mm²-> 1,8W/mm². Dies kann die Spiegel bei Staub oder Dreck darauf zerstören.
  • Innenrohre bitte nur aus Pyrex oder Borosilikatglas! Bruchsicherheit, Vakuum!
  • Innenrohre so sauber wie möglich! Staubfrei halten!
  • Ziehen Sie niemals den Vakuumschlauch ab, während Vakuum im System ist. Der rapide Ausgleich des Vakuums lässt ihren Resonator zerbersten (implodieren).

Alternativen, Materialien, Designmöglichkeiten:

  • Innenrohrdurchmesser kann ab 10 mm Aufwärts konstruiert werden.
  • Silber, Edelstahl V2A, Messing und Kupfer, sowie Wolfram kommen als Kathoden und Anaoden in Frage.
  • Ab 150-200W ist dünnes Blech bis ca. 1 mm mit Druckluftunterstützung schneidbar.

Kleiner Tipp am Rande, verbauen Sie sämtliche Temperatur-,Druck-, Strom-, Volumenstromsensoren zu Überwachung und Justierung der Parameter! Das Vakuum lässt sich auch anhand der Färbung des Laserstrahls im Resonator erkennen, dies ist aber nur für geübte Personen gebräuchlich und nicht zu empfehlen. Seien Sie sehr vorsichtig mit dem Umgang und Betrieb des Lasers und der Komponenten. Ich übernehme keine Haftung für Konstruktion, Aufbau, Verwendung oder Sonstiges für den Laser.

Bei dieser Hochspannung sollten Sie sich den Elektroden im Betrieb lieber nicht nähern. Funkensprung ist vorprogrammiert auch bis 15 cm und evtl. mehr.

Keine Kommentare:

Kommentar veröffentlichen