pumpbare Medien für Stickstofflaser gesucht

[traveller]

Hallo, ich möchte mit meinem selbstgebauten Stickstofflaser Farbstoffe pumpen. Allerdings weiss ich nicht wo ich nach geeigneten Medien suchen soll (habe ein bisschen im Internet geforscht, allerdings wird kaum was über die Erhältlichkeit der Stoffe gesagt), kann mir da jemand helfen? Die Materialien sollten nicht zu teuer sein und auch nicht zu schwer zu beschaffen, mir steht eigentlich nur das Chemielabor meiner Schule zur Verfügung.

[gethsemane]

Hallo und guude mojee,

also Rhodamin B oder besser 6G sind in jedem guten Chemiekalienhandel erhältlich. Desöfteren sogar in Schulen. Coumarin geht auch, brauchst nur noch für das Zeug Methanol, glaube ich zumindest.

Hier kannste auch mal nachschauen:

www.omikron-online.de


Grüße, Basti

[tud]

Also ich habe das mit Fluorescein probiert.
Das funktioniert super.
Du musst nur auf hohe Umwälzraten achten, sonst bekommst Du probleme mit dem Bleichen.
Fluorescein wirst Du mit Sicherheit im Schullabor finden.

Da ich auch an Farbstofflasern bastel, würde es mich interessieren welchen Aufbau du bevorzugst und aus welchen Materialien Du den baust.
Über den Stickstofflaser kannst Du auch ein bisschen erzählen.
Ich pumpe meinen nämlich nicht per Laser, sondern mit Metallhalogenid-Entladungslampen.

Grüße!

[laser_lars]

Acridinorange funzt auch recht gut.(sogar mit 532nm siehe mei Avatar) Rhodamin ist natürlich ein Klassiker.
Im Grün-Gelben Bereich wäre u.U. auch Fluoresceindihydrochlorid recht interessant (Chemielehrer fragen recht einfach zu synthetisieren aber konz HCL und Temperatur -->ABZUG)
Im blauen Ende könnte man es mal mit Chinin versuchen (siehe Tonic Water im Schwarzlicht)

bis dämnäxt ,
Lars

[traveller]

Mein Stickstofflaser sieht in etwa so aus wie in den diversen Anleitungen im Internet. Ein provisorischer Aufbau funktioniert, aber meistens dauert es lange, bis ich die richtige Einstellung der Schneiden gefunden habe. Ich habe auch noch einen Aufbau gebaut, mit dem ich den Schneidenabstand per Schrauben verändern könnte, aber diese Anordnung hat bisher nicht funktioniert, wohl weil irgendwo Spannungsverluste auftreten.
Das Pumpen von Farbstoffen gehört eigentlich nicht unbedingt zu meiner Arbeit, aber ich dachte es wäre ein Versuch wert.

Im Chemielabor habe ich Rhodamin B, Chinin, Cumarin und Fluorescein gefunden und diese in einer Ethanollösung in kleine durchsichtige, rechteckige Plastikbehältnisse gefüllt. Zuerst durchquerte der Laserstrahl die Lösung relativ ungehindert, also scheinbar geschah keine Anregung. Jetzt habe ich die grössere Mengen Farbstoff verwendet, und jetzt durchquert der Strahl die Flüssigkeiten (v.A. Rhodamin und Fluorescein) gar nicht mehr, allerdings sieht man in der Rhodaminlösung einen roten und in der Fluoresceinlösung einen grünlichen Strahl.

Bedeutet dies schon dass eine Anregung stattgefunden hat? Ist der Wirkungsgrad nicht genug hoch, dass der Strahl der Lösung austritt?

[tud]

Die Lösungen brauchen im Allgemeinen garnicht so konzentriert zu sein.

Wie, der Strahl verlässt die Küvette nicht mehr??


Wenn Du den Anregungsstrahl in die Küvette leitest, siehst du immer den Strahlverlauf in der Fluoreszenzfarbe des Farbstoffs.
Das heißt noch nicht, dass es Lasert!

Eine mögliche Fehlerquelle könnte eben das von mir schonmal angesprochene Bleichen sein.
Um stimulierte Emission in gescheiten Ausbeuten zu erhalten, darf die Anregungsdauer nicht kontinuierlich sein!!!
Entweder Du pumpst die Lösung durch die Küvette, oder du pulst die Anregung.

Es gibt aber noch viele andere Möglichkeiten.
zB nicht korrekt eingestellter Resonator etc.


Gruß

[tud]

Achja, nochwas.

Was sind das denn für Behältnisse???

Wenn Du im UV-Bereich anregen willst, darfs kein normales Glas und schon garkein Plastik sein.
Dann brauchst Du Quarzglas.

[traveller]

Der Stickstofflaser arbeitet gepulst, also sollte es ohne grosse Umwälzung funktionieren (hoffentlich, sonst ist mir der Aufwand doch zu gross). Vorhin habe ich es mit Quarzküvetten versucht, allerdings ohne besseres Ergebnis.
Wahrscheinlich ist die Leistung des Lasers einfach zu gering...

Funktioniert es nur mit wenig konzentrierten Lösungen? Dann werde ich wohl wieder etwas verdünnen.

[tud]

Bei kleineren Konzentrationen brauchst Du auch weniger Anregungsleistung.
Außerdem veringerst Du die Wahrscheinlichkeit, dass die Fabstoffe miteinader reagieren.

Ok, wenn er kurz gepulst ist, sollte das kein Problem mit Bleichen geben.
Ich würde aber dennoch bei Quarzglas bleiben.

Probier halt mal geringere Konzentrationen aus.
Du musst schon Besetzungsinversion erreichen, sonst nützt alles nix.

[gethsemane]

@tud:

Das mit dem Quarzglas ist Quatsch! Es ist kein Muss!
Auch Plastik lässt UV - Strahlung durch. Siehe den ersten Farbstofflaser von Milan Karankas!


Ethanol ist meines Wissens auch nur das Lösungsmittel für Blitzlampengepumpte Dyes! Ich meine für UV - Laserstimulation wird Methanol benötigt!

Ich such den Artikel nochmal raus...

EDIT:

So, also hiermit festige ich nochmals meine Aussage bzgl. Lösungsmittel:
Ethanol ist das falsche Lösungsmittel, dies ist NUR, WIRKLICH NUR für Blitzlampengepumpte Farbstofflaser einsetzbar! Für N2 - gepumpte Farbstofflaser MUSS METHANOL verwendet werden!!! Rhodamine 6G ist hierfür wunderbar geeignet, da es als Superstrahler fungiert. D.h. selbst ohne Resonatoren wirst du ein Laserstrahlähnliches Etwas funzeln sehen. Achte aber darauf, dass die Küvettenwandungen möglichst parallel zueinander sind.

PS/ Lösung hier: 0,457 Gramm Rodamin 6G o. B gelöst in
1 Liter Methanol

Damit solltest du super Ergebnisse erziehlen können, auch wenn dein N2 - Laser nicht sooo superstrak ist.


Quellen hierfür waren:

Radiant Dyes / Milan Karankas / Mark Csele und Pulslaser !!


Grüße, Basti

[traveller]

Leider habe ich bis jetzt nur Rhodamin B gefunden, sollte das auch funktionieren?

[gethsemane]

Hallo ging ja schnell

Japp,

auf jeden Fall, rechne es dir am Besten herunter.
D.h. 0,2285 Gramm in 500 ml Methanol usw. ...
Musst nur mal schauen wegen den Küvetten. Nimm am besten Glasküvetten,
da Methanol doch recht "bissig" ist ... Plastik würde hier bestimmt irgendwann milchig werden. Und Vorsicht, Methanol ist nicht gesund, auch nicht die Dämpfe ...


PS: Ja Rhodamin B ist fast das gleiche wie 6G, nur das 6G besser ist, aber es lassen sich eigentlich fast die gleichen Ergebnisse erziehlen. Da das Molekulargewicht gleich ist, wird hier die gleiche Konzentration benötigt.


Grüße, Basti

[tud]

Also Quatsch würde ich das nicht unbedingt nennen.
Bei allen gängigen Kunststoffen nimmt die Transmission im UV-Bereich stark ab.
Bei einer Wandstärke von 1mm kommt da je nach Kunststoff und Wellenlänge ca 0-15% durch!
Kann schon sein, dass Experimente damit funktioniert haben, aber wenn man eh schon mit geringen Anregungsleistungen zutun hat, würde ich das nicht empfehlen.

Zum Lösungsmittel:
Ich hab schon viel über Dye-Laser gelesen, aber diesen Methanol Ethanol unterschied habe ich nie entdeckt.
Ich kann mir das eigentlich auch nicht erklären, warum das ein Unterschied machen sollte, ich lasse mich da aber gerne berichtigen!!
Hast Du da Quellen?
Die würde ich mir gerne Ansehen.

Gruß

[tud]

Zu der Plastikküvette:

Ich hab gerade mal nachgeschaut, er hat für seinen Aufbau nur Rhodamin 6G benutz und dort ist die Anregung außerhalb des UV Bereichs!
Somit kann er auch Plastik verwenden.
Insofern OK, aber für UV Anregungen ist da nix zu machen.

[gethsemane]

Hi,

also zur Plastikküvette sagte ich ja, e ist KEIN Muss.
Es funktioniert auch so recht gut. Zwar mit Einschränkungen, aber es klappt.

Zu den Lösungsmitteln musst du mal unter

www.pulslaser.de
www.milankarakas.org/pub/experiments.html
http://technology.niagarac.on.ca/staff/ ... lasers.htm

gucken.

Warum gerade Methanol verwendet werden muss, weiß ich auch nicht genau. Ich kann aber sagen das die Wellenlängen von einem Uv - Laser und einer Blitzlampe oder einer Metall-Halogenid-Lampe unterschiedlich sind. Die Lösungsmittel bestimmen diese Absorptionswellenlängen. Es gibt auch noch ein Lösungsmittel, weiß aber nicht wie es heißt, mit dem sich Rhodamin 6G vor einem Argon Ionen Laser auf CW fahren lässt.


@traveller:

Meld dich bitte mit Ergebnissen und am besten noch mit Bildern.



Grüße, Basti

[tud]

Der einzigste der auf die Lösemittel eingeht ist Mark Csele.
Er pumpt aber mit N2 in ETHANOL?!?
Hast Du dich da verschaut?

Eine Begründung hat er aber auch nicht parat.
Die Lösemittel veränderen aber die Absorptionsfrequenz nur sehr geringfügig.
Ich kann mir nur vorstellen, dass man mit dem Lösemittel direkt auf die Linie des Stickstoffs geht.
Aber wie gesagt, das sind nur ein paar nm.

Ich denke daran wirds nicht liegen.

Bin aber auch an Ergebnissen interessiert!

[gethsemane]

Hi,

du musst auch mal bei www.pulslaser.de schauen.
Ich hatte jetz bei etwa 10 Seiten nachgeschaut und alle, auch Mark Csele
verwendeten bei Rhodamine 6G und B MEthanol. Auf Mark Cseles Seite musst du mal nach einem Link zu PHTN1430 - CoursePage schauen. Und auf seiner Hauptseite gleich auf Dye - Laser. Er verwendet ebenfalls nur Methanol.

Naja ich bin mal gespannt. Schauen, was bei rauskommt.


Grüße, Basti

[traveller]

Auf der Tabelle unten auf Cseles Seite steht aber wirklich Ethanol bei allen Lösungen für Stickstofflaser.
Ist die genaue Menge des Farbstoffes wichtig? In eine kleine Küvette kann ich nicht viel mehr als schätzen, und grössere Mengen will ich nicht anmischen, weil ich sie kaum brauchen werde. Soll ich also eher möglichst kleine Mengen versuchen?

[sanaia]

Es gibt auch noch ein Lösungsmittel, weiß aber nicht wie es heißt, mit dem sich Rhodamin 6G vor einem Argon Ionen Laser auf CW fahren lässt.

Dafür ist eine spezielle konstruktion der cavity nötig. Hierzu wird der farbstoff mit hohem druck durch eine düse in die cavity gepresst. Dabei entstehen sehr hohe strömungsgeschwindigkeiten, respektive kurze verweilzeiten der einzelnen moleküle in der cavity. Die moleküle sind nach dem laservorgang ja erst einmal temporär tot - lasern also nicht mehr - weshalb farbstofflaser prinzipiell immer pulslaser sind. Nur mit diesen trick des 'durchschiessens' der moleküle durch die cavity hat man in der aktiven zone immer genügend moleküle, die noch laserfähig sind.
Bei dieser technik sind natürlich die rheoligischen eigenschaften des lösungsmittels dann auch nicht mehr zu vernachlässigen.

Das man ein CW-farbstofflaser bauen kann, indem man einfach nur ein anderes lösungsmittel nimmt bezweifele ich. Wenn dem doch so sein sollte, dann bitte die publikation angeben, in der das beschrieben wird.

[gethsemane]

@traveller, ja ich weiß, hab ich auch gesehen, aber wenn du dir mal alle anderen Seiten ansiehst wirst du erkennen, das fast alle MEthanol verwenden. Gibs mit gutem Gewissen rein, misch dir wenigstens mal 50 oder 100 ml mit Methanol an, die Menge kannst du ja dann ausrechnen und mit ner genauen Waage, so wie sie in Apotheken zu finden sind abmessen.
Die Lösung sollte dunkelgelb bis orange - farben sein, wenn sie fertig ist.

Versuchs mit Methanol! Mehr als schiefgehen kanns nicht! Meine Meinung ist, dass es daran liegt, dass NICHT Methanol verwendet wurde.

Grüße, Basti

[traveller]

Heute habe ich Methanol+Rhodamin B versucht, wieder ohne Erfolg.
Allerdings habe ich nicht abgemessen, sondern einfach Spatel in Rhodamin B getaucht, in Küvette abgeklopft, Küvette mit Methanol aufgefüllt und umgerührt, die Lösung war aber eher rosa?
Mir würde es reichen, wenn das Rhodamin nur superstrahlen würde, so müsste ich keinen Resonator bauen (dessen Bestandteile ich an der Schule wohl kaum finden würde).
Ich werde jetzt mal die Lösung mit Abmessen versuchen anzumischen.

[gethsemane]

Kannst du mal Bilder machen und hier online stellen, würde für eine Fehlerdiagnose recht viel helfen...

LG, Basti

[hausmeister-ralf]

Hallo
Ich habe auch einen Farbstofflaser.Dieser wird aber mit einen Argon Laser gepumpt.
Bei meinen ersten versuchen habe ich festgestellt das das rhodamin erst bei einer gewissen durchflussmenge anfängt zu Floreszieren.
Bist drunter oder drüber funktioniert da garnichts.
gruß Ralf

[tud]

Will ja jetzt nicht klugscheißen, aber ich hab heute mal meinen Prof. gefragt.
Der hält es auch für sehr fraglich, dass Ethanol bzw. Methanol dafür verantwortlich sei, dass es nicht funktioniert.

Ich denke, dass der Anregungslaser einfach zu schwach ist.
Besetzungsinversion braucht nunmal ordentlich Photonenstromdichte.

[sanaia]

Wie wäre es, wenn man sich erst einmal ordentlich schlau macht über die funktionsweise von einem DYE-laser und nicht planlos drauflos bastelt und sich dann wundert, daß es nicht geht ?

Auch wenn DYE-laser superstrahler sein können heißt das noch lange nicht, daß die wie wild bei jeder anregung loslasern. Auch bei einem DYE-laser braucht man eine cavity - auch wenn schon eine einseitig offene ausreicht. Woher 'weiß' der laser denn sonst, in welche richtung er lasern soll ? Klar geht es u.U. auch ohne, aber dann braucht man wenigstens eine konstruktion, die in einer raumachse eine deutlich größere ausdehnung hat.

@hausmeister: das mit der durchströmgeschwindigkeit ergibt sich zwangsläufig aus der bedingung, daß die farbstoffmoleküle nach dem laservorgang erst einmal 'tot' sind - in der cavity aber genügend laserfähige moleküle vorhanden sein müssen um bei CW anregung die laserschwelle überschreiten zu können.

Wenn das ding funktionieren soll, dann baut es wie einen *laser* auf, und nicht wie eine taschenlampe