真实版光剑：氮气紫外激光.doc

真实版光剑：氮气紫外激光DIYer:Kyerohtaron制作时间:很难估算制作难度:GEEK指数:编译来源激光器既有趣又有用，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，我的资料来源如下：Nyle Steiner的网页Joss研究所山姆的激光制作常见问题教授的自制激光器网站维基百科知识准备在开始之前，有些原理性问题要先搞清楚。什么是TEA激光？简而言之的话，TEA是横向激励气体激光器（Transversely Exited Atmosphere Laser）的缩写。真正的TEA氮激光器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激光器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：教授的自制激光器网站安全提示原理很简单。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）。 调整东西前记得放电。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，干扰甚至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，那东西可不好玩你需要的装备需要的工具： 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） 尺子或者卷尺 胶带 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）安全护具安全护具： 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。用来给电容或者火花间隙放电。 电源插板。可以用来安全开关激光器，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事故。 灭火器，任何实验必备。材料耗材有： 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。用来组建激光器。干燥的木料不错，玻璃或者玻璃纤维板会更好。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。 粗铜线或电阻。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。这是激光照射的目标。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。用来做为重物保持良好的接触。规划蓝图你想做多大的激光器？小的激光器不比CD大，大的可以占据整间屋子。整个激光器的尺寸由电极尺寸决定，我将电极尺寸定为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，可以参照这个：电极导轨（角铝） - 10英寸(25.4厘米) 底部的电容极板 - 12英寸(30.48厘米)x 12英寸(30.48厘米) 顶部的电容极板（两片） 10英寸(25.4厘米)x 5英寸(12.7厘米) 绝缘介质 - 17.5英寸(44.45厘米)x 11.5英寸(29.21厘米)裁剪部件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（角铝）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。制作电容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的基座，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，然后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，然后将电源连接处兼作火花隙。放下两个顶部电容极板并粘好，两个极板之间留下12mm的间距。直流通路使用电感的话，像图中那样用长铜线绕上1020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。组装最有趣的部分来了！1在顶部粘贴上电感或电阻，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，但各人的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，使之接触良好，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激光器，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。合上开关如果你运气够好，现在激光器就能工作了，你会听到脉冲打火的声音，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。如果不工作怎么办？希望这些小点子能在调试时帮到你。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，把它们挪近一些。如