Puls-Rubinlaser

CW und Q-switched, ordentlicher Ir, sichtbarer oder UV Rums der Spaß macht, sowie Materialbearbeitung mit diesen Lasern.
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NiklasH
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Puls-Rubinlaser

Beitrag von NiklasH » Mo 11 Okt, 2021 1:04 pm

Hallo zusammen,

hier möchte ich gerne den Bau eines kleineren gepulsten Rubinlasers mit einem der sehr günstigen 45x3.5mm (weil ich den ja jetzt habe..) Rubinstäbe dokumentieren und auch Hilfe suchen.

Kurzes Update: Der Bau des Pr:Ylf-Lasers und auch des TERF-N2-Lasers gehen mit guten Schritten voran. Dieser Laser hier wird das letzte Projekt sein, das ich parallel weitermache.

Zuerst ein paar kurze Infos: Der Stab hat laut Datenblatt eine Dotierung von 0.013% Cr, eine Strahlungsenergie von 0.078J und eine Pumpenergie von 150J. Mit einer Pulsdauer von 3ms sind das 26W. Nicht extrem viel, aber auf Strahl dürfte das Spuren hinterlassen. Außerdem ist der Zweck des Ganzen eh erstmal, lampengepumpte Pulslaser kennenzulernen :D

Als Spiegel probiere ich erstmal einen Protected-Aluminium-Oberflächenspiegel als HR und ein (oder mehrere) Objektivträger als OC. So hab ich das in sams laserfaq gelesen. Bei der Linse bin ich mir noch nicht sicher, vielleicht reicht ja eine normale Glaslinse (vllt. mit AR) erstmal aus. Richtige Optiken für diesen Laser zu finden ist momentan anscheinend fast unmöglich, besonders die Linsen und den OC. Außer man hat Kohle :lol:

Ich verwende eine INP3-7/80A Blitzlampe, einfach weil sie günstig ist. Im russischen Datenblatt dieser Lampe werden bereits Werte für den Kondensator vorgeschlagen: 580V, 2400uF. Also etwa 400J.
Ich habe keinen einzelnen (bezahlbaren) Kondensator mit diesen Spez. gefunden, also schalte ich zwei 350V 4700uF Kondensatoren in Reihe und erreiche somit 2350uF bei max. 700V. Das lade ich dann auf 580V auf. Damit werde ich auch erstmal anfangen, ein paar schöne Entladungen durch die Blitzlampe zu kriegen. HS-Netzteil für die Zündung der Lampe habe ich.

Bevor ich meine erste Frage stelle: Ich habe ein Paar dicke Gummihandschuhe von Honeywell, die bis 1000V spezifiziert sind. Die werde ich immer tragen, wenn ich mit den Kondensatoren arbeite. Mir ist bewusst, dass ich, wenn ich die ohne Handschuhe anpacke, tot bin, bevor ich auf dem Boden angekommen bin. Das HS-Netzteil kann die vermutlich durchdringen, aber das gibt nur wenige mA aus. Dennoch bleibe ich da fern :wink:
Also zu meiner Frage: Wie kriege ich am besten die Kondensatoren auf ca. 600V geladen? Die Quelle sollte etwa 100mA (-->60W) liefern können, damit der Ladevorgang unter eine Minute dauert. Klar, je mehr, desto besser. Letztendlich wird der genaue Ladestrom ja über den Ladewiderstand bestimmt. Bei reichelt gibts angemessene Hochleistungswiderstände im Metallgehäuse für >100W, falls nötig.
Ich hatte natürlich schon an einen Trafo mit Gleichrichterschaltung gedacht, aber einen solchen Trafo habe ich nirgends gefunden. Selber wickeln?
Oder eine Art Aufwärtswandler?

Für eure Hilfe wäre ich sehr dankbar!
Liebe Grüße,
Niklas

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VDX
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Re: Puls-Rubinlaser

Beitrag von VDX » Mo 11 Okt, 2021 1:35 pm

Hi Niklas,

... für Gleichspannung kannst du ja die einfahchen Spannungsvervielfacher bauen - https://www.elektronik-kompendium.de/si ... 604171.htm

Ansonsten evtl. von höheren Spannungen runtertransformieren? ... hab' aus alten Kopierern glaube ich noch einiges mit Gleich- und Wechselspannung im Breich von 2kV bis 8kV rumliegen :freak:

Viktor
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NiklasH
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Re: Puls-Rubinlaser

Beitrag von NiklasH » Mo 11 Okt, 2021 11:12 pm

Hi Viktor,

Die Villard- und Greinach-Schaltungen kannte ich noch gar nicht, danke für den Tipp! Ich habe jetzt mal die Greinach-Schaltung als Basis genommen und um einen Vorwiderstand und einen Spannungsteiler erweitert. So kann ich die Schaltung mit relativ wenigen (und günstigen) Bauteilen an die Netzspannung anschließen, ohne dass die Sicherung fliegt und bekomme nach ca. 60s ziemlich exakt 580V. Und bevor jetzt jemand anfängt, hoch von mir zu denken, ich hab die Werte alle in LTSpice durch Probieren (und gegenchecken, ob es die Bauteile in günstig bei reichelt gibt) ermittelt :lol: :mrgreen:
Unten die Simulation. Die Parallel- und Reihenschaltungen der Widerstände habe ich eben aus dem Grund der Erhältlichkeit der Einzelkomponenten gemacht.

Eine Sache noch: In den ersten 500 ms pumpen etwa 1kW (Pulsstrom von etwa 3.6A) durch den armen 300W Vorwiderstand. Danach liegt die Leistung deutlich unterhalb der Nennleistung. Ich denke, das ist okay. Ist ja nur für ne halbe Sekunde :mrgreen:

LG Niklas
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