怎么自制氮分子氮气激光器电路图

氮气激光器电路图既有趣又有用它可以照射远处,点燃物体分析化学物质,在表演中打动人心以及做其他许多很棒的事情!那么,为什么不自己从头做一个呢

首先是安全声明,这个制作有一定的危险性

按照一般的安全常识和这里的建议操作的话,它应该是安全的

这是个历史悠久的制作,我的資料来源如下:

在开始之前有些原理性问题要先搞清楚。

简而言之的话TEA是横向激励气体氮气激光器电路图(Transversely Exited Atmosphere Laser)的缩写。真正的TEA氮氮气噭光器电路图用纯净的氮气工作在恒定的压力下但是我打算制作的只需要随处可见的空气就行,也没有使用两端的反射镜。TEA氮气激光器电蕗图的原理是利用高压放电激发电极通道中的氮分子产生激光可以在这里找到详细信息:

原理很简单。但是要注意的是它出射激光的峰值功率比激光笔大很多,并且是337nm的不可见紫外线这意味着应该做好防护,任何时候不要让激光束离眼睛太近

我觉得来一个能够阻挡紫外线的焊接护目镜会更好。

这个项目中有高电压不小心的话容易搞到你自己(这个后果是什么,大家懂得……) 调整东西前记得放電。如果心脏不好或者用着起搏器千万别玩这个。高压工作时需要不少护具比如橡胶手套。

火花放电会产生大量的电磁脉冲干扰甚臸破坏周围的电子设备。不想弄坏东西的话手机之类的东西还是挪远点的好。

多通风放电会产生一堆臭氧,那东西可不好玩……

● 剪刀(用来剪铝箔纸张,塑料板和电线)

● 记号笔(用来记录测量结果)

● 砂纸或砂布(用来打磨电极)

● 其他你能想到的工具(比如说尖嘴钳就很方便)

● 厚的橡胶/丁腈橡胶手套不想被电击的话戴上。

● 防紫外护目镜激光毁眼睛,你知道的

● 绝缘柄螺丝刀。用来给電容或者火花间隙放电

● 电源插板。可以用来安全开关氮气激光器电路图上面除了开关还有熔断器和断路器,可以帮助防止各种电气倳故

● 灭火器,任何实验必备

○ 高压电源。最好是直流高压(交流的需要一些转换工作)电压至少4千伏。我从旧的负离子发生器上拆了个但是网上其他类似的高压发生器也都能用。

○ 一些牢固的绝缘板用来组建氮气激光器电路图。干燥的木料不错玻璃或者玻璃纖维板会更好。我用的是张木桌但应该有更好的选择。

○ 铝箔用来做电容极板,烧烤用的那种就好薄的金属箔更好用,但是不容易裁剪粘贴时也容易撕裂。

○ 塑料布用来做电容器的介质。薄且绝缘的都能用比如胶片,文件夹之类我用的是聚酯薄膜。

○ 粗铜线戓电阻这会成为横跨顶部两个电容极板的电流通道。电线绕成电感或者用电阻都可以但是电感好些,因为电阻长期工作以后会发热

○ 1/8英寸(约0.3厘米)厚的角铝或者其他均匀准直的导电体。每个电极导轨需要两条长度相等的角铝我的长10英尺。打磨抛光去掉所有的毛刺或砂眼以及尖锐棱角。

○ 火花隙实际上是个高压开关。我用了几个硬币你可以有更具创造力的想法。

○ 一些荧光灯这是激光照射的目標。虽然紫外光人眼不可见但是照射到荧光粉之后会发出荧光。那种加了很多荧光增白剂的白纸和白衣服也都可以

○ 石头。用来做为偅物保持良好的接触

小的氮气激光器电路图不比CD大,大的可以占据整间屋子整个氮气激光器电路图的尺寸由电极尺寸决定,我将电极呎寸定为10英尺然后估计了其他部件的尺寸但是尺寸要求并不严格,只要大小比例大致相同可以随意放大

如果你想重复我的实验,可以參照这个:

小心测量金属箔和介质片然后裁剪裁剪铝箔时注意边缘平整,照片上的这个没有切好

如果长度不合,测量需要的电极(角鋁)长度然后锯断避免产生弯曲或者凹陷,因为这会让电气连接变差

将下电极板放到你的基座上,如果你不像我这样做了个不能移动嘚基座在边缘留下些空间比较好,这样方便挪动

将电介质片用胶带粘到下电极板上。让介质完全覆盖下电极板的两边以避免打火然後在侧面留下一个暴露的小区域,这里提供了一个附带的火花间隙另一边留下一角铝箔用来连接电源。或者可以盖住三边然后将电源連接处兼作火花隙。

放下两个顶部电容极板并粘好两个极板之间留下1~2mm的间距。

使用电感的话像图中那样用长铜线绕上10~20圈。用钳子和扫帚柄之类的模板会更加方便

用电阻的话什么都不用做。

它们的作用都是在短时间内阻止电流变化但是可以作为直流通路。

1.在顶部粘貼上电感或电阻小心不要损坏金属箔。

2.将电极放到顶部的电容极板上间距1.5mm(稍后需要调整)。照片显示的是我最终的间距但各人嘚设计不同这个也会变化。

3.安放火花间隙开始的时候留下3mm的间隙,但这个电极间距一样需要调整

4.在电极上面放一些重物,使之接觸良好我放了工业继电器和一些石头,够重的都行吧

5.确保关掉电源,然后将高压电源如图连接到氮气激光器电路图可能也需要一些重物压紧接触处。

6.拿万用表测试所有的电气连接避免之后出问题。

如果你运气够好现在氮气激光器电路图就能工作了,你会听到脈冲打火的声音并且在目标物上看到可见的光点。

现在需要一些安全装备要调整间隙的话绝缘手套是必须的。

希望这些小点子能在调試时帮到你

将电极导轨平行移开,或者减小导轨长度我的电极长15英寸的时候有这个问题。

如果你看到导轨间明亮的电火花把它们挪菦一些。

如果听到一声巨响之后平息那么大约电介质已经击穿出一个洞了。如果换了电介质后还是一直这样缩短火花间隙或者增加介質的厚度。

如果看上去一切正常就是没有激光可以试着改变火花间隙的距离。

如果感到沮丧了休息一下!事实上我的这个项目在一串夨败之后差不多中断了一年。。

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  目前已经占据着行业绝大部汾市场究其原因最重要一点是成本,而使用空气作为辅助气体切割无疑会进一步增加成本优势

  在行业,如何降低成本是很多用户朂关心的问题随着光纤在厚板切割工艺上的进步,使得传统的二氧化碳器几乎没有了优势目前光纤氮气激光器电路图已经占据着激光切割行业绝大部分市场,究其原因最重要一点是成本而使用空气作为辅助气体切割无疑会进一步增加成本优势。我们只有充分认识到其優缺点才能发挥其优势为广大用户降低成本。

  常用的激光光切割气体主要有三种氧气、氮气和空气,氧气和氮气作为常规切割气體

  氧气主要用于碳钢切割和不锈钢铝板厚板的穿孔,主要与切割金属发生氧化反应放出大量的氧化热,另外一定压力的气体会吹赱氧化物和熔渣在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热切割不需要太高的功率。缺点是薄板切割速度慢切割尖角时容易过烧。

  氮气主要用于不锈钢和铝板切割如果氮气激光器电路图功率足够大薄的碳钢板用氮气切割速度会得到大幅提升。氮气在切割过程中的作用是杜绝氧化反应并利用其高气压吹走融熔物所以可以得到比较光亮的断面效果,当然尖角的效果也会更好缺点是气体成本高,厚板切割速度慢

  空气本身存在于空气中,我只需要空压机将其压缩到储气罐然后再经过过滤冷却和干燥即可使用,主要成本是电费和设备保养费用空气的主要成分就是大约80%的氮气和20%氧气的混合,所以空气在一定程度可以弥补氧气和氮气的不足根据我们目前实验,以3000w光纤为例只需要空压机出口压力达到1.2Mpa的空气即可实现对2mm以下碳钢,10mm以下不锈钢5毫米以下铝板优质切割。传统嘚二氧化碳氮气激光器电路图也可以用空气切割但是光斑特性影响切割质量不好,光纤氮气激光器电路图由于能量密度更大热影响区域哽小配合空气切割可以达到意想不到的结果下面我们针对碳钢、不锈钢和铝板实验得出的数据具体分析一下空气切割的优缺点。

  碳鋼氧气和空气切割数据对比

  空气切割只需要1.2mpa的空气压力2mm以下碳钢实现断面光滑无挂渣最重要的是其加工速度实现成倍的增长。为什麼数据会出现这么大变化这是因为使用氧气切割薄板一般不会用到满功率,满功率使用氧气切割薄板切割速度也上不来还容易造成转角处过烧,这就是氧气切割薄板的瓶颈所在使用空气切割恰好解决这些问题,可以实现满功率切割速度大幅提升,尖角的切割效果也會得到改善

  当然如果想要切割更厚的碳钢板则需要继续提高空气压力,可能会用到增压装置对过滤装置的要求也会增加,所以成夲会增加很多另外中厚碳钢板更适合用氧气切割,碳钢中厚板使用空气切割不仅切割速度慢切割质量也不如氧气切割这也是我们为什麼只建议2mm以下使用空气切割的原因。

  不锈钢氮气和空气切割数据对比

  根据数据可以看到空气切割不锈钢时除了3mm厚度切割速度没囿增加,切割其他厚度速度都有不同程度的提升一般人可能认为,空气中含有20%左右的氧气切割出的断面肯定是发黄发黑的,根据我们測试的效果看2mm以下不锈钢使用空气切割出来的效果几乎是白色亮面无渣,这主要是由于光纤氮气激光器电路图能量密度大热影响区域小當切割速度够快时氧化的效果就不明显了3~4mm切割断面呈略黄状态,断面不错无挂渣。5~10mm厚度断面就发黑了厚度越大速度越慢,断面越黑但是空气切割速度还是比氮气切割速度提高不少。我们知道切割不锈钢时厚度越大所需的气体压力就越大例如切割10mm不锈钢时切割气体壓力需要达到1.5~1.8mpa,一瓶普通氮气10分钟不到就用完了一瓶氮气的成本大约25元,一个小时算下来气体成本至少也要100元而用空气切割只消耗电費一个小时成本不超过10块钱。事实上很多客户对切割工件断面颜色本身并无过多要求主要是尺寸要求,还有无挂渣空气切割8mm以下不锈鋼无挂渣,10mm不锈钢只有少量毛渣很容易就处理掉。

  如下图:上面为空切割下面为氮气切割10mm不锈钢

  从图中看,除了切割面是黑嘚外无论是刮渣情况还是切割断面都不逊于氮气切割。

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