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2006年5月18日(木) 18:23
一休み時のネタとしては、レーザー砲ボディーの製作がある。また、バッテリー電源の製作はいつでも独立で行える。
しかし、レーザー発振に成功しなければバッテリー電源作る気分になれない。ボディーに関しては気分が乗っても設計が出来ない。共振を成立させるためのミラー位置を確定させねばレーザー発振部のサイズが決定せず、そうなるとボディーも作りようがない。
バッテリー電源に関しては必要スペックは既に明確なので、頑張れば研究開発に入れるが・・・
こんなものもある。
熱線銃で行くと決めた旧レーザー砲のためのコリメートレンズだ。単純な集光用にはカメラのポジチェックルーペを流用した。当時フロッピーを派手に燃やしたが、実はあの時に発生した大量の煤でルーペが汚れてしまっていた。
その後も何事もないかのように事態は進行していたが、実はルーペを買い直すハメになっていた。
当然の結果として、レンズが使えなくなったルーペが1つジャンク品として在庫された。
それを使ってコリメート光を平行光に戻すレンズ台を作ってみる。実はバラすのはかなり大変だった。2カ所にイモネジだけで固定されているのだが、接着剤が併用されているのか異様に固くて外せない。壊すのを覚悟で若干変形させつつも、やっと分離に成功。
それとは別に、厚さ1センチのアルミ円盤を買って来た。
ルーペのパーツ1つをアルミ円盤に接着。これで鏡胴内の位置を固定可能。だが、パーツのサイズがアルミ円盤と僅かに違う。このため、パーツとアルミ円盤のセンターがズレてしまったのだ。出来るだけ一致させようとしたのだが、元々両者はそれぞれ合体を前提に作られていないため接着剤以外では全く位置を安定させられず、固まる過程で円盤が泳いでズレちまった。
右の袋に入っているのは、レーザーダイオードをレーザーポインターとして使うためのコリメートレンズ。ガラス製が大量にある。
アルミ円盤の中央に直径6ミリの穴を開ける。ここに接着剤を使わずレンズを差し込む。数十ワットのレーザーは想定していないレンズだが、分厚いアルミ円盤がヒートシンクになる。反射防止用に耐熱塗料を吹き付ける。
穴が僅かにセンターがらズレたのが痛い。
この手の工作で正確にセンターに穴を開けるのは至難の業だ。だが、レンズが光軸からズレていると、焦点調節のため回転させた時にレーザー光の射出向きも回転に従って変わってしまう。非常に厄介だ。
レーザー専用に市販されているビームエキスパンダーは、焦点調節してもレンズが回転しないよう作られている。ハンドメイドでは難しく、性能を出したければやはり市販品に魅力がある。
試しにこれを完成させてもいいが、実使用上はコリメートしないという選択肢が有力になっている。レンズは取り外し可能に作ってあるから、耐熱実験などはコリメートし熱線銃として使う時は外してしまう使い分けが可能。レンズを省略するなら銃の全長も短くなる。
旧レーザー砲はコリメートレンズ一体LDであり、幅2センチの線状平行光を発する。これではスポットがでかいので絞り込む光学系を作ろうとしているが、作らなくても一応は平行光線なのだ。距離が遠ざかれば幅2センチは余り広がらず、厚み1ミリがどんどん厚くなるようにレーザーが拡散する。拡散するのは回折のせいで、回折はビームが広いほど起こり難い。
2センチもあるビームの幅は回折の影響が小さく余り広がらない。これに対し、1ミリ以下のビーム厚さは回折の影響を強く受けて急速に厚くなる。
調整が出来れば結果的に10メートル先で直径2センチ程度のスポットになるだろう。
30ワットのレーザーを3平方センチに集光させると、平方センチあたり10ワットである。
太陽光は平方センチあたり140ミリワットだが、これは宇宙空間の話。地上では最大でも100ミリワット以下。
つまり、直径2センチというでかいスポットでも、太陽光線の100倍も強力なのである。木や紙を燃やすのは簡単だろう。レーザー装置を固定しての実験なら小さくコリメートすればするほど良いが、人間が手に持って発射するのであればある程度の広がりがないと使えない。
連続発振のレーザー銃は、一定時間以上同じ場所に照射し続けないとターゲットにダメージを蓄積出来ない。人間がそれを行うためには、ビームにそれなりの面積が必要だ。
written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]
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