Лазеры красного спектра излучения используются много где. Одни из самых первых лазерных установок видимого спектра излучения, созданные в 1961 году, были выполнены на основе гелий-неоновых лазеров. Они имели именно красный спектр излучения, и этот спектр был равен 0,63 нм. Автор в своё время немало поработал и поэкспериментировал с такими лазерами в плане их воздействия на организм человека. Такие лазеры успешно помогали в лечении ряда заболеваний сотням больных. с которыми приходилось плотно работать.
Медицинские лазерные установки любого класса дороги, хотя они нередко выполнены на основе обычных полупроводниковых лазерных головок, доступных в продаже в виде отдельных деталей. Понятное дело, что доступны для покупки лазерные головки не у нас, а у китайцев. В частности, их можно найти у некоторых продавцов на сайте Aliexpress.
Именно там и была приобретена одна из полупроводниковых твёрдотельных лазерных излучающих головок красного спектра излучения в 650 нанометров. Кстати, в своё время для запоминания расположения видимых спектров излучения пришлось выучить фразу «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Соответственно, первое слово фразы начиналось с красного (каждый) спектра, как самого длинноволнового видимого, а заканчивалось «фазан», т. е. фиолетовый. Но это так, к слову.
Лазерная указка 5 мВт из Китая, Алиэкспресс! laser pointer
Лазерный излучатель MXD 1230 имеет заявленную мощность излучения в 5mW, и красный спектр излучения 650 nm. Для чего нужна такая лазерная головка? Да для самых различных целей, технических и медицинских, и мы пока их затрагивать не станем. Данная головка может использоваться как самостоятельное и автономное изделие, так и работать внутри какой-либо аппаратуры, в том числе со световодами и оптическими насадками. К сожалению, детально измерить фактическую мощность лазерного излучения этой головки не получилось, так как имеющаяся в наличии аппаратура для контроля мощности лазеров работает с другими спектрами излучения, инфракрасными. В частности, измеритель мощности излучения ИМИ-2:
ИМИ-2 работает именно с инфракрасными лазерами с более длинноволновым спектром излучения 850 нм и 1300 нм:
Вот так выглядит наш лазерный излучатель MXD 1230 в заводской поставке:
Надписи на наклейке излучателя под различными ракурсами:
Лазерная указка 5 мВт из Китая / Видимый зеленый луч! Посылка с AliExpress
Как видим, наш экземпляр самый маломощный из этой линейки, и его заявленная мощность излучения составляет 5 милливатт. При этом в таком конструктивном исполнении производятся лазерные излучатели мощностью 10,20,30 и 50 мВт. Насчёт 5 мВт. мощности у нашего лазера мы ничего конкретного не скажем, хотя визуально это головка больше 2-3 мВт. не выдаёт.
Кстати, при работе с любыми лазерами следует избегать попадания прямого лазерного излучения в глаза. Это опасно, и может привести к повреждению сетчатки глаз, и органы зрения могут сильно пострадать. что приведёт к ухудшению зрения. Поэтому при работе с лазерами, особенно мощными, крайне желательно использовать защитные очки, стёкла которых рассчитаны на вырезание соответствующего спектра излучения, на котором работает конкретный лазер.
Из корпуса излучателя выходят два провода, на которые подаётся электропитание. При этом красный провод гальванически связан с металлическим корпусом головки, и на него подаётся «+» питания. На чёрный провод подаётся «-«. При случайном обрыве этих проводов лазерная головка пойдёт на выброс, так как она неразборная, и восстановить провода будет невозможно.
Вид головки со стороны линзы:
Эту линзу можно открутить, и под ней увидеть непосредственно сам лазерный полупроводниковый излучатель:
Линза возвращена на место:
Вращая её по резьбе, можно в некоторых пределах регулировать пучок излучения, его положение и фокус.
А вот сколько весит наша лазерная головка на электронных весах:
Для подключения излучателя мы будем использовать трансформаторный блок питания Robiton SN1000S на 1,5V–12V. с целью оценки возможности работы лазера при различных питающих напряжениях:
Также нам понадобится подбор гасящего резистора для питания лазера, который мы будем подбирать вот из этой кучки мощных резисторов:
Ток потребления лазерной головкой мы проконтролируем аналоговым мультиметром, включенным в режим миллиамперметра. В итоге у нас получился вот такой тестовый стенд:
В результате измерений выяснилось следующее. Данный лазерный излучатель содержит встроенную схему стабилизации потребляемого тока. Притом она явно не резисторная, так как носит линейный характер. В случае с резистором ток потребления напрямую зависел бы от подаваемого напряжения. Здесь же этого не наблюдается.
Независимо от подаваемого напряжения в диапазоне от 3V. до 12V. ток потребления лазерной голвкой находится на уровне хорошего светодиода, и составляет от 12 mA. до 15mA. в максимуме. Причём, что интересно, максимум этот наблюдается при напряжении питания 3V. При подаче на головку напряжения 12V. ток потребления лазером составляет 12 mA:
При этом его цепь питания не нуждается в гасящем резисторе. При напряжении питания 1,5V. данный лазерный излучатель не запускается вообще.
Далее посмотрим на результат работы лазерного излучателя MXD 1230.
Работа без линзы:
Работа с линзой:
Также с линзой, фокусировка усилена:
Сфокусированный пучок лазерного излучения:
В целом лазерный излучатель MXD 1230 очень понравился. При его цене да такие возможности, это просто «Das ist Fantastisch».
Источник: otzovik.com
Что можно делать диодными лазерами?
В этой статье я хотела бы рассказать о возможностях, которые открывают диодные лазеры мощностью 3.5Вт и 5.6Вт.
Многие полагают, что твердотельные диодные лазеры на практике нельзя использовать. На самом деле это не так. Конечно, если речь идет про китайские лазеры, купленные на Али, то действительно, в большинстве случаев, это выброшенные деньги. Дело в том, что Китайские товарищи всегда заявляют об одной мощности, а на практике она совершенно другая.
Я проводила тестирование 5Вт китайского лазера, купленного на Алиэкспрессе за 300 долларов и собственного лазера мощностью всего 2.1Вт. По факту можно с уверенностью сказать, что китайский лазер выдает максимум 1.3-1.5Вт реальной мощности. Кстати, выдавал ее не долго. Примерно через 2 месяца – умер. Мало того, что дорогой, еще и ненадежный.
Тезис, что диодные лазеры ни на что не способны и существенно проигрывают СО2 и оптоволоконным лазерам ошибочен. (Промышленные оптоволоконные мощностью от 1 кВт в сравнение не идут, а вот функциональные возможности диодных лазеров и СО2 лазеров сравнить вполне возможно.)
Теперь приступим к основной теме. Что могут делать владельцы полноценных лазерных модулей.
Далее, чтобы разобраться, привожу видео.
Диодным лазером мощностью 3.5Вт можно:
1. Делать гравировку на фанере, дереве, резать картон, акрил и пластик, но это не всё.
2. Диодным твердотельным лазером мощностью 3.5Вт можно гравировать на камне.
https://www.youtube.com/watch?v=5wXRXBPNQHo
Я очень долго думала, что это невозможно, что на камне в принципе нельзя делать гравировку диодными лазерами, другое дело фрезер или оптоволоконный лазер. Как видите, сделать простую гравировку на обычном камне вполне реально.
3. Можно резать фольгу.
https://www.youtube.com/watch?v=GRaitH7jm3c
Этот эксперимент я тоже поставила не сразу, точнее сказать положительный результат получился не сразу. Важно было добиться того, чтобы происходила резка только верхнего алюминиевого слоя фольги, а нижний (клеящийся) слой остался на месте. К сожалению, точного расчета скорости резки вывести нельзя, поскольку все зависит от самого материала и лазера, но важен сам факт – резать отражающую клейкую фольгу возможно.
4. Диодным лазером, установленным на DIY гравер можно делать отличные изделия из кожи
https://www.youtube.com/watch?v=8ADH_rw0pX8
Гравировка на коже, на мой взгляд, самая красивая. Сделав гравировку на коже, можно персонифицировать многие личные вещи: ремешок для часов, портмоне, визитницу, всевозможные чехлы. Получается очень красиво и необычно.
Кстати, для гравировки на коже отлично подойдет и небольшой гравировальный станочек с 300-500 мВт лазером. Несмотря на то, что он имеет очень небольшую рабочую площадь, он может подойти для начинающих мастеров по коже.
5. Диодным лазером можно делать гравировку на алюминии
https://www.youtube.com/watch?v=GZhdL3aF9F8
К этому видео я готовилась практически год. Пробовала разные варианты – покупала всевозможные виды пасты для гравировки, думала, как повысить мощность или вообще нагревать само изделие перед гравировкой, а оказалось, что все сделать очень легко. Достаточно просто покрасить обычной темной краской и тогда лазер идеально выжигает краску. Конечно, нельзя в полной мере назвать этот процесс лазерной гравировкой самого алюминия, ведь по факту алюминий остается нетронутым, но главное полученный результат. Благодаря такому действию получается очень красивый эффект.
В ближайшее время я планирую сделать гравировку на ноутбуке.
Диодным лазером мощностью 5.6Вт можно резать фанеру толщиной до 8 мм.
https://www.youtube.com/watch?v=JqY9hWLQaVg
Своим лазером, мощностью 5.6Вт, я прорезала 8 мм фанеру. Надо признаться, что далеко не каждый 40Вт СО2 лазер способен прорезать фанеру такой толщины. Безусловно, скорость не очень большая, но, с другой стороны, если время не самое главное и есть помещение, где находится станок с лазером, можно оставить машину вырезать изделие и спокойно заниматься своими делами.
В заключение хочется сказать, что лазерная гравировка это интересно и увлекательно, главное больше экспериментировать и стремиться к качественному оборудованию.
Всем красивых лазерных гравировок!
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Источник: www.ixbt.com
Может ли указка ослепить пилота: маленькие лазеры
Холодным сентябрьским вечером посетители картодрома «Маяк» недалеко от подмосковной Икши были изрядно удивлены. К фанерному щиту с мишенью, на которой была изображена кабина авиалайнера, откуда-то из темноты протягивались разноцветные лазерные лучи. Нет, это не школа террористов – просто «TechInsider» решила проверить распространенный миф о том, может ли лазерная указка служить средством ПВО. А заодно рассказать, как устроены портативные лазеры и для чего они нужны на самом деле
Игорь Егоров
За последние несколько лет в мире стало регистрироваться огромное количество «лазерных атак» на воздушные суда. Не обошло это явление и Россию — в 2011 году Росавиация насчитала несколько десятков таких случаев. И это еще довольно умеренное количество: в США, например, ежегодно регистрируется почти 3000 случаев воздействия лазерного луча на пилотов.
Как правило, для этого используются достаточно мощные лазерные указки — они недороги (порядка нескольких сотен долларов) и широко доступны. Обеспокоенные власти принимают к нарушителям самые жесткие меры — от очень крупных штрафов до многолетнего тюремного заключения. Европейские страны в срочном порядке запрещают использование указок вблизи аэропортов (и даже просто на улицах), фактически приравнивая их к настоящему оружию! В Австралии и Великобритании, например, продажи лазерных указок мощностью более 1 мВт просто запрещены. Но можно ли на самом деле «сбить» самолет, ослепив пилота достаточно мощной лазерной указкой?
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Для проверки мифа об ослеплении пилотов авиалайнера была изготовлена специальная мишень, в которую с расстояния 680 м светили зеленым лазером мощностью 300 мВт, красным – 200 мВт и фиолетовым – 200 мВт.
Указки как. указки
Откуда вообще хулиганы берут это страшное оружие, и зачем его продают в магазинах всем желающим? На самом деле лазерные указки, конечно, не предназначены для сбивания самолетов или вертолетов. Лучше всего они проявляют себя именно по прямому назначению — то есть как указки.
Однако ассортимент их сейчас огромен, что зачастую приводит к проблемам и ошибкам при выборе мощности и длины волны. Если нужна именно указка, то оптимальным выбором будет зеленый (с длиной волны 532 нм) лазер. Дело в том, что чувствительность глаза к различным цветам спектра различна, и максимальна она именно в области зеленого. Поэтому излучение зеленого лазера будет ярче даже при меньшей мощности — например, для человеческого глаза 5-мВт 532-нм зеленый лазер в два раза ярче, чем 20-мВт 650-нм красный.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Определиться с мощностью тоже несложно. Для использования во время проведения семинаров, конференций и других мероприятий в закрытых помещениях вполне достаточно будет 5 мВт. Более мощные лазеры могут представлять потенциальную опасность для зрения и, что тоже немаловажно, своей излишней яркостью вызывать раздражение у зрителей.
На открытом воздухе ночью — скажем, при проведении «экскурсий» по звездному небу — тоже будет достаточно 5-мВт зеленого лазера. Но это за городом, где не мешает городская засветка. В городских условиях на относительно светлом небе нужно будет чуть больше — порядка 20−50 мВт. Днем для указаний отдельных деталей архитектуры («обратите внимание на чудесную лепнину в районе пятого этажа соседнего здания!») не лишними будут указки мощностью 50−100, а в яркий солнечный день и все 200−300 мВт. Но помните: такие лазеры уже представляют реальную опасность для зрения, а в окна домов могут смотреть люди!
Не смотри на лазер оставшимся глазом
Даже маломощные лазеры могут представлять опасность для здоровья. Любое устройство, в конструкции которого есть лазер, в обязательном порядке снабжено этикеткой с указанием класса ее опасности.
2/II класс – лазерные указки мощностью до 1 мВт, которые потенциально представляют опасность при длительном воздействии на глаз прямого луча.
3R/IIIa класс – лазерные указки мощностью до 5 мВт, которые представляют опасность при длительном воздействии на глаз прямого луча, либо при воздействии луча, дополнительно сфокусированного оптическими приборами (например, биноклем).
3B/IIIb класс – портативные лазеры мощностью до 500 мВт, которые безусловно опасны при попадании луча в глаза.
4/IV класс – портативные лазеры мощностью свыше 500 мВт, которые потенциально способны вызывать ожоги кожи и травмировать зрение даже отраженным от матовых поверхностей светом.
При использовании лазеров с классом опасности выше IIIa настоятельно рекомендуется использовать специальные защитные очки, рассчитанные на защиту зрения от излучения лазера соответствующего типа. Прямой, отраженный или преломленный Луч лазера ни в коем случае нельзя направлять в глаза. Лазеры класса IV, при попадании прямого луча в глаз с небольшого расстояния, гарантированно вызывают серьезные нарушения вплоть до полной потери зрения, их луч может стать причиной ожогов и пожара.
Фигурное выжигание
Тем не менее в сознании большинства читателей лазеры ассоциируются с «прожигающим» лучом. И вполне справедливо: станки с лазерным раскроем работают на множестве производств, разрезая самые различные материалы — от полимерных пленок до стальных листов. Правда, и мощность лазеров там исчисляется вовсе не милливаттами.
Впрочем, прогресс в этой области шагнул настолько далеко, что в настоящее время такой станок можно построить и в домашних условиях. Для этого идеальны мощные полупроводниковые фиолетовые (405 нм) и сине-фиолетовые лазеры (445 нм). Они отличаются хорошим соотношением цены и мощности, а их излучение хорошо поглощается большинством материалов. К тому же, как правило, производители предусматривают в таких портативных лазерах (называть их указками уже не совсем корректно) возможность регулировать фокусировку луча.
Источник: www.techinsider.ru
Техника безопасности при работе с лазером
Лазер — усиление света посредством вынужденного излучения. Устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного (одинаковая фаза движения фотонов), монохроматического (одна длина волны, один цвет), поляризованного и узконаправленного потока (с минимальными отклонениями) излучения.
В каком электромагнитном спектре находятся различные виды лазерного излучения
Длины волн различных лазеров:
Газовые лазеры СО2 — 10.600 нм
Твердотельные лазеры Nd:YAG — 1.064 нм
Твердотельные лазеры Nd:YVO4 — 1.064 нм
Волоконные иттербиевые лазеры Nd:Ytterbium — 1.060 нм
Луч накачки InGaAsP (фосфид индия арсенида галия) — 808 нм
Красный диод нацеливания лазера — 650 нм
Двойная частота зеленого излучения Nd:YVO4, Nd:YAG — 532 нм
Ультрафиолетовый лазер — 355 нм
Классификация лазерных систем
Центр Center for Devices and Radiological Health (CDRH), Международная электротехническая комиссия и CENECEC в Европе классифицировали лазерное оборудование по уровню опасности, которую оно представляет при нормальной эксплуатации. Выделяется четыре основных уровня опасности: от Класса 1 (наименьший) до Класса 4 (наибольший).
Лазеры Класса 1
Система Класса 1 не представляет опасности при эксплуатации. Лазер относится к Классу 1, если и только если луч полностью изолирован на всём пути своего следования (то есть имеется кожух вокруг рабочей зоны, где происходит лазерная маркировка изделий) и любое излучение, выходящее за кожух, не превышает уровень MPE (максимального разрешённого значения).
Лазеры Класса 2
К Классу 2 относятся только лазеры видимого спектра. Он распространяется на маломощные лазерные лучи видимого спектра, которые благодаря нормальной человеческой реакции (мигание или отворачивание) обычно не представляют опасности, но имеют потенциал опасности, если продолжительное время смотреть прямо на луч. Ограничение Класса 2 для диодного луча – мощность менее 1 милливатта. Лазер может относиться к Классу 2, если лазерный маркировочный луч защищен по Классу 1 (смотри Лазеры Класса 1), а диодный луч нацеливания не удовлетворяет ограничениям Класса 1, но имеет мощность менее 1 милливатта.
Лазеры Класса 3
Лазеры Класса 3а имеют больше мощность, чем лазеры Класса 1 и 2 — мах 5 мВт — и обычно не представляют опасность, если на них кратковременно посмотреть невооружённым глазом, но могут представлять опасность, если на них посмотреть через фокусирующую оптику. Мощность луча превышает разрешенный уровень и может потенциально быть вредным для зрения, но реальный риск при кратковременном облучении всё равно мал.
Класс 3b может представлять опасность, если прямо смотреть на него незащищённым глазом. Мощность луча достигает мах 500 мВт. Чем выше мощность луча, тем выше риск поражения. Лазеры Класса 3b считаются опасными для глаз. Однако степень и серьезность повреждения зависит от нескольких факторов, включая мощность излучения, попавшего в глаз, и его продолжительность.
Примерами лазеров Класса 3b могут быть лазеры, использующиеся в физиотерапии и различные исследовательские лазеры.
Лазеры Класса 4
При использовании лазеров 4-го класса опасность представляет не только прямое, но и диффузное отражение. Помимо этого, существует риск возникновения пожара и риск получения ожога. Все маркировочные лазеры относятся к Классу 4 опасности и должны эксплуатироваться с учётом этого. Некоторые лазерные системы гравировки могут относиться к Классу 1 или 2 при использовании защитного кожуха; однако, если кожух или система блокировки повреждены, то лазер относится к Классу 4. Мощность лазеров Класса 4 составляет более 500 мВт. Верхнего предела нет.
Что нужно сделать, чтобы лазер Класса 4 мог квалифицироваться как Класс 1
Лазер Класса 4 может быть классифицирован как Класс 1, если конструкцией устройства обеспечена безопасность эксплуатации и обслуживания. Это может включать ограничение доступа к излучению посредством защитного кожуха и панелей. В некоторых случаях лазерный луч может представлять опасность только на небольшом расстоянии. Иногда требуется ограничить доступ в зону, где происходит обработка лазером.
Для того, чтобы защитный кожух лазерного гравера мог быть квалифицирован как кожух для защиты лазера по Классу 1, требуется следующее:
- Стальные листы кожуха, через которые не может пройти лазерный луч
- Панели не должны пропускать свет (герметичность)
- Для обзорного окна оператора должно использоваться специальное стекло, не пропускающее лазерное излучение
- Автоматическая блокировка двери кожуха, подключенная к схеме защитной заслонки лазерной головки
- Панели, не имеющие защитной блокировки, должны быть так закреплены на винты, чтобы их невозможно было снять при работающем лазере
- На всех съемных панелях должны быть предупредительные этикетки
Риски при работе с лазером
- Глаза: Лазерное излучение в глаза определённой длины волны и мощности может вызвать ожог роговицы или сетчатки (или обеих). Постоянное лазерное воздействие может привести к повреждению роговицы или сетчатки или катаракте.
- Кожа: При мощном оптическом облучении возможен ожог.
- Химические вещества: Некоторые лазеры работают на опасных или токсических веществах (т.е. лазеры на химических красителях, эксимерные лазеры).
- Электричество: Во многих лазерах используется высокое напряжение.
- Возгорание: Воспламеняющиеся материалы могут загореться при прямом или отражённом попадании мощного инфракрасного лазерного луча непрерывной волны (CW).
Риск для глаз
- Поражение роговицы/хрусталика: 290-400 нм и 1.400-10.600 нм.
- Поражение в зоне сетчатки: 400 — 1.400 нм. После попадания в глаз свет фокусируется хрусталиком. Интенсивность излучения может повыситься в 100.000 раз.
- Одно попадание луча в зрительный нерв в ямке сетчатки может привести к слепоте.
Необратимое повреждение глаза лучом лазера Nd:YAG (1064 нм).
Человек увидел белую вспышку, и сразу появилось темное пятно в поле зрения
- При попадании инфракрасного излучения высокой мощности газового лазера CO2 чувствуется жжение роговицы или оболочки глаза
- При попадании видимого излучения будет яркая вспышка цвета соответствующей длины волны и остаточный образ дополнительного цвета
- Попадание коротко импульсных инфракрасных лучей (лазеров Nd:YAG) может пройти незаметно или привести к хлопку и визуальной дезориентации
Меры предосторожности
В ударно-точечных маркираторах Telesis используется игла с электромагнитным или пневматическим приводом. Вследствие этого существуют риски при работе с или вблизи маркировочной системы. Соблюдайте следующие меры предосторожности.
- Используйте защитные очки при работе с или вблизи маркиратора.
- Используйте защиту слуха при работе с или вблизи маркиратора
- Части тела, украшения и одежда должны находить вне зоны работы маркиратора
- Не снимайте и не изменяйте защитные кожухи, рамки и ограждения маркирующей головки.
- Запрещается использовать маркиратор не по назначению.
Защита зрения
Защититься от потенциального риска поражения зрения лазерным излучением можно следующим образом:
- Никогда не смотреть на или в луч лазера независимо от его мощности.
- Если вы работаете с лазером Класса 3B или 4, то минимизировать риск можно следующим образом:
- Всегда надевайте защитные очки при включенном лазере.
- Глаза не должны попадать в плоскость луча.
- Помните, что луч может отражаться от поверхностей
Защитные очки:
- Длина волны излучения, от которой защищают очки, и степень её подавления указаны на стекле очков.
- Подавление излучения приводится в единицах Оптической плотности (OD).OD 4 означает, что интенсивность луча, проходящего через стекло очков подавляется в 10,000 раз.
- Любые очки должны быть произведены и протестированы в соответствии с последними европейскими стандартами BS EN 207/8 и DIN 58215/9.
Ожоги
Газовые лазеры
Газовые лазера СО2 обжигают верхний слой кожи. Кожа темнеет, но заживает достаточно быстро.
Твердотельные лазеры
Луч твердотельных и волоконных лазеров проходит сквозь верхние слои и повреждает нижние подкожные слои. Кожа краснеет, и ожог заживает долго.
Оператор выравнивал изделие, и неожиданно был включен лазерный луч. (а) Небольшое круглое отверстие на ногте — это выход луча. (b) Входное отверстие удлиненное, когда пострадавший попытался убрать руку. Фото сделано через неделю после получения травмы.
Москва, ш.Энтузиастов, д.34, офис Е1.5
Екатеринбург, пр.Решетникова, д.22а, офис 312
Источник: dpm-system.ru