ALC60B nach vielen Jahren in Betrieb nehmen

Betrieb, Bau und Modifikation von Gaslasern.

Moderator: mikesupi

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SiO2
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ALC60B nach vielen Jahren in Betrieb nehmen

Beitrag von SiO2 » Mo 30 Mai, 2016 10:35 am

Hallo zusammen,

seit ich denken kann, war ich von Lasern fasziniert und einer der großen Wünsche war immer ein Argon-Ionen-Laser.

Letztendlich musste ich 30 Jahre alt werden, um mir diesen Traum in Form eines ALC60B (ja, nicht 60X) samt 115 V Originalnetzteil zu erfüllen. Zusammen mit einem HP 5500C Interferometer, einem Spectra Physics 120S, einem Spectra Physics 162 Kopf ohne Röhre aber mit Littrow-Prisma) konnte ich bei 120 € nicht widerstehen :D.

So, die schönen alten HeNe Laser zu testen ist ja keine große Sache, der ALC lag dann aber nochmals einige Zeit hier herum weil zum einen das Netzteil irgendwie verbastelt aussah und dafür keine Dokumentation aufzutreiben war.
Aus aktuellem Anlass kam er jetzt aber doch einmal auf den Tisch, um über sein Schicksal zu entscheiden.

Beobachtungen:
  • Der Kopf hat ~5100 h auf dem Tacho und war etliche Jahre nicht in Betrieb.
  • Das abenteuerliche 80er Jahre Netzteil wird über einen 1000 VA Spartrafo versorgt und hat außer einem 37-poligen Stecker keine Verbindung zur Außenwelt.
  • Zwei Pins sind miteinander verlötet (maximaler Strom?), zwei per Kabel nach außen geführt (Interlock) und drei waren verdrillt und mit "Poti 100 Ohm" beschriftet (Sollwert für Strom- oder Leistung).
  • Die verbundenen Pins und die für's Poti gehen über geschirmte Kabel an OP-Eingänge im Netzteil. Das sind also wohl wirklich Sollwerte für den Betrieb des Lasers.
  • Es gibt dann noch einen Ausgang, der vom gleichen OP kommt, an den das Signal der Photodiode vom Kopf angeschlossen ist.
  • Auf den ersten Blick konnte ich kein Signal für "Standby", "Idle" oder so ausfindig machen. Vielleicht gibt es das auch gar nicht.
Die Sache mit den 100 Ohm kommen mir seltsam vor, weil das Poti zwischen GND und 10 V liegt. Die 10 V werden von einer kleinen Z-Diode von 15 V über 150 Ohm erzeugt. Bei 100 Ohm fließt da nicht nur ein ordentlicher Strom durch das Poti, die 150 Ohm würden auch dafür sorgen, dass von den 10 V nicht mal mehr die Hälfte am Mittelabgriff übrig bleibt. Kurzerhand habe ich also ein 10 kOhm Poti genommen. Potentielle Fehlerquelle?

Test:
Was soll's, einfach mal testen. Für die Zukunft: Wenn ein großes Schütz im Netzteil sitzt, das offensichtlich den Röhrenstrom führt, dann braucht man beim lauten Knall im Moment des Einschaltens nicht zusammenzucken ;).
  • Poti (noch unklar, ob für Strom oder Leistung) auf 50 % eingestellt.
  • Die Einschaltsequenz wartet ca. 10 s bis die Kathodenheizung und die Lüfter im Kopf gestartet werden.
  • Nach weiteren 20 s wird dann wohl die Boost- oder Anodenspannung angelegt (leichtes bläuliches Glimmen in der Röhre).
  • Ein paar Sekunden später leuchtet die Neonlampe am Kopf und man hört die Zündimpulse. Die Röhre hat schon beim zweiten Puls gezündet!
  • Erstes Argon-Licht meines Lebens bestaunt. Äußerst schwach und nicht nur blaulastig, sondern wirklich "nur" blau. Die erste Ordnung vom Beugungsgitter (blazed, 1400 l/mm) sollte bei der Entfernung zum aufgestellten Papier das volle Spektrum ca. 3 cm breit zeigen, zu sehen ist aber nur ein Punkt.
  • Gaaaanz gemächlich hat der Laser seine Leistung gesteigert, aber bis auf das tiefe Blau war ihm nichts zu entlocken.
  • Das vorsorglich am 50 mOhm Shunt (der sich beim ALC60B im Netzteil befindet) angeklemmte Multimeter hat gerade einmal 107 mV angezeigt, was knapp 2 A entspricht. Das ist wirklich wenig. Drehen am Poti zwischen 1/4 und 3/4 brachte gar keine Veränderung im Röhrenstrom.
  • Anodenspannung lag bei ~105 V.
Nach nur ca. 30 Sekunden Laseraktivität habe ich den Interlock-Schalter wieder abgeschaltet und zu meiner Enttäuschung schaltet das Netzteil dann wirklich ALLES ab. Auch die Lüfter. Daher war es gut, dass der Laser noch nicht wirklich heiß war.

Also erst mal ist es natürlich großartig, dass der Laser überhaupt noch läuft und das Netzteil nicht abgebrannt ist. Aber 2 A? Komisch eigentlich , dass das Netzteil sich so weit runter regeln lässt. Würde aber erklären, warum das Spektrum so schmal und "blau" ist, oder?
Irgendwo im Netz habe ich mal gelesen, dass

Was zu tun ist:
  • Den Anodenstrom auf 10 A bringen, um den Gasdruck der Röhre einzuschätzen und sie vielleicht auch mal etwas runter zu brennen.
  • Nachlaufen der Lüfter wäre für längere Tests wichtig. Blöd, dass das Netzteil keine Standby-funktion zu haben scheint.
  • Wenn das alles nicht hilft, steht hier auch noch ein "modernes" Uniphase Netzteil herum. Die sollen ja mit fast jedem kleinen Argon-Kopf laufen und sind ziemlich komfortabel zu bedienen und vor allem kleiner.
Vielleicht hat ja von euch jemand Dokumentation zur "Goldbox" oder allgemeine Tipps, was man bei dieser ersten Diagnose als nächstes testen sollte und was vielleicht auf keinen Fall?

Viele Grüße,
Marco

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Re: ALC60B nach vielen Jahren in Betrieb nehmen

Beitrag von mikesupi » Mo 30 Mai, 2016 11:43 am

Hallo Marco,

herzlich Willkommen im Forum, besonders bei den Gaslasern :freak:

Deine Werte hören sich ganz normal an, es ist auch richtig, dass bei geringem Strom nur ein Teil der Linien anschwingt, aber dass wirklich nur eine Linie da ist, ist eher selten.
Ich vermute dass nur Singleline Optiken verbaut sind, statt der Multiline Version.
Da der ALC60B eher im Laborbereich eingesetzt wurde ist das nicht ungewöhnlich, z.B. in bei der konfokalen Mikroskopie werden nur bestimmte Linien benötigt. Es kann durchaus nur die 488nm Linie da sein.

Ich habe Dir mal die Schaltpläne vom 60CP / 60BH Netzteil angehängt, vielleicht hilft Dir das ja.
Im Original werden laut Schaltplan auch 100 Ohm für den Poti vorgegeben, meine Goldboxen liegen allerdings im Keller, da sie durch Meiling Schaltnetzteile ersetzt wurden.

LG
Mike


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Re: ALC60B nach vielen Jahren in Betrieb nehmen

Beitrag von Dr. Burne » Mo 30 Mai, 2016 2:32 pm

Es kann sein, dass er 488nm Optiken hat.

Bei 476-514 nm Optiken siehtst du beim Durchschauen ein Violetton, bei 488nm Optiken ein gelborange.
Bild So sind Chinakisten halt!

Wellenlängensammlung 405 445 457,9 465,8 472,7 476,5 488 496,5 501,7 514,5 520 528,7 532 543,4 632,8 640 658 780

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Re: ALC60B nach vielen Jahren in Betrieb nehmen

Beitrag von SiO2 » Mo 30 Mai, 2016 10:35 pm

mikesupi hat geschrieben: [...]Ich vermute dass nur Singleline Optiken verbaut sind, statt der Multiline Version.
Da der ALC60B eher im Laborbereich eingesetzt wurde ist das nicht ungewöhnlich, z.B. in bei der konfokalen Mikroskopie werden nur bestimmte Linien benötigt. Es kann durchaus nur die 488nm Linie da sein.
Ja, das kann natürlich sein. Wäre auch nicht schlimm und vielleicht kann man dann sogar interessante Versuche mit einem extern verlängerten Resonator machen :mrgreen:
Dr. Burne hat geschrieben:Es kann sein, dass er 488nm Optiken hat.
Bei 476-514 nm Optiken siehtst du beim Durchschauen ein Violetton, bei 488nm Optiken ein gelborange.
Oh, ausbauen würde ich die ungern. Oder sind die schnell wieder nachjustiert wenn man ansonsten nichts ändern?
Wenn ich von vorne auf den OC schaue, spiegelt er das Umgebungslicht grün-bläulich.

mikesupi hat geschrieben: [...]Ich habe Dir mal die Schaltpläne vom 60CP / 60BH Netzteil angehängt, vielleicht hilft Dir das ja.
Im Original werden laut Schaltplan auch 100 Ohm für den Poti vorgegeben, meine Goldboxen liegen allerdings im Keller, da sie durch Meiling Schaltnetzteile ersetzt wurden.
Das ist extrem hilfreich, vielen Dank! Zum größten Teil scheinen die Netzteile identisch zu sein, bis auf die fehlende "Isolation/Interface Card" jedenfall.
Jetzt ist auch klar, wofür der Optokoppler Q4 gut ist. Beim 60B ist dessen LED nicht angeschlossen, das 60CP verbindet sie mit dem Remote-Stecker und liefert die vermisste Idle-Funktion. Kann man also wahrscheinlich nachrüsten :D.

100 Ohm wird probiert und ich werde mal die Trimmer und die Fehlerverstärker überprüfen.

Viele Grüße

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kilovolt
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Re: ALC60B nach vielen Jahren in Betrieb nehmen

Beitrag von kilovolt » Di 31 Mai, 2016 1:36 pm

Hallo SiO2

Dass bei 2A nur ein einzige Linie zu sehen ist, kann ich mir auch dann vorstellen, wenn Multilineoptiken verbaut sind, erst recht dann, wenn die Spiegel noch geirngfügig verstellt sind. Drücke doch einfach während dem Betrieb mal vorsichtig etwas an den Resonatorplatten rum, dann merkst Du schnell, wenn der Spot heller wird und evt. zusätzliche Linien kommen. Etwas mehr als 2A wäre aber schon wünschenswert, denn die Röhre mag solch tiefe Ströme nicht so sehr, da die Entladung dadurch instabil werden kann und die Röhrenwandungen schädigt. Ausserdem steigt mit höherem Strom die Chance markant, mehr Linien zu finden.

Ich würde auch mal ein 100Ohm Poti einsetzen. 100Ohm an 10V setzt noch nicht so viel Leistung um. Das wäre ja dann nach P=U^2/R gerade mal 1W.

Ein Netzteil für den ALC-60 lässt sich aber auch recht einfach selber bauen. hab ich vor ca. 8 Jahren gemacht, siehe dazu meine Webseite hier:
http://web367.login-102.hoststar.ch/arg ... x_page.htm

Das (ziemlich einfache) Schema dazu findest Du hier:
http://www.andreas-kilchenmann.ag.vu/ArgonPSU.pdf
Oh, ausbauen würde ich die ungern. Oder sind die schnell wieder nachjustiert wenn man ansonsten nichts ändern?
Wenn ich von vorne auf den OC schaue, spiegelt er das Umgebungslicht grün-bläulich.
Einfach dirket durch die Röhre durchschauen. Es ist kein Ausbau der Spiegel notwendig.
Kannst auch mal nachsehen, was unter dem Strahlaustritt und unter dem reflektierenden Spiegel steht. Bei meinen Multiline-Optiken steht "Part-Nr. 5MR062".

Beste Grüsse
kilovolt
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