Strahlfalle - wie sieht die Optimale aus ?

Alles rund um die Innereien eines Lasers, Bauteile und Komponenten - sowie Laser-Refills.
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profmerlin
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Strahlfalle - wie sieht die Optimale aus ?

Beitrag von profmerlin » Fr 17 Aug, 2007 12:03 am

Hallo Zusammen,

brauche für meine neues Projekt Strahlenfallen.

Nach dem Studium diverser Threads, bin ich mir nicht ganz
sicher, was die ideale Strahlenfalle ist.

Welche Erfahrungen habt Ihr ?

Ich muss in dem einen Projektor ca. 800mW bis 1000 mW
Weisslich verbraten können und mit der grossen Gaslaterne
ca. 5 Watt Weisslicht.

Wichtig ist, dass die Strahlfalle selbst nicht extrem viel Wärme
produzieren darf, damit sich die Projektoren nicht unnütz aufheizen.

Bin am überlegen, ob es nicht sogar sinnvoll ist, eventl mit
Wasserkühlung zu arbeiten, irgendwas aus nem Wasser-PC-Lüfter
und das mit in den Kühlkreislauf von der Gaslaterne zu integrieren.

Nur bei der kleinen Lösung wirds problematisch, da ich da nur
Lüftkühlung hab (ist nen Argon luftgekühlt mit 600 mW rot dazu.)


Für hilfreiche Tipps bin ich dankbar.

Grüss Claude

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vakuum
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Beitrag von vakuum » Fr 17 Aug, 2007 1:02 am

nicht gleich so übertreiben..... ;)

wenn du beim Kleinen 800mW Laserleistung hast dann muss deine Strahlenfalle maximal 800mW in Wärme umwandeln.... das ist ja nix! auch 5 Watt ist nix!

Der Kleine Projektor wird grob geschätzt vieleicht etwa 200 Watt an Strom fressen und dies im Innern in Wärme umwandeln, ob jetzt diese 0.8 Watt nach draussen gehen oder im Gehäuse bleiben, das wirst du garnicht bemerken...


Die Strahlenfalle wird alo genau so warm wie ein 5 Watt Widerstand unter Volllast.... z.B.....

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jan
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Beitrag von jan » Fr 17 Aug, 2007 8:46 am

Ich würde dazu einfach einen U-förmigen, schwarz eloxierten Kühlkörper benutzen.

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gopher
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Beitrag von gopher » Fr 17 Aug, 2007 9:04 am

Ich könnte mir dafür den CPU Kühlkörper eines alten Pentium 1 Rechners vorstellen.

Grüße: Walter

turntabledj
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Beitrag von turntabledj » Fr 17 Aug, 2007 9:28 am

@Jan
Was passiert auf die Dauer mit dem Eloxat, wenn da ein 5W-Laser mit kleinem Spot drauf leuchtet - dass wird doch dann ziemlich heiß auf der Oberfläche!?
Es darf auf keinen Fall passieren, dass der Strahl unterm Strich irgendwann auf blankes Metall trifft, da das dann zu extremen Reflektionen führt, die von der Strahlfalle ausgehen...

Müsste man ggf. den Strahl vorher aufweiten, um die Leistung auf eine größere Fläche zu verteilen?

Grüße
ttdj.

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Beitrag von vakuum » Fr 17 Aug, 2007 11:12 am

@turntabledj

5 Watt ist ja wirklich nicht viel Wärme-Energie dazu leitet Aluminium die Wärme relativ gut ab, somit wird sich das Alu nicht dort wo der Laser auftritt sehr erhitzen...

Wenn der Aluwinkel (oder das Alu-U-Profil) auf einer Bankplatte montiert ist wirst du kaum bemerken dass der wärmer wird.

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Beitrag von profmerlin » Fr 17 Aug, 2007 11:13 am

@ Jan und ttdj.

genau so ist es. Nen schwarz eloxierten Kühlkörper verwende ich
grad, das Teil kannst nach ner Bestrahlung kaum anfassen und von
der Eloxsal-Schicht ist au nimmer viel übrig. Muss das Teil halt immer
mal wieder verschieben.

Aber das Non-Plus-Ultra ist das nicht und auch die Streustrahlung
bei nem neuen Kühlkörper ist schon recht hoch.

Strahl aufweiten wär sicher nen brauchbarer Ansatz, aber ich will
die Strahlenfalle so klein als möglich machen und ist glaub auch nicht
die optimale Lösung.

@ Vakuum

der kleine frisst nicht ca. 200 Watt sondern eher 2500 Watt oder mehr
und über den grossen will ich gar nicht nachdenken, aber der ist ja
eh Wasser gekühlt.

@ all

hatte in nem alten Thread was gelesen, von wegen Alubüchse mit
nem Kegel drin und davor ne Lochblende, die Idee finde gar nicht
so abwegig. Hat da einer Erfahrung mit.

Gruss Claude

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starburst
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Beitrag von starburst » Fr 17 Aug, 2007 2:24 pm

Hi!

Ich hab da noch was von Tarm da herumliegen. Kann ich dir gerne mal fotografieren und zukommen lassen. Ist im Prinzip ein kleiner IC Kühlkörper, der mit einem "Gehäuse" Eingefasst ist, wo nur ein kleines Loch offen ist. Somit ist die Streustrahlung gut abgefangen.

Gruß Karl

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jan
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Beitrag von jan » Fr 17 Aug, 2007 3:10 pm

ProfMerlin hat geschrieben:Nen schwarz eloxierten Kühlkörper verwende ich
grad, das Teil kannst nach ner Bestrahlung kaum anfassen und von
der Eloxsal-Schicht ist au nimmer viel übrig.
Im Ernst? Kann ich mir ja kaum vorstellen - kann's aber auch nicht nachprüfen mangels 5W-Laser...

Aber zugegeben, die Konzentration der Strahlenergie auf einen kleinen Fleck könnte natürlich ein Problem für das Eloxat werden. Deshalb vielleicht folgendes: Der Kühlkörper, der mir vorschwebt ist relativ schmal mit zwei langen Schenkeln. In der schmalen Seite befindet sich eine Bohrung, durch die der Strahl eintritt. Im Inneren befindet sich ein verchromter Metallzylinder. Wenn der Strahl auf diesen trifft, wird er zweidimensional zerstreut und trifft letztlich auf die schwarzen Wände des Kühlkörpers.

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Beitrag von turntabledj » Fr 17 Aug, 2007 3:29 pm

Hmm - ich glaub' so ne Isolierkachel vom Space-Shuttle wär' net schlecht... :roll:

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vakuum
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Beitrag von vakuum » Fr 17 Aug, 2007 4:39 pm

JAN hat geschrieben:Im Ernst? Kann ich mir ja kaum vorstellen
denk ich auch nicht.... ausser das ist irgend nen DIL14 Kühlkörperchen

also mit 15 Watt auf ein eloxiertes Alu ist überhaupt kein Problem.... nach meinen Erfahrungen

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Dr. Burne
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Beitrag von Dr. Burne » Fr 17 Aug, 2007 6:03 pm

Hi,


also optimal wäre ein schwarz eloxierter Hohlkörper, der halt außen Kühlrippen besitzt.
In diesem ist ein Kegel, dessen Spitze auf den Laser zeigt.
In etwas Entfernung zum Kegel ist ein kleines Loch, wo der Laser reinstrahlt.

Der Laserstrahl sollte dann mit einer Linse, deren Brennweite nicht zu kurz oder lang ist, auf das Loch fokussiert werden.
Der Strahl trifft großflächig auf den Kegel und wird dort zum Großteil absorbiert, der Rest wird in den Hohlkörper gestreut und dort zu fast 100% absorbiert.

Nur von der Kegelspitze reflektiertes Licht dringt wieder nach außen und kann mittels einer Lochblende weiter reduziert werden und nur zurück in den Laser leuchten kann..

Um 5 Watt abzuführen sollte man schon einen Kühlkörper benutzen, der maximal 5K pro Watt sich aufheizt.


Gruß Stefan
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Beitrag von herkulase » Sa 18 Aug, 2007 12:52 pm

Wie wärs denn, wenn Du den Kühlkörper mit einer Fläche fast(!) parallel zum Strahl baust? Dann würde aus dem Auftreff-Punkt eine Linie werden, ohne daß Du irgendwie mehr Platz brauchst....


Gruß

Gerald

cyrax
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Beitrag von cyrax » So 19 Aug, 2007 9:22 am

Ich hatte diese Diskussion vor ca. 1-2 Jahren mal mit Tobi bezüglich seinem Sabre (30W Argon).
Dazu habe ich auch verschiedene Profs befragt bezüglich Material. Weil steine haben da nicht mitgemacht, Beton auch nicht. Und Alu schonmal garnicht. Stahlträger schmolzen weg und und und . . . Und da kam als Antwort: Teflon.
Also Eine Teflon Pfanne nehmen und testen. Das soll extrem hart sein und sehr widerstandsfähig! Mit dem Sabre wurde das wohl noch nicht getestet. Aber das war die Antwort. Ist wohl fester als Eloxal und ein Versuch ist es wohl wert.

@ttdj
Die Isolierkacheln vom Spaceshuttle sind aus Keramik!!!! Nichts weiter! ;-)

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Dr. Burne
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Beitrag von Dr. Burne » So 19 Aug, 2007 11:40 am

Hi,

wichtig ist die Leistungsdichte gering zu halten, wenn man auf weniger als ein paar mm² 30 Watt draufbrät hält wohl kaum was dies aus.

Man kann wohl nur aufweiten.

Was mir noch eingefallen ist die Linse als starkt konkave direkt vor die Einlassöffnung zu packen.


Gruß Stefan
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Beitrag von profmerlin » So 19 Aug, 2007 9:31 pm

Hallo Zusammen,

danke schon mals für die teils sicher gut zu brauchenden Tipps.

Hab grad noch ne Idee gehabt.

Ich werde mal ne Strahlenfalle aus Graphit probieren.
Das haben wir bei uns in der Firma rumliegen.
Ist schwarz, reflektiert nicht und hat nen extrem hohen
Schmelzpunkt bzw. Sublimationspunkt.

Gruss Claude

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sanaia
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Beitrag von sanaia » So 19 Aug, 2007 9:35 pm

Hi,

Graphit reflektiert sehr wohl und ist außerdem brennbar.

Sag mal, wieviel watt willst du denn versenken ? :shock:
* godsh # ERROR 406: file corrupt: config.earth --- reboot universe? (Y/N) *

profmerlin
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Beitrag von profmerlin » So 19 Aug, 2007 9:54 pm

Hey Sanaia,

also, die Graphit-Klötze reflektieren so gut wie gar nicht
und angezündet bekommst die Dinger auch nicht.

Graphit sublimiert bei 3825°, da brennt nix. Nur der
Staub wäre gefährlich, aber der bleibt in der CNC-Maschine.

Wenn Graphit brennen würde, dann würde jeder Elektromotor abfackeln.

Ich such einfach ne Lösung, für die optimale Strahlenfalle, die
mir fast keine Streustrahlung bereitet und vorallem haltbar ist.

Ich will 5 W Weisslicht, 8 W Argon und 1 W Argon + DPSS rot verbraten.


Gruss Claude


Ps. Doch ja, in Chernobyl hat Graphit gebrannt, aber da war ein Giga-Watt Leistung am werkeln.

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laser_lars
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Graphit ist icht schlecht

Beitrag von laser_lars » Mi 19 Sep, 2007 4:13 am

Hallo zusammen

Graphit würde ich als sehr gut ansehen solange er nicht poliert ist.
Das Zeug ist mit matter Oberfläche tiefschwarz und reflektiert damit kaum.
Ausserdem ist es thermisch extrem stabil ,neigt nicht zu Spannungsrissen und man kann es gut bearbeiten (is zwar ´ne Mordssauerei aber mit einer guten Absaugung kein Problem).
Ich habe selbst so ein paar Klötze und benutz die für alles mögliche.
Allerdings muss ich dazu sagen ,daß Graphit auch schon bei ca. 900 -1000 grad brennt(Dafür muss es aber komplett durchgeheizt sein sonst ist die benötigte Energie um die Oxidatin aufrecht zu erhalten größer als die abgegebene.) Habe die unangenehme Erfahrung gemacht als ich Graphitunterlagen beim emaillieren von Silber für Weihnachtsgeschenke verwenden wollte. Waren hübsch blaue (kaum sichtbare) Flammen im Muffelofen... 8)
Aber als Strahlfalle vermutlich top!
Chemie is wenn´s knallt und stinkt,Physik ist wenns nicht klappt und Philosophie ist wenn keiner weiß warum...

pulslaser
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Beitrag von pulslaser » Mi 19 Sep, 2007 9:20 am

Den Hohlkörper mit Kegelspitze und innen schwarz eloxiert mit Lochblende und Linse davor sowie Kühlrippen aussen würde ich empfehlen. Teflon geht deswegen so gut weil fast 100% der Strahlung diffus reflektiert und somit nichts absorbiert wird. Ausserdem hält Teflon hohe Temperaturen aus. Schwarz eloxiertes Alu reflektiert einen sehr hohen Anteil im IR-Bereich, für sichtbare Strahlung ist es als Strahlfalle aber ok.

Gruß Dieter

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Beitrag von profmerlin » Mi 19 Sep, 2007 9:56 am

Hallo Zusammen,

danke für die weiteren Tipps.

Die Strahlenfalle ist soweit schon auf dem PC konstruiert,
ich muss jetzt nur noch warten, bis unsere Graphit-CNC-Maschine
wieder von der EMO-Messe retoure kommt und dann wird die
erste Strahlenfalle gefräst.

Wird dann aus Graphit in Form Hohlkörper mit Kegel und Lochblende sein.
Erst mal ohne Kühlrippen um zu beobachten, wie sie sich thermisch verhält.

Werde dann weiteres berichten.

Gruss Claude

alexs
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Beitrag von alexs » Mi 19 Sep, 2007 4:01 pm

Tach auch,

meine Idee: ein Stück Schieferplatte (gibt's auf vielen Dächern) in einem sehr spitzen Winkel zum Strahl. Dadurch wird der Punkt zu einem Strich. Das Ganze noch etwas einpacken gegen Streulicht und gut ist.

Nur so ein Gedanke....


Grüße aus dem Norden,
Alex.

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