Darkside(https対応しました)

2006年05月14日の記事

2006年5月14日(日) 11:24

調整用レーザー

 現行CEO製品では、共振長は165ミリが推奨されている。そこで、まずはそれに合わせてみた。
 最近天気がずっと悪くて鬱っとうしいが、静電気の心配が減るのでレーザー趣味には向いている。

 ミラーの配置は大変な作業だ。
 2つのミラーの中心を結ぶ線が、正確にYAG棒を貫いていなくてはならない。さもないと、共振が成立してもYAG棒内部に溜まったエネルギーの一部しかレーザーパワーとして取り出せない。

 その上で2枚のミラーが完全な合わせ鏡でなければならない。

 旧レーザー砲ではレーザー結晶の片面がミラーを兼ねていたので、もう1枚のミラーだけ調整すれば良かった。だから取りあえず共振するまで調整してみる・・・でも何とかなった。
 しかしこいつは2枚のミラーを調整せねばならない。だから、行き当たりばったりで共振が起きるまで調整してみようとしてもビンゴにならないだろう。既に判明している通り、ミラーの間合いによってはどんなに調整しても共振しないことさえある。

 そこで、赤レーザーポインターを使って予めある程度の光軸合わせをしようとした。しかし反射光の場所が分からず調整どころではない。駄目モトでDPSSユニットに10A流して現物調整したものの、光軸合わせ以前の問題で一時撤退。

 ミラーの調整ネジを回してもナットが回ってしまって全く調整出来ない(馬鹿)
 接着していなかったのを忘れていた。

 更に、リアミラーを取り付けてある台は中心に穴を開けておくべきだったと気付いたが後の祭り。
 OC側だけでなくこっちからレーザーポインターの光を送りたいこともあるし、YAG棒を通して覗いてミラーの向きではなく上下左右位置を合わせる場合も、ミラー中心の台穴から光が差せば確認が容易である。
 現状ではYAG棒を通してもリアミラーのどの位置が見えているのか分からない。

 ついでに写真で分かる通り、ミラーの上下位置が調整し切れないと判明もしたので、3ミリ板をかましてミラーを上げ底再接着してある。例によって写真でサラっと流す裏側では手間が掛かりまくっている。レーザー建造は遅々としか進まない。

 ラチが開かないので調整用レーザーポインターをちゃんと作ることにした。
 これまで調整用に愛用していた外国製赤レーザーをバラす。
 ヘッドだけ配線直結し、取り付け台にするため真鍮サイコロに角棒を接着したものを2つ用意。

 レーザー射出口にはピンホールを接着。厚さ0.1ミリのステンレス板に安全ピンで穴を開けたものだ。半導体レーザーはビームが丸くないため、そのままでは調整用に向かない。

 ミラーと同じ台にサイコロを接着し、レーザーヘッドを載せる。
 DPSSヘッドのYAG棒までの高さは分かっているので、関係装置全部それに合わせて高さを考える。

 具体的には21ミリ弱だ。レーザーポインターの直径が11.5ミリなので中心まで6ミリ弱。つまり、15ミリ底上げすればいい。
 コの字の台が厚さ3ミリ、サイコロが10ミリ。余った2ミリは調整用の遊びとした。

 レーザーヘッドは別の場所で使いたくなるかもしれないので接着せず、ガムテープで固定してあるだけ。
 ピンホールはレーザービームの中心付近に合わせてあるがそれが円筒のセンターとは一致しない。つまり、ビームの高さを21ミリ弱にするためには調整作業がどっちみち必要となる。

 赤レーザーはDPSSではないため消費電力が小さい。手っとり早く単3乾電池2本で動かすことにした。
 このレーザーは出力安定化されているようで、2.2ミリワットで安定している。ピンホールを通すことで光出力は確実に1ミリワット未満となり、調整作業時かなり安全になる。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:23

復活?

 扇風機を動かさずLDアレイにも通電せず1時間ほど漏水チェックやってると、水温が何と7〜8度も上昇した。つまり、先日水温が1度ほど上昇したのは気温が1度上昇していただけだったのだ。あの時も実際には水温がかなり上昇していたのであり、だからラジエーターやリザーブタンクを暖かく感じたのだ。水温が1度上がっただけの暖かさではない、とあの時気付くべきだった・・・
 水没ポンプのように消費電力が全部水に移行する訳ではないにしろ、数分の1は水に移るようだ。

 水温計にはINとOUTの表示がある。誰でもINが水槽の温度、OUTが水槽の外の温度すなわち気温だと思うだろ。
 実際はINは水温計内部の温度すなわち気温、OUTは外部ブローブの温度すなわち水槽の水温。紛らわしいんぢゃボケぇ!

 幸いにしてLDアレイが破壊された感じではない。
 一晩冷やして、再度動作試験。水温に注意しつつ定格25Aで1分間連続動作させてみる。水漏れ異臭その他おかしな現象は皆無。電圧差は前夜同様に16.1Vだ。つまり、消費電力ほぼ400ワット。
 これならラジコンの大容量ニッケル水素バッテリーを3本直列にすれば、シリーズレギュレータ方式が高効率でベストマッチしそうだ★

 長かったが、ひとまずジャンクレーザーのレストアに成功した。DPSSヘッドにカバーを被せてシステム全体の記念撮影。

 ただしこの状態ではレーザー発振しない。DPSSヘッドはYAG棒を励起しているに過ぎず、レーザー共振器を形成するためには両側にミラーが必要だ。

 現行レーザー砲で散々苦労したように、共振器を作るにはミラーの位置をかなり試行錯誤せねばならない。作業を楽にするには、ミラーの位置を容易に変更可能とする一方で、確実な固定も必要。さて、どうするか。

 そこで、コの字アングルを使ってミラー置きを製作。
 ネジ穴にナットを接着し、素手で回せるネジが通せるようにする。

 両側に突き出したネジでDPSSヘッドが取り付けてあるアングルを押し広げるような形で位置を固定する皮算用だ。
 ドライバー無しで緩めたり締めたり出来るので、手軽に位置を変えられる。少しなら左右の位置や高さも調整可能。これでアライメントを取り、中央に設置されたミラーの角度を合わせて共振に持ち込む。

 ミラーは左が反射率90%のOCで、右が全反射のリアミラー。いずれも波長1064nmのYAG基本波用。共に以前作ったものだ。後々を考えるとミラー台を接着しない方が良いのだが、とにかくYAG基本波の共振を早期に実現したいため、手間を省いた。
 急ぐ理由は、DPSSヘッドの性能が不明な点にある。

 励起用LDアレイの光出力が測定出来ていないため、本来の定格に対して著しく出力が落ちている可能性が否定出来ない。このDPSSヘッドは事故品でありジャンクなのだ。ある程度マトモな出力のYAG基本波が発振出来れば、励起用LDアレイがマトモだと確認出来る。

 半導体LDが壊れると電圧差などのスペックが思い切り変化する。ところが、劣化しているだけの場合は殆ど変化しない。定格電流がすんなり流れて何だかちゃんと光ってるようで電圧差もほぼスペックに等しいけれど、それだけではLDアレイが健康かどうかは分からない。死んでいないのは分かっても、病んでいないかどうかは分からない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:22

定格

 ぐんぐん円高が進んでいて嬉しい限りだ。去年は104円あたりで買えていただけに最近は辛かったもんな。単に「元に戻る途中」でしかない。レーザー趣味は円高命である。さて、

 水冷システムの水入れ替え&慣らし運転を行いつつ、モニターユニットを作る。LD電源とDPSSユニットはそのまま接続可能だが、その間に入れるためのものだ。
 黒いものは電流計の裏側。細い線が2本出ているのは、テスターを使って電圧差を測定するのに使う。

 電流計はレーザー砲をポータブル化する暁には電源ユニットに付けて、出力電流をモニターするのに使おうと考えている本番パーツだ。LD電源は出力電流がモニター可能だが、その値と比較して電流計の針がどの程度アテになるか確認する目的がある。
 電圧差はDPSSヘッドを駆動するのに必要な最低電圧を確認し、ポータブル化に必要なバッテリーの仕様を決める重要パラメータだ。

 これまた久しぶりに稼働するLD電源で、0.3Aだけ流してみる。
 ファイアーガム製リフレクターがショートの原因になることはないはずだが、場合によっては剥離金箔が悪さしてるかもしれない。小電流を流し、その時の電圧差をチェックする。光出力60ワットのLDアレイは基本電圧が4.8V、定格電圧が5.4Vとなっている。これが3本使われているから、小電流時は14.4V前後、定格動作時は16.2V前後の電圧差のはずだ。
 もしもどこかショートしていた場合、これより電圧差が小さくなるはず。自作電源なら怖いがLD専用電源を使う場合、余りに派手なショートの場合は安全機構が働いてくれる。

 どこかで火花が上がるとか妙な臭いがすることもない。0.3〜0.4Aでは水温も上昇しない。
 テスターを当てると、13.3Vである。14分の1ほど低い。ショートしていないとは断言出来ないが、ショートしている確率はそう高くないようだ。デジカメでモニターするがリフレクターから赤外線は洩れて来ない。

 電流を10Aまでアップさせる。LDアレイの生存確認をした時は水冷能力が貧弱だったために上げられなかったレベルだ。
 リフレクターを通して励起光が漏れて来る。しかし破壊されてはいないようだ。

 電流計は9Aあたりを指しているように見える。
 電圧差を測定すると15.1Vにアップしている。

 水温計はほとんど値が変わっていない。

 YAG棒から洩れて来る励起光。
 808nmと1064nmが混じっているはずだが、デジカメでは区別が付かない。フィルターを付けたビデオカメラはまだスタンバイさせていない。

 ミラーが無いため、この状態ではレーザー発振しない。
 あくまでDPSSヘッド単体の調子を確認するだけの段階である。

 果たしてリフレクターが耐えられるか?
 定格の25Aまでアップさせる。
 燃えたり異臭が漂って来ることもない。どうやらファイアーガムは耐えてくれている。コリメート光を使って破壊した時もファイアーガムは割れただけだったが、僅かに臭いを発した。見た目より異臭を要チェックだ。

 電流計はピタリと25Aを指している。斜めからの撮影なので少し針がズレて見えるだけで、重要な定格近辺の精度はバッチリである★
 これならバッテリーの電流チェックにそのまま使える。

 電圧は16.1Vで、スペックから計算される16.2Vにほぼ一致。つまり、どこかショートしてる確率は低い。何も問題が発生していない。

 YAG棒の長さがギリギリで、Oリングの剥離片みたいな影が見える。
 しかしレーザー発振してる訳じゃないせいか、焼けたりしない。

 ある程度の時間25A運転を続けてトラブルが無いか耐久である。今にも異臭がしたり何かトラブルが起きないか?緊張しつつ見つめる。余り長時間運転していると水温が不安だが大丈夫?え?
 ポンプがゴボゴボと異音を発する。水温は・・・20度そこそこ。ヤバい!

 リザーブタンクを触ると風呂みたいに暖かい。水温計の故障、いや違う水温ではなく気温を測定する側にスイッチが入っていたんだ!
 LD電源の緊急ボタンを叩いてLDアレイへの通電を止める。水温計のスイッチを切り替えると、いきなり43度と表示された。LDアレイの絶対定格は50度だ。すべてが順調だった試験運転が危うく大惨事になるところだった!

 恐ろしいことに、水温計の切り替えスイッチは間違っていなかった。なぜか気温表示側で水温が表示され、水温表示側で気温が表示されるようになっていた。原因は不明だが、DPSSヘッドに通電せずポンプをだけ1時間動かして水温が全く上昇しなかった謎は解けた。
 本番までには水温インターロックを有効にすべきだな。ギガバイトのリザーブタンクには水位インターロックと水温インターロックの機能があるが、何しろ本来の用途がパソコン水冷である。インターロックは水温70度にならないと作動しないため、そのままでは役に立たない。

 DPSSヘッドに鼻を近付けるが、異臭は皆無。リフレクターの見た目も完全に無事。後はLDアレイが壊れていなければ先に進める。クーラントが冷えたら再度稼働させてみよう。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:21

洗浄液

 リフレクターが石英管を覆い隠している。実際には少しだけ両端に隙間があるのだが・・・

 これを見れば石英管周囲の空間がいかに狭いか分かる。変形三角柱方式でなければ固定はとても無理だ。

 念のため水道蛇口直結で漏水試験やったら、洩れやがった(焦)
 蛇口直結だと漏水を発見した時に、即座に停止出来るだけでなく即座に水を抜ける。だからやってみたのだが、おかげで助かった。

 DPSSヘッドを分解し、シリコンOリングにアロンアルファーを塗って組み直す。現在のようにパソコン水冷が普及する前に、自分は水冷OCを試したことがあった。当時はCPU水枕も市販品は無く、普通のヒートシンクをアクリル板で囲って自作した。
 当然のごとく水漏れに悩まされたが、その時の経験で魔法の薬を発見したのだった。

水漏れはアロンアルファーで止められる

 以前の試験ではOリングをシリコンに換装することで水漏れが止まったが、今回は同じ場所が漏水した。つまり、非常にマージンの少ない止水だったということ。そこで最初からアロンアルファーを貼付して万全を期した。よっぽど酷いのは別だが、見た目隙間がない場所からの漏水ならアロンアルファーで止まらなかった経験はない。

 水冷システムを久しぶりに組んで稼働させると、ラジエーターからいきなり白濁した水が流れ出してリザーブタンクも白く濁ってしまった。
 洗浄液を循環させた後で各パーツはちゃんとすすいだのだが、ラジエーター内部には洗浄液が残存していたようだ。こいつを洗い出さねば始まらない。

 ポンプから上に排水する部分は太くてバンドが止まらなかったので、最初からガムテープ巻きにしてある。
 ガムテープや両面テープを軽んじてはいけない。応急処置のみならず本番使用にも耐えてくれる。

 残存洗浄液を洗い出すべく1時間ほど白濁のまま運転。水漏れ無し。水温も今回は殆ど上昇していない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:20

未来兵器

 追加生産した2つ分のリフレクターが固まった。
 だが、結論から言って下隅もファイアーガムを充填すべきだった。下隅自体はどうせ使い物にならないが、塩ビパイプにパテを行き渡らせるためには下隅も詰めた方がうまく行く。

 取り外したらヤスリ掛けし、例によって塩ビパイプが見えるか見えないかのあたりまで削る。これを2つに割って仕上げる。
 ところが、出来が悪い。最初に生産したものは最も出来が良い。どうやら下隅にもパテを充填したかどうかが影響していると気付いたが手遅れ。上側だけにパテを入れるとパテの回りが悪く、どうしても各所に空洞が出来てしまうのだ。

 ならば更に生産し直そうと考えたが、ファイアーガムの粘性がアップしていてうまく行かない。これまでも内部は固化し難かったが急に極端に内部が固化し難くなっている。
 型を取っても内部が固化しないまま残っていて崩壊してしまう。
 仕方なく出来のマシな奴を補修して何とか使い物にする。

 レーザー砲の心臓部、火薬銃では薬室に相当する部分だ。YAG棒はまだセットされていない。

 写真で見るとなかなかのものだが、3つ目の出来はイマイチで、3つのリフレクターを総合した反射率はせいぜい80%だと思われる。それでも、無いよりは遙かにマシなはずだ。

 ともあれ、数あるレーザーの中でもこの3方向励起型DPSS方式は最も絵的にカッコいい装置だと思うのだが、いかがだろうか?
 いかにも未来兵器という感じだ★

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:19

追加生産

 後から付け足したリフレクターがうまく馴染むか不安だったが、しっかり一体化している。
 紙ヤスリで3面を磨いて仕上げる。作業中もしっかりしていて、思った通り、脆いが固い。

 塩ビパイプが見えるか見えないかあたりまで削ったら、カッターで3つに切り分ける。
 塩ビパイプに付着することなく、これまた無事に3つに分離出来た。

 リフレクター内面には目論見通り金箔コーティングされ、美しい輝きを見せている。
 だが、後から追加した1つだけは金箔のノリが悪く、リフレクターの形も歪んでいる。それでも何とか使えるようにしようと削って形を整えるが、修正し切れそうにない。金箔も後からでは付着してくれない。
 そうこうするうちに、真ん中から2つに折れてしまった。さすがに3ミリほどの太さしかない柱では取り扱い注意だ。

 気を取り直し、もう一度作り直すことに。3つのリフレクターのうち2つは使えそう。
 欲張らず一度に2つのリフレクターを生産し、2回に分けて完成させるのが良いと思われる。合計4つ出来ればスペアが1つ確保出来るし。

 追加生産にはファイアーガムの固化を待つ必要があるため、例によって続きは明日。

 このあたりからファイアーガムの色が変化。最初は透明度が高くサラっとした白だったのが、灰色で粘性のあるいかにもパテっぽい感じに。最初のパテが余りに水っぽかったので上澄みが分離していたのでは?と危惧したがどうもそうだったらしい。
 上澄みでも固化には問題無かったし、粘性が低いと型にハメやすく楽だった。どろどろして来ると隙間を作らず型に流すのが大変である。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:18

不良1/3

 少し多めに盛って固まるのを待つ。
 ファイアーガムは完全硬化まで8時間を要するが、1〜2時間経過すれば形が崩れない程度にはしっかりして、型を外しての作業もある程度は可能となる。万力を外すことで両側の板を外し、より多くの面積が空気に触れるようにする。

 遂に型から取り外す時が来た★
 ところが、上部だけポロっと外れ、下端はV字型の底に残ってしまった。しかも残った部分が異様に痩せている。前日に両側から注入した両端だけそれなりに肉があるが、中央部分は残り水のようにちょろっと肉があるだけ。

 ファイアーガムは密閉度が高い環境では、まるで固まらないとはっきりした。

 今回企てたような型の場合、3つのリフレクターを同時に製作するのは困難なようだ。

 2つだけ形成されたリフレクターを60度回転させ、再度鋳型に差し込む。
 1つ分残った空間にファイアーガムを充填し、また8時間待つことになる。

 寝ている間に固まるのだが、こうして「続きは明日ね」となるのだ。

 BiBO の注文を出した。うまく円高のタイミングを掴めただろうか?
 レーザー趣味やってると、ひたすら円高を祈ることになる。

size 4x4x10mm^3,
cut for type I SHG @ 1067nm,
theta=169deg.,
phi=90deg.,
DBAR@1067&;534nm on both faces

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:17

また思わぬ事態

 固まると思った以上に肉痩せしてしまった。

 それでも上側はまだマシで、万力を開いてみると下隅は端付近が完全に空洞だ。ここまで痩せていてはどうにもならないので、ファイアーガムを継ぎ足す。ところが継いだ尻から吸い取られるので、それを見越して山盛りにする。

 密閉状態ではファイアーガムの固化が進まないため、万力から外して紙の上に立てる。
 だが今度は紙にくっつくので、半乾きになったら剥がしておく。
 リフレクター作りは大変だ。

 だが、ベストは尽くさないと。リフレクター製作に成功すれば励起用LDアレイのトラブルが減るであろうだけでなく、YAGレーザーの出力が10%単位で向上するはずだ。疎かに出来ない。

 アルミナパテで作り直す羽目になった場合でも、今のうちに製作上の基本的な問題を洗い出しておくのは意味がある。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:16

注入

 鋳型にファイアーガムを流し込む。粘度が適度で扱い易い。わざわざヘラを使わねばならないほど固くなく、鋳型の隙間から洩れるほどサラサラでもない。
 ただ、半密閉状態でも固まってくれるかどうかが少しだけ心配。

 白い鋳型に白いファイアーガムだと見分け難いな。

 何かの菓子みたいなこいつは、金箔を巻いた塩ビパイプ。
 接着剤を使わずに金箔を貼るのは難しい。良い方法無いだろうか?どうしても禿げた部分が残る。静電気に頼ろうと結構擦っておいたのだが (清掃兼用)。

 片側切り落とした綿棒を通して塩ビパイプを扱い易くしている。
 そしてこれを鋳型に落とし込むのだが少々苦労する。斜めに落下すると引っ掛かってしまう。

 何とか沈没に成功したら、塩ビパイプがちょうど隠れるところまでファイアーガムを注ぎ足す。
 後は固まるまで8時間の辛抱だ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:15

鋳型

 60度アングルの内壁にポリエチレン板を両面テープで張り付ける。
 塩ビパイプはくっつけないが後で上から落とし込む。直径6ミリのパイプと頂点が形成する変形三角柱がリフレクターとなる。非常に小さいパーツなのだ。ポリエチレン板の厚さが2ミリという視点からも小ささが分かる。
 リフレクターはこんな小さな空間に存在させねばならず、製作が難しい。結局は最初に考えた手法に戻ったのだが・・

 万力にも幅3センチほどに切ったポリエチレン板を両面テープで貼り付ける。こっちは板のサイズや大きさは厳密でなくていい。

 挟み込んで鋳型の完成。
 余り強く挟むと変形してまずいので適度な締め込みに抑える。しかしそれでも塩ビパイプが詰まって落ちなくなってしまった。もう僅かだけ短く作り直さねばならない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:14

restart

 フローチューブ役立たずのショックは大きかったが気を取り直して再出発。
 アルミナパテが使えるとしても当面ファイアーガムを使うとしても、とにかくリフレクターの鋳型を作らねば始まらない。
 まずは60度を作るためにアルミアングルを加工。厚さ1.5ミリのアングルから長さ30ミリを切り出して曲げる。すんなりこんな風に曲がるようではアングルの役に立たないのであり、加工のためには折れ目にノコギリを入れて曲げ易くせねばならない。

 角度が狂うと鋳型にならないので、せいぜい誤差が1度以内になるよう慎重に調整する。

 鋳型にパテが付着しないよう、厚さ2ミリのポリエチレン板を用意。幅20ミリは適当だが長さは31.7〜31.8ミリに収まるよう正確に削る。
 外径6ミリのパイプはそれより0.2ミリほど短くした。ポリエチレンのパイプは売っていなかったので、塩化ビニール製にする。ポリエチレンほどではないが大抵のパテは付着しないはずだ。

 これらを60度アングルに貼り付けるのだが、そもそも接着しないって属性に期待してのポリエチレンである。接着剤ではなく両面テープを使用する。
 しかし、手持ちにあるはずのクッション無し両面テープが行方不明。作業は明日以降にお預けとなった。あるはずのものを買うのはもったいないと買い出しをサボったのが悪かった。

 空いた時間に、ヤフオクで入手した初期型プレステの調整をする。ジャンク扱いだがDVD読み取りエラーは無事に修理成功。ところが、メモリーカードのセーブデータを破壊するというとんでもない性質が判明!
 ファイナルファンタジー12を再度アナログRGBで拝めたものの、セーブデータ消滅。新しくセーブしてもそれは破損データに(をい)
 電源入れっ放しノーセーブプレイかぁ?全滅したら最初から(大汗)

 こりゃ更にしばらくレーザー建造に生きるしかなさそう・・・

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:13

最高のRPG

 今日は旅先から書き込んでいるので写真無し。

 FF12が現状マトモにプレイ出来そうにないが、レーザー建造は最高のRPGをも上回る最高にエキサイティングな遊びだ。
 やってることはRPGにありがちなおつかいプレイに似ている。目標のアイテムを入手するためには先に入手しておくべきアイテムや作っておくべきアイテムがある。
 かなりのアイテムは購入や入手が困難で、せっせと情報を集めねばならない。

 だが、決定的に違うのは、レーザー建造はリアルだということ。
 ゲームでどんなに苦労してレアアイテムを得たとしても、バーチャル所有である。しかしレーザー建造では現実世界で使えるものが自らの所有物となるのだ。

 また、RPGではいかに入手の難しいものでも入手方法の存在は保証されている。されていない場合はバグと呼ばれる。しかしレーザー建造だと入手方法は無いかもしれないのだ。
 予定調和ではないが故に、アイテムを入手したときの喜びは次元が違う。

 結局、レーザー建造の面白さエキサイティングさはコンピュータゲームの比ではなく、無理にFF12進めなくても日々楽しいのである。
 そしてこの圧倒的興奮は、既製品のモジュールを買うだけでは決して得られない。

 Wicked や Lasergrow に魅力を感じなくなったもう1つの理由は、飽きるから。
 光跡が見えるレーザーを個人所有すれば興奮し常に照らして輝きを確認したくなる。しかし飽きるのも早い。
 室内で光跡が見えるとかテープ焼ける程度では、ちょっと変わったおもちゃに終わってしまう。
 やはり、ターゲットにもっと具体的なダメージを与えられるものでないと、つまらない。そのようなレーザーはカネさえ出せば買えるのだが高級車の
価格だしバッテリー駆動可能なものは買えない。自作以外にオーナーとなる手段はない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:11

一時撤退

 本物LDアレイにハメ込んだフローチューブ。
 本当にギチギチで全く物理的余裕がない。この時点で絶縁に関してかなり不安になる。取りあえず完全に組んでみる。

 リフレクター両端の真鍮針金が一番の問題で、リフレクターのエッジが次の問題。ショートに関して安心していられるほどの工作精度を個人の手作業で出すのは絶望的。

 リフレクターが完全に石英管を覆い隠している。
 励起光を密閉状態だ。

 本来ならわくわくするシーンだが、更に不安になる。これじゃ完璧な絶縁は殆ど不可能じゃないか?
 テスターを使用して慎重にチェックする。最初は大丈夫だったが2カ所目にして早々にショートを発見 (;_;)
 このユニットをもう一度分解した段階で、フローチューブはリフレクターが分離してしまった。セット時がキツかっただけに外す時もキツくあっさり崩壊。修正は不可能。

 延々と重ねた検討と構想から始まって膨大な手間を掛けたフローチューブは、役立たずだった(泣)

 ではどうするか?
 最悪の場合、リフレクター無しの素の石英管使うことは出来る。それに伴う問題など百も承知だが無視!
 その前に他に手がないでもない・・・

 まずは銀鏡反応を考えた。リフレクターを組むにあたってマスキングテープを貼ったが、面倒ではあるが充分に作業は可能だと分かった。同様にLD窓部分にテープ張って銀鏡はどうだ?
 しかし関係する薬品にテープが耐えられるのか?
 そもそも銀幕は耐久性が悪い。LDアレイという微妙なパーツに水冷システムという組み合わせである。定期的に分解して組み直すなど御免被る。銀幕は劣化するため定期的な張り直しが必要だ。その度に水冷システムをアンインストールしDPSSヘッドをバラし、また組み直すのか?
 それをやったとしても、銀幕貼り直しにはマスキングテープ張り直しまで伴う。あるいは毎回新しい石英管を用意するか?
 現実に行う作業を考えた場合、銀鏡反応は論外と言わざるを得ない。

 やっぱりCEO社純正のような変形三角パーツ作るしかなさそうだ。その前にはパーツ製作用の型の製作から始めねばならない。その作業はアルミナ接着剤が手元に来る前に始められる。取りあえずファイアーガム製で作ってみよう。
 レーザー照射試験に耐えられなかったが、あれはワーストケースを想定した完全安心のための試験だ。現実には、線状に放出される励起LD光が一点にコリメートされる可能性は限りなく低い。そもそもYAG棒にある程度吸収された後でリフレクターに当たる。ファイアーガムならリフレクター本体に使っても破壊される可能性は余り高くないと踏んでいる。
 もし破壊されても妙な分泌物を出したりしないしLD発振部分は石英管に密着状態だから、LDアレイを壊す可能性も低い。

 鈴木理化学器械に発注中のアルミナレンガ接着剤がパテとして使えれば恐らくファイナルアンサーだが、高温で焼結しないと固まらないってオチがありそうに思える。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:10

フローチューブ

 太さ0.28ミリの真鍮針金を使用して、リフレクターの端を結ぶ。
 問題が結び目なのは、言うまでもない。
 一番邪魔にならないリフレクター中央部に結び目が来るようにする。

 両端をうまく結んだら、結び目部分の余分な針金を切り去り、ファイアーガムで位置を固定。
 その前にテープでリフレクターの位置を微調整固定している。

 すんなり進行した訳ではなく、一度は余分な針金を切ったとたん結び目がほどけてしまった。

 位置を固定したら更にリフレクター全体をファイアーガムで絶縁する。

 遂に完成!
 マスキングテープを剥がしてクリーニングした。

 この小さくてシンプルなパーツを製作するために投入された凄まじい手間を思い返すと感慨深いものがある。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:08

リフレクター

 リフレクターは幅4ミリが3枚。
 厚さ0.1ミリのアルミ板からカッターナイフで切り出す。
 薄いだけに、切断で波打ち易く面倒。しかし厚い板は使えない。

 0.1ミリは紙幣並の厚さであり、数字から受けるイメージよりしっかりしている。アルミホイルより遙かに頑丈。

 長さは35ミリ程度にしておく。
 リフレクターとして空中に晒されるのは32ミリ、レーザー光線が当たるのは31ミリの範囲である。

 両端1ミリずつ程度はカッターナイフで切り込みを入れる。
 作業のためにガムテープで貼ったのは失敗で、もっとマイルドなテープ使うべきだった。マスキングテープでは逆に弱過ぎるのだが・・・シワ寄らないようガムテープから剥がすのは大変。

 両端を立て、板には丸みを付ける。

 予定ではこの後、内面に金箔をくっつけるはずだったのだが、どうやっても金箔が馴染まない。くっつかない。

 止むを得ず、石英管の方に金箔を巻き付ける。
 マスキングテープ部分があるためこれも馴染みが悪い。それでもアルミ板に比べるとくっつく。
 結構剥がれているが仕方ない。レーザー直射に耐えられる接着剤がないのだ。金箔が無いと反射率が落ちるが、素のアルミでも90%位は反射してくれる。

 3枚のリフレクターをマスキングテープで仮止め。
 金箔のせいで石英管のテープが見え難くて大変。ツルツルのガラスに比べて紙テープには金箔が遙かにしっかりとくっつきやがるのだ。擦ってもなかなか剥がれてくれないほど。アルミ板の端が少し波打っているが修正は困難。

 細かな作業の連続で、これまた連続写真から想像出来ないほど時間が掛かった (;_;)
 しかし本当に難しい作業は、これからだ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:07

マスキングテープ

 写真で見ればすぐだが、この作業大変なんだよ・・・作業台無しでは現実問題として不可能。

 アルミ板の上にマスキングテープを仮貼りし、3等分の印を付ける。印の間隔は6ミリより少し広い。石英管をうまく3等分する方法をあれこれ考えた挙げ句、これに落ち着いた。

 石英管の一端にマスキングテープを巻く。印がうまく重なるのを確認。微妙にズレているがテープの厚みを考えるとコレでピッタリと判断出来る。
 もちろん一発で決まった訳じゃないのは言うまでもない。失敗してそのズレ量を元に、テープの印間隔を変更した。

 120度ごとに3つの印が付いた次第で、印に上端が合うようにマスキングテープを貼る。
 テープが完全に石英管と平行になるよう注視し、ズレていれば剥がして角度を直して貼る。テープ部分は励起用LDの発光部分が来るので、斜めに貼ってしまうと役立たずのゴミが完成してしまう。
 極めて慎重な作業が必要であり、非常に時間が掛かる。

 3カ所に貼ったら角度を変えてじっくり観察し、完全に3つのテープが等間隔になっているか?石英管との平行度に問題は無いか?チェックする。
 このテープはリフレクター取り付け時の位置決めにも使うため、ズレていると致命的である。

 マスキングテープは幅3ミリ。本当は2ミリ幅が欲しかったが売っていない。
 つまり、OKが出た後でこのテープを1ミリほど剥ぎ取らねばならないのだ。カッターナイフは石英管を傷付けられないのでその点では気楽だが、テープが綺麗に一直線に剥ぎ取れず境界が波打つのは仕方ない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:06

作業台

 NLO(非線形光学結晶)としてLBOが手持ちにあるが、3ミリ角で長さ8ミリ。今回はYAG棒が太さ3ミリなので発生するビームも3ミリとなるだろう。3ミリ角のNLOでは小さい。一般にNLOの有効径は80〜90%しかない。そこで、Nd:KGWを注文したメーカーにBiBOの見積もりを取ってみた。1067→534の変換だ。
 4ミリ角で長さ10ミリ。だが、残念ながらHRコーティングは出来ないと言われる。ARはもちろん可能だが。
 共振器内SHGやる場合、NLOの一端に基本波を高反射しSHG波を透過するコーティングが施されていれば出力ミラーが兼用出来て非常に使い勝手が良い。だが、それが駄目となれば別途出力ミラーを用意せねばならない。先日の通り手持ちの共振器内SHG用出力ミラーは割ってしまったからなぁ・・・

 ともあれ最大の山場、リフレクターの製作と石英管への取り付けだ。
 作業を遣り易くするための作業台から製作する。
 東急ハンズでアルミ円錐を入手。底に3.8ミリのドリルで穴を開ける。位置は厳密でなくてもいい。

 L字アングルに取り付ける。
 アングルは4ミリ皿ネジ対応のはずだったのにキツく、穴を広げねばならなかった。
 旋盤みたいに、この円錐で石英管を挟んで支える。大切な表面に直接触ることなく、容易に石英管を回転させて作業したい。

 使い方に説明は不用だろう。

 これを使って組み付ける具体的手順は完全に頭の中に出来上がっているのだが、その微妙さを考えると頭が痛い。想定外の問題も恐らく発生するだろう。

 最近円安なのもムカつく。やや円高に戻しているが1年前よりドルあたり10円も余分に払わねばならない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:05

冷却ready

 ダミーフローチューブを流れるクーラント。ダミーYAG棒の周囲をいい感じに流れている。フラッシュのため微細な泡が止まって見えるが、実際は凄い速さで流れるのが分かる。
 たまに気泡がゴボっと流れて来るのだが、非常に流速があるため一瞬で流れ去ってしまう。これなら気泡が発生しても致命的な沸騰など起きずに済みそうだ。そもそも流れが速過ぎてそれが気泡なのかどうかも確認出来ないほど。

 熱源はないのに1時間で1度ほど水温が上昇。ポンプは水中型ではないが発熱の一部がクーラントに移ったか?
 ただ、わずか1度ほど上昇しただけなのにリザーブタンクやラジエーターに触ると暖かさを感じる。

 バラすと漏水した側は底板が漂白されたかのように綺麗になっている。
 どうやら水路の直径が大きいせいでOリングがシールし切れなかったようだ。

 更に、ホース継ぎ手を接着したエポキシが剥がれている。洗浄効果により水垢の同類と見なされたか?
 剥がれた部分を完全に除去し、水道水圧ですすぐ。

 シール能力を高めるべく、Oリングをシリコンの内径8ミリのものに交換。
 オリジナルの黒に比べると太い。両側とも白いシリコン製に交換。洗浄液の循環で水路の電食がかなり綺麗になっているのが見える。

 底板と合体させ、ホース継ぎ手に水道の蛇口から接続。出口側を指で押さえて内圧アップ試験もしたが、全く水は漏れない。シリコンOリングはしっかり役目を果たしている。
 DPSSヘッドのそれ以外からの漏水も皆無で、これにて問題は解決!

 レーザー砲の水冷システムは完成!

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:04

漏水

 バランスの問題からスティングーミサイル型を考えていたが、リザーブタンクとポンプが合体したユニットが実物結構コンパクトなので、アニメ版AKIRA型でも行けるんじゃないか?と思い始めた。

 水冷システム用の洗浄剤。これで50ccである。
 内部の汚れを取り除いたり、内面を強化すると謳っている。

 10〜25%に薄めて使用する。
 今回クーラントの総量が500cc前後になりそうなので、まるごと投入して丁度良い。

 フタを開けると石鹸水を思わせる泡立ちである。
 効能からは何か強烈な薬品に思えたので、意外だ。

 リザーブタンクに蒸留水と一緒にまるごと投入し、ポンプに通電。一呼吸遅れてアッという間に吸い出されてしまった!
 ギガバイトの軟弱ポンプとは次元が違う。

 だが、蒸留水を継ぎ足して再度動かすと、いきなり漏水。
 ポンプ排出口にハメたシリコンホースの右側からかなり派手に水が垂れている。シリコンは柔らかいため、水圧で押し広げられたか?
 この部分に横着せずバンド止めするべきだと判明。しかし今からでは物理的に無理だ。そこで、布ガムテープを巻いて締め付けることに。シリコン自体は充分なシール能力がある素材なので、圧力で膨れるのを阻止すれば何とかなる。

 だが、他からも漏水する。
 DPSSヘッドの底板の隙間から水が垂れて来た。Oリングが役目を果たしていない。これも今からでは対策し直せないのでアロンアルファーを塗ってテストを続行。
 シリアル番号のシールが貼られていない側から漏水・・・と記録。

 反対側は大丈夫だし、フローチューブやダミーLDアレイからも漏水していない。そこが漏水するとかなり厄介なことになっていた。

 水冷システム全体。撮影時にポンプは止めている。
 DPSSヘッドのサイズに比べてシステムのでかいこと!
 半導体LDは熱に弱いため、せっかく心臓部分が小さくまとまってもレーザーシステムを小さく出来ない。
 普通のパソコンは空冷で充分動いている。写真のシステムはパソコン数台分の冷却を引き受けられるほどの能力を持つ。その能力を数センチのユニットのために使う。

 この状態で1時間ほど動かし続け、洗浄する。洗濯物を洗剤で処理しているかのようなクーラントの泡立ちだ。

 最初はもっとラジエーターを離したスティンガー型でレーザーは写真左へ放出するよう考えていた。しかし、ラジエーターが砲身下に位置しレーザーを写真右へ放出する構成で使い物になりそうに思える。砲の保持に力は必要となるが、それ以外はメリットが大きい。砲がコンパクトになるし水路が短くなる。構造材を減らすことが出来てより軽量になる。
 スティンガー型では全長120センチ以上ないとバランスが取れず、持ち運びを考えると折り畳み式にせねばならない。強度的に厄介だし構造材重量もかなり増える。アニメ型なら全長80センチで、そのまま持ち運べる。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:03

ファイヤーガム

 性懲りも無く耐熱パテを試してみた。成分が珪酸塩オンリーという点で期待してみたのだ。その結果、コレはかなり使えると判明。レーザー自作派にとっては手軽な絶縁耐熱素材として定番化するかもしれない。もっとも、既製品を買うのではなく自作している日本人はかなり少なく、どの程度需要があるかは・・・
 結論から言って、レーザーが集光される可能性がある場合はまずいものの、単に直射される程度であれば耐えられる。集光されても反射板の裏などでは充分使えそうだ。つまり、アルミ小片のリフレクターと針金を接着したり、リフレクターに絶縁材として塗ることが可能だ★

 ガラスにコレで金箔を接着しレーザーを照射する試験では、残念ながらコリメート光に耐えられなかった。リフレクターには流水やYAG棒を透過してレーザーが当たるため、何かの弾みでコリメート光に晒される可能性が否定できない。

 これとは別に、鈴木理化学器械に耐火レンガ用接着剤を注文した。納期20日とのことで当分先になるが、届いたら試してみたい。アルミナ製のレンガを接着するためのもので、ホームページの説明では接着相手のレンガと同一成分だという。
 言うまでもないが耐火レンガを接着するためではなく、接着剤そのものをアルミナパテとして使えないかテストしてみたいのだ。

 自作レーザーにおいて耐熱絶縁素材はキーパーツの1つなので、何がどの程度耐えられてどんな用途なら使い物になるかを知っておく必要がある。レーザーダイオードドライバーでもそうだったが、片っ端から試した上で結論を出すのは無駄にならない。

 アルミに塗り付ける。かなりさらさらしている。固まるまで8時間必要で、固まる前に炎に晒すと燃えてしまうらしい。
 パワー最大でレーザーの焦点に晒しても燃えない。

 ただし無傷ではなく破壊されてしまう。燃えたり溶けたりしないのはいい。
 レーザーの焦点をすこしボカせば全くの無傷である。ホットボンドでは溶けてしまう部分の絶縁に手軽に使えそうだが、かなり固いものの曲げる力には弱く簡単に割れるので要注意。

 このパテは新共立モジュールのLDを埋めるのに使われていたものとそっくりな感触である。同じものかどうかは分からないが。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:02

温度計

 水冷システムに不可欠なのが水温計。特にレーザーの場合、パソコンとは比較にならないほどシビアなので、温度計無しでは安心して使えない。

 温度計などどこでも売っているが、水中使用出来ないものも多い。そこで、熱帯魚用のものを採用。もっと小さなものが欲しかったが、測定周期10秒とか荒過ぎる。
 大型の品は4秒間隔の測定で、まあ我慢出来るか?という感じ。水中温度計は意外に種類が少なく、選択の余地が無い。

 でかい代わりに電池が単4だしバックライト機能もあるので、いいかもしれない。余り欲しくないが最高最低温度記憶機能もある。表示は水温と気温の切り替え可能。
 レーザー砲は夜間使用も多いであろうことを考えるとバックライトは嬉しいし、ボタン電池でないのもいい。ボタン電池を使った機器が電池切れになった時、新品の電池を買おうとして余りの高価に唖然として買わずに帰って来た経験は無いだろうか?
 単4ならば安く手に入る。

 だが、吸盤付きのセンサーはリザーブタンクに入れ難い。
 センサーの抵抗を測定して温度を計算していると思われるため、途中のコードは単なる導線だろう。切断すると案の定だった。これなら簡単に切ってつないで使える。

 リザーブタンクの天板に2.8ミリのドリルで穴を開け、コードを通しホットボンドで封印する。

 組み直したリザーブタンク。
 水が入っていない状態では、うまく吸盤が吸い付かない。組んだ後でも給水穴から割り箸を使って吸盤を壁面に押し付けることは可能だ。

 レーザー砲が完成直前になれば、コードは最適な長さにつなぎ直すことになろう。それまでは液晶保護シートも剥がさないので表示が少しだがクリアでなくなっている。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 11:01

作戦

 急に閃いて加工する。
 一度組み上げたDPSSヘッドを全部バラした挙げ句、洗浄もやり直しだ。

 フローチューブを差し込む中央穴周囲を削る。Oリングが迫っているので慎重に行わねばならない。このユニットはあらゆるものがギリギリまで詰め込まれているため、改造の自由度が低い。何か加工しようとしても物理的に無理なことが多い。

 組み立てると、フローチューブ両端に僅かな空間が確保される。
 この空間に細い針金を巻いて、アルミ小片で作ったリフレクターを固定しようって計画。巻いた針金をうまく結べるのか?と考えると微妙過ぎるが。

 DSPPユニット台座の四隅には固定用の穴が開いていたが、例によってインチ系らしく内径が約4.5ミリと半端。5ミリに広げて使用。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:59

難題

 傍目には一気にYAGレーザー発振まで突っ走れそうに感じられるかもしれないが、それほど簡単ではない。

 まず、ダミーYAG棒は手持ちと同じ長さ51ミリの方を使用したが、見ての通り長さがギリギリもいいところ。反対側も同じ状態である。
 実物のYAG棒は硬度8.5もあり、これはガラスで引っ掻いても傷付かないレベルである。コーティングも通常かなり強力で、取り付け時に傷物にする心配はそれほど高くない。だが、YAG棒の端面にOリングがハミ出してしまいそうだ。もしレーザー光線に晒されたらひとたまりもなく燃えるだろう。

 実際にはOリングがハミ出した部分は共振が起きずレーザー光線は発生しないと思われる。燃えるか燃えないかは、やってもないと分からない。まあ、燃えたらその時はその時だ。
 Nd:KGWは長さ55ミリでカスタムメイドして貰っている最中であり、写真の状態から2ミリずつ長く伸びることになる。

 石英管はどうやら見積もりにシカト決められてしまったようで、仮注文に成功したARコーティング無しのものを本採用するしかないようだ。
 出力が数%低下するであろうことは我慢するとしても、反射レーザーがLDアレイにどの程度悪影響を与えるかは分からない。

 何より問題なのがリフレクター。金箔が使えることにが分かって万々歳かと思いきや、金箔を石英管に固定する方法が無い。
 極めて薄い金箔が自然にくっつくのを期待するのは駄目っぽい。台紙から綺麗に剥がれてくれない。接着剤は使えない。石英管と金箔の間に挟まった接着剤がレーザーで燃えてしまう。

 外径6ミリのフローチューブは写真に赤丸で描き加えたようにLDアレイとほぼ接する状態となる。CEO社のこのタイプはコリメートレンズを使わず、励起LDを可能な限りターゲットに接近させる方法を採っている。
 そのため、チューブ周りの空間が極端に狭い。LDアレイ同士の配線や写真下部に見える保護ダイオードなどもある。
 薄いアルミ反射板を作ってそれに金箔を付着させ、アルミ反射板を固定するのが当初の目論見だった。固定方法はフローチューブと平行に120度毎に細い棒を3本通し、その棒で押さえつける。

 ところが、太さ2ミリの棒でもLDアレイに接触しないよう通すのは至難の工作である。材料を集めて加工に入ろうとしたが、LDをショートさせる懸念が払えず断念した。更に細い棒では剛性に不安がある。
 レーザー放射部分は端板と端板の間を完全に埋めているため、チューブと直角に何らかの構造を作る余地も全く無い。

 やはり、CEO純正品がやっているように変形三角柱のリフレクターを作るのが唯一の固定方法っぽい。
 耐熱性にすぐれ、絶縁体でもある素材・・・あれこれ調べるとセメントの耐熱性は論外。この場合の論外とは、1100度まで大丈夫な耐熱パテを炎上させ白い粘土を焼き払うような世界における話だ。
 浮上した素材は、アルミナ。だが、この複雑な形状を個人がアルミナで作れるのか?
 石英管を作ってくれた鈴木理化学器械は助けになるだろうか?

 万策尽きた訳ではなく、まだ幾つかアイデアあるので解決策を模索している。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(2)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:57

パーツ仕上げ

 DPSSヘッドユニットの端板底面の穴を紙ヤスリで丁寧に仕上げる。
 余分な抵抗を減らすのが重要である。クーラントの流量はLDアレイとクーラントの温度差に直接影響する。
 パソコンCPU水冷系の情報では、CPU(こっちの場合はLDアレイ)とクーラントの温度差はクーラントの流量が増えるほど減少し、クーラントと気温の差はラジエーターのファン風量が増えるほど減少する・・・という結論っぽい。

 ラジエーターはある程度大きさを容認して性能を確保出来るが、CPU水枕(こっちの場合は写真のパーツを含むDPSSヘッドユニット)の性能には限界がある。従ってクーラントの流量を増やすのがポイントで、そのために強力なポンプと抵抗の少ない水路が要求される。

 底面の穴に水道の蛇口を押しつけて水を勢い良く流し、端板内部を洗浄。更に、超音波洗浄機にかける。
 結構加工したため、削り屑が大量に付着していると思われる。それがLDアレイに運ばれるのはまずいので念入りに綺麗にする。
 再度水道蛇口で荒い、また超音波洗浄する。電食以外は新品のようにピカピカになった★

 洗浄水は中央とその周囲3箇所の合計4穴から噴出するが、中央だけは両側に開いている。それでも内側にばかり水は噴き出し、外側にはほとんど洩れない。穴の直径差(内側4ミリ外側3.2ミリ)もあるが、うまく出来たパーツだ。
 また、ある程度の圧力を加えないと水が噴出せず、だらだら垂れ落ちるだけ。このDPSSユニットをうまく水冷するためには、ポンプに一定以上の性能が必要ということだ。

 ダミーチューブとダミーYAG棒を使って組み立てる。LDアレイもアクリルパイプ代用のダミーだ。LDアレイの全長は39.62ミリなので、ダミーもフローチューブより0.4ミリほど短く作った。
 わざわざダミーを使って組んだのは、これで水冷システムを組んで試験を行うためだ。試験の目的は3つある。 

1)どこかで水洩れしないか確認する。もし水漏れした場合、本物のLDアレイ使ってると非常にまずい。
2)各パーツの洗浄。特殊な洗浄液を使う。
3)クーラントの流量が充分か、フローチューブ内部に滞留や気泡を発生しないか確認する。

 一部のOリングは置換したが、大部分はオリジナルをそのまま使用。耐熱性や硬度が慎重に選択されている可能性が高い。

 エルボー管に指をしっかり押し当て、直管を吸ってみた。完璧に気密されていると確認。
 ただし、吸うのは負圧である。水冷システムは正圧なので漏洩しないかどうかは試験してみないと分からない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:56

レーザー兵器

 新兵器が到着した。ガルバノメーターだ。レーザーに興味が無い人間は「それ何?」と言いたくなるだろう。
 早い話が、レーザーで文字や図形を描くための装置である。

 レーザー光線を鏡で反射させ、その鏡の角度を高速で制御することで光のお絵かきが出来る。鏡を動かす物理的装置をガルバノメーターと呼び、ガルバノメーターを利用してレーザー光線を制御するのがガルバノメーター・スキャナー。

 写真はスキャナー基板と電源である。
 下部の9ピンコネクターにガルバノメーターが2つ接続される。レーザー光線を横に振るためのミラーと縦に振るためのミラー。2つのミラーで反射させることにより、2次元の図形を作れる。

 レーザーお絵かき装置は日本でも手軽に入手出来る。ヤフオク覗けばほぼ常時売られている。だが、クラブや結婚式場で演出に使われるそれらのレーザー照明装置は大抵の場合、文字を描くことができない。単純な図形を描くのがせいぜいだ。
 安価な装置は鏡の位置を正確に制御出来ないし、高速に制御することも出来ない。それでは文字は描けない。これに対し、自分が入手したのはプロのレーザーショーにも使用可能な性能の品である。最高性能ではないが、そこそこの値段でそこそこの性能。26Kと言えば分かる人間には分かる。

 ガルバノメーターの高級機種はILDAという規格に準拠している。安い機種は準拠していない。これだけで簡単に見分けることも可能だ。もしヤフオク等でガルバノメーターが出品されているのを発見したら、ILDAに準拠していますか?と訊くのが一番早い。
 ILDA標準信号は左上に写っているコネクターから入力する。与える電圧で鏡の位置を決める。つまり、このスキャナーを実際に稼働させるためには、文字や図形を電圧の変化として与えねばならないのだ。この基板があってもそれだけでは何の役にも立たない。
 今年7月の某イベントで使用したいので、それまでには自在に文字を描けるよう頑張りたい。プラスマイナス15Vで1Aだから、バッテリー動作化は容易だが、初期目標のイベントはAC電源が使える場所で行われる予定なので紐付きで動かす。

 レーザー砲と同様だ。バッテリー動作による持ち運び可能化は常に頭に置いた上で、まずはAC電源紐付きでの実用化を目指す。

 これがガルバノメーター。同じものが2つ付属している。
 ラジコンのサーボを超高性能にしたような品で、回転軸に小さな鏡が付いている。幅5ミリで長さ1センチ。大きな鏡は振る速度が遅くなり性能が落ちる。

 鏡は小さいがレーザー用の特製だ。そこらで売っている鏡と異なり、反射率が高く平面度にすぐれ、何より表面鏡である。反射面がガラスの奥ではなく表面に存在している。この鏡1つでも入手は面倒だしそれを取り付けるのはもっと面倒だ。
 既製品が楽である。

 ちなみに、鏡は光出力10ワットまでのレーザーに耐えるとされている。

 ガルバノメーター・スキャナを自作している人もいる。自分もネットの情報を参考に自作するべく入手難のパーツを特注で手に入れたりもしたのだが、結局既製品の購入に落ち着いた。
 自作は極めてこまかく微妙な作業を強いられる上に、既製品未満の性能しか出せそうにないからである。自分が現在苦労して建造中のレーザー砲は、完成すれば市販品では絶対入手不可能な品と言える。据え置きのゴツいレーザー装置ならともかく、自由にどこにでも持ち運べる装置としては最強となる(予定)。
 しかしガルバノメーターは苦労して自作しても市販品には勝てそうにない。馬鹿馬鹿しい。

 そもそも自作はかなり大変であり、いざ実行出来る者は皆無に近いだろう。まだ、ILDA準拠の品を制御する実用的方法の方が需要あるのではなかろうか?

written by higashino [ガルバノメーター] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:55

金箔

 こうなったらあれこれ悩むよりも、フローチューブに金箔を直接貼り付けてしまうのが良いかもしれない。石英管に密着していれば励起LDの筐体に触れることはない。
 だが、金箔は燃えないのか?

 アルミは燃えない。アルミ缶を貫通出来るか試したことがあるが、傷1つ付かなかった。反射率が高いこともあるが、熱伝導が良く与えた熱がどんどん周囲に逃げて温度が上がらないせいだろう。
 パルスレーザーなら熱が逃げる暇を与えず一気に温度を上げられるため、金属を撃ち抜ける。

 だが、金箔は薄い。808nmにおける金箔の反射率は銀に匹敵し、98%程度もある。しかし薄ければそれだけ逃がせる熱が減る。
 厚さ1万分の1ミリしかない金箔にレーザーの熱が集中すれば、貫通するかもしれない。さっそく実験だ。

 金箔を簾のように垂らしてレーザーに晒したかったのだが、破らずに垂らすのは無理だとすぐ分かる。
 仕方なくアルミにこすり付けて付着させるが、破れてしまう。だが一部の、端がめくれている部分は土台のアルミに熱を逃がし難く、レーザーで溶けるかもしれない。

 フルパワーでじっくり炙ってみる。反射率の高さが伺える。
 照射位置を変えながら長時間加熱したが、金箔に変化は皆無。めくれた部分も全く損傷無しである。レーザー光線を懐中電灯の光に感じてしまうほど何の影響もない。

 すげぇよゴールド!
 さすがにゴールドだ。粘土やパテとは格が違う。

 余りの薄さのため接着剤無しでも地と馴染んでしまう。だが、表面がツルツルのガラスには容易に付きそうにない。リフレクター作りは綱渡りの工作となりそうだ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:54

粘土

 次なるリフレクター候補として登場したのは粘土だ。
 大理石混入の少し高級タイプ。さすがにこれは容易に燃えないんじゃないか?

 白く輝くクラフト用粘土の美しい面が、レーザーに立ちはだかる。
 これはレーザーに耐えてくれそうな雰囲気★

 だが、予想に反して熱線銃の前には全くの無力 (;_;)
 オレンジ色の炎を吹き出して燃える。

 さすがに出力1ワットで様子を見た時は完全に跳ね返していたのだが、出力上げると抵抗出来ず。

 白い粘土も紙切れのように焼き払われてしまった。
 レーザー恐るべし!と感心している場合ではない・・・どうする?

 耐火パテも粘土も駄目。CEO社の純正リフレクターは何で出来ているんだ?やはりセラミックなのか?
 個人で加工出来て電気を通さずレーザーに撃ち抜かれない素材か・・・調べたらセメントや石膏もセラミックの仲間なんだな。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:53

耐熱パテ

 リフレクターの素材候補として耐熱パテを調達。耐火シール用で1100度に耐えるとの売り文句である。当然の理由から白が欲しかったのだがグレーしか置いていなかった。

 ガムテープの上に少量添付して固まるのを待つ。
 型を取る場合、型に接着されては困る。試しにガムテープ裏にくっつかないことを確認したかったのと、固まった後の堅さを見たかった。

 残念なことに硬化後も爪先で押すと凹む程度の強度しかない。これじゃ使えないかもしれない。

 久々に出番が来た現行レーザー砲。
 ガムテープからはあっさり剥がれたパテをアルミ台に立て掛ける。

 808nmのレーザーを照射して、耐熱性能のチェックだ。

 ところが、ほんの1ワットほど集光しただけで煙を上げ始める。をいをい、幾ら何でも弱くないか?

 レーザー出力を最高に上げる。
 激しく燃え上がる(をい)。

 火を近づけても燃えず、炎や黒煙を発生しません・・・だっけ?

 確かに、白煙しか上げていないしレーザーを近づけても燃えないとは書かれていないが (^_^;)

 レーザーが当たった部分は白い灰になり、部屋中に悪臭が立ち込めた。
 全く役に立たない(怒)

 こいつ本当に1100度に耐えられるのか?
 派手な燃えっぷりを見ると、白なら耐えてくれたとはとても思えない。

 完全に貫通してしまっている。
 もし本番に使って少しでも励起LDの光が接触したら、燃えカスで汚染されLDが致命的ダメージを受けるだろう。

 どうやら別の素材を探さねばならないようだ。
 土台のアルミが無事なのを見ても分かるように、金属小片のリフレクターなら恐らく耐えてくれる。しかしLD筐体と接触するため、今度は絶縁を何で行うか考えねばならない。
 金属小片使っても絶縁材が燃えたのでは解決にならない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:52

リザーブタンク

 

 エルボー型ホース継ぎ手を取り付ける。天板はオリジナルと180度違う向きに取り付け直した。出来ればレーザー砲本番でもこのリザーブタンクを使いたい。自作はかなり面倒そうなのだ。試験中は使わないが便利なセンサーもビルトインされているし・・・
 しかしポンプを付けてうまく働いてくれるかどうかは分からない。水漏れはアロンアルファーを流し込めば止められるが、ポンプとの接続穴だけは問題。

 携帯レーザーでは工作中常に重量を考慮している。パーツはキチンと働いてくれることが前提だが、その上で軽量化は忘れない。アクリルはかなり強靱で軽量で腐食もしない良い素材である。

 ラングD5の底板を逆向きに付け直し、厚さ25ミリのプラ箱をガムテープ止め。
 使い物になるかどうか分からない段階では、手間いらずですぐバラせるガムテープが大活躍。綺麗に仕上げるのは構造が確定してからでいい。
 底板も鉄で重いのが気に食わない。最終的にはアルミ板で作り直し必至だ。

 ポンプの吸い込み口には、内径13ミリ外径16ミリのシリコンホースを切ってかぶせる。水シールド用だ。

 リザーブタンクとポンプを合体。

 ポンプの吸い込み口が真上ではなく水平になっている。これでもリザーブタンクの水位さえ充分なら吸い込んでくれるはずだが、もし試して駄目だったらここまでの工作は無駄になってしまう。
 だからこそガムテープで済ませられる部分は済ませてしまう。

 ポンプ排出口にホースを付け、リザーブタンク給水口に水道の蛇口から直接補給しつつ動作テスト。ちょっと驚くほど流量が多い。噂通りだ。
 ギガバイト純正ポンプは0.25Aと勘違いしていたが実際は0.5Aと表記されていた。つまりワット数は4倍だったのだが4倍しか違わないとは信じられないほど。しかも騒音や振動も少ない。
 危惧されたタンクとポンプの接合部分も水漏れせず、どうやら本番までこのユニットは流用出来そうである★

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:51

ウザいG1/4

 超絶ウザい!
 ホース継ぎ手を固定するための受けワッシャーがどこにも売っていない!

 使い道は明白なので省略するが、G1/4ってメジャーな規格なと思ったら水冷パソコンの世界以外ではドまいなーらしい(泣)

 東急ハンズの水道コーナーならあるか?と期待したが、左下のワッシャーより径の小さなものは扱っていない。ならばと汎用ナットで1/2インチのものを買って来た。それが右下のものだが、見た目は完璧フィットしてるのになぜだがネジ込めない。

 秋葉原のネジ専用店にはインチネジが無く、あちこちパーツ屋を回ったが適合するものは皆無(怒)
 水冷パーツとしてのラジエーターは普通にこのホース継ぎ手をネジ込める穴が開いているってのに・・・頼むから水冷パーツ扱ってるところは適合する受けワッシャーも扱ってくれ!
 ワッシャー1つを入手するために散々歩き回り使えそうなものを買って、結構なカネと大変な時間を浪費した挙げ句、収穫は皆無。完全な無駄足に終わった。

 ギガバイトのリザーブタンク。
 水位計と温度計を制御している基板を取り外す。試験中に警告が出ると鬱っとうしいからだ。意外なことに水位計は非接触式っぽい。
 基板には青赤のLEDとブザーが見える。

 この後、ポンプが載っていた台の部分を切り取り、ポンプが刺さっていた穴のシリコンシールドを取り外す。

 ホース継ぎ手をワッシャーで固定出来ないため、小型ガスバーナーの登場。
 直管継ぎ手から可燃性なOリングを取り外し、加熱。アクリル天板を溶かしつつネジ込む。穴は12ミリに拡張しておいた。

 この後で直管継ぎ手は外し、実際に使用するエルボー型をネジ込んで仕上げる。
 ちなみにこのガスバーナーは10年以上も前に買った骨董品。当時充填したガスを使い切れていない。10年以上ガス漏れせず健在というのが感動。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:50

ラジエーター

 ラジエーターもラングD5と同じ場所で購入。
 12センチファンが3連で装着出来るタイプで、全銅製にも関わらず重さは1キロを切る。高性能の放熱器としてネットでは容易に使用例が見つかるものの、誰も重さに触れていないため現物が来るまで冷や冷やものだった。
 レーザー砲の重量に直結する。小銃クラスの重さに収めるのは無理だが、システム重量10キロを切るべく努力するつもりだ。

 ファン取り付け穴は両側に付いている。片側だけを使用し、もう片側の穴はラジエーターをレーザー砲本体に固定するため使いたい。
 AC電源紐付きで動作させる間はファンを装着せず、まとめて家庭用扇風機で風を送る。

 ホースコネクターはオプションとなっている。

 現行レーザー砲→熱線銃に関しては、電源と冷却系を左肩に、レーザー本体とドライバーを右手の銃に、という構成である。
 これに対し、新レーザー砲はスティンガーミサイルタイプの本体にレーザーと冷却系を収め、左肩には電源とドライバーを配する計画だ。

 今回はDCコンバーターを使用せずレーザーの消費電流と電源から送り出される電流は同じの予定。となればレーザードライバーが本体から離れていても構わないし、その方が複数電源の使い分けも容易となる。
 一方冷却系は高い能力が必要であり、冷却水の取り回しを考えるとレーザー側に統一したい。

 冷却系の電源はラジコンバッテリー2本を本体に搭載、騒音無視のハイパワーファンをブン回すこともあり消費電力は50〜60ワット。メイン電源は平均消費電力600ワット。正味450ワットを励起LDに注ぎ込む。
 レーザー系と冷却系の電源は完全分離し、レーザー電源ノイズを減らす。
 本体は前部にレーザーとポンプとリザーブタンク、後部にラジエーターとファンを配置し、天秤棒のようにバランスを取る。AKIRAアニメ版のレーザー砲をマネすれば非常にコンパクトでいい感じに収まるが、バランス悪過ぎて実用上は酷く扱い難くなるだろう。コミック版がいい。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:49

仮・石英管注文

鈴木理化学器械製作所

 先日とは別のメーカーに、コーティング無しの素の石英チューブを無事に注文出来た。
 個人の少額注文では申し訳ないので公開。石英管はいざ入手しようとすると意外に手こずるので、レーザーに限らずパーツとして欲しい場合は利用してみて欲しい。
 最後は単なる銀行振り込みであり、未成年だと引っ掛かるう類の過程もない。だが、オンラインショップではないためそれなりに段階的手順を踏まねばならず、その手の経験がないと敷居はかなり高いかもしれない。

 国内・海外を問わず、ネット検索で引っ掛かったメーカーから購入するには標準的な手順がある。

1)見積もり quate を依頼。
2)見積もりが返って来たら、注文書 order を出す。
3)請求書が返って来たら、支払いを行う。


 これらの段階のどこかで拒否されたり反応無しなことも多い。ネット上のオーダーフォームで会社名と部署名を必須入力にしているようなメーカーは難しい。
 途中で初取引だと登録が必要になったり、あれこれ関門がある。海外相手なら当然だが遣り取りは英語だし、未成年は支払い方法が無い。
 作業は7日ほどかかるとのことなので、入手はGWのド真ん中。連休中には手に出来ないと覚悟しておくべきだろう。しかしそれでも最低限の保険にはなる。

 無コーティングだが石英管が調達でき、長さシビアだがYAG棒はある。つまり、最低限の発振テストが出来るだけのパーツは揃ったのだ。発振に持ち込むまでの各種工作は面倒で時間を要するが、最悪の事態は避けられる。
 コーティング付きの石英管を入手するとか、Nd:KGWでパワーアップするとか、それは後の楽しみとしておけば良い。

 一般論としてコーティング無しのガラスは反射率が4%らしい。表面が曲面なので、LDアレイから発射されたレーザーの4%が戻って来る訳じゃない。果たして反射レーザーでLDアレイが壊れないが不安ではあるが危惧するほどのことは無いかもしれない。もちろん壊れなくても励起効率悪化は仕方ない。

 結構苦労して石英製のフローチューブを用意したが、調べるとYAGレーザーのフローチューブはパイレックスなどの耐熱ガラスが一般的らしい。石英ガラスは最強で、赤熱させて水に放り込んでも割れないと言う。パイレックスとは比較にならない。実はオーバースペックだった訳だが、自分が入手したDPSSヘッドはフローチューブが割れた前歴持ちである。
 もしかするとチューブが割れ易い条件を備えた個体かもしれず、石英使うのが正解だろう。セラミック管は更に上だが透明じゃないし。

  ところで、これはCEO社の現行製品の断面図である。
 フローチューブをLDアレイが3方向から取り囲んでいるが、隙間を三角形の物体が埋めている。なかなかうまい方法だ。これなら物体が脱落することはない。接着剤やネジを使用せずにしっかり位置が固定される。恐らくチューブとの接触面が高反射面となっているのだろう。
 類似品を自作してしまえば、チューブ本体にHRコーティングしなくて済む。

 こちらは上位機種の断面図。
 フローチューブ周りの構造が分かり易い。

 適当な冶具を製作し、中央に6ミリパイプを抱え込む構造にする。
 パイプに金箔を巻き付けた後で、耐熱パテを充填する。
 固まったら3つに割って取り出す。

 これでチューブ接触面が輝く絶縁性のリフレクターが製作出来そうだ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:46

ボアアップ

 ファイナルファンタジー12のせいでレーザーいじる時間が取れないはずなのだが、実はプレステ2が壊れた。何の動作不安定も皆無の突然死。電源入れても初期画面さえ出ず真っ暗。痛いのは、最初期型でありアナログRGB出力でクリアな映像楽しんでいたという点。新しいのを買うとRGBが使えない。
 で、ムカついてここ最近のブログ毎日更新だったりする (;_;)

 オリジナルのDPSSヘッドは太さ2ミリのYAG棒用だが、3ミリ対応とするためにホルダーをボアアップ改造。
 3.2ミリのドリルを使い、Oリングもろとも貫通させる。

 今度は4ミリのドリルを使い、内側からフローチューブのストッパーだけをボアアップする。反対側に貫通させないよう注意。内径4ミリのフローチューブに太さ3ミリのYAG棒を通す。

 このホルダーはてっきりステンレス製だと思っていて、「それなのに錆が浮いてるのはなぜだろう?」と疑問だった。だが、どうやら銅にニッケルメッキを施したものらしい。放熱性能優先!
 これを銅から自作で切り出すのは難しいな。

 リーマーで底穴を広げる。現在加工中。
 P−8のシリコンOリングがフィットしそうだ。

 錆は電食だろう。パソコン水冷では常に話題になっている。クーラントに純水を使うしかないレーザーの泣き所か。

 別の海外メーカーに試しに Nd:KGW の見積もりを取ってみた。すると、レスポンス早いわ価格マシだわ・・・コーティングも単純なARだけ指定したし、ロッド長も63ミリではなく安全にマウント可能な最低の55ミリで頼んだのだが。どうやらYAGとKGWでそれほど値段は変わらないっぽい。もし基本波発振に成功したら、NLOとしてBIBOも注文してみるか。 

 携帯DPSSは励起LDの温度管理が困難で全般に温度が上がり易い。半導体LDは温度が上がると発振波長が長くなる。
 Nd:KGWは吸収波長の中心が808nmではなく811nmと長波長にシフトしている上に、吸収波長幅も広い。つまり、携帯DPSSには非常に向いている。ちなみに発振波長も1064nmではなく1067nmにシフトしている。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(2)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:45

ホースコネクター

 DPSSヘッドの底板には水管用の穴が開いている。これをボアアップ。
 一方は8ミリ、もう一方は10ミリまで広げる。継ぎ手と真鍮パイプを用意。真鍮パイプは当然ながら外径が8ミリのものと10ミリのものだ。

 継ぎ手の内径は微妙にハンパなので、少し削ったり真鍮パイプ側もヤスリを入れたりして調整。

 2時間硬化型の強力エポキシを接着に使う。
 真鍮パイプを継ぎ手に差し込む。バイスでがっちりと押し込む。
 こういうやり方するのであれば継ぎ手のネジ部分を切り取ってしまった方が綺麗に仕上がるように思える。
 しかし、それでは後で困る。

 DPSSヘッド両側のマウントを底板に取り付ける際には、2カ所のネジを使う。
 継ぎ手のネジ部分は残して高床にしないと、このネジが差し込めなくなってしまうのだ。

 直管は内径1/2インチホース用で、ラングD5ポンプの排出に最短距離で直結する。IN側だ。
 曲がっている方は内径8ミリホース用で、OUT側となる。こちらはラジエーターに接続予定。

 完成した物は強度に不安を感じない剛性があり、充分使い物になりそう。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:43

ダミーチューブ

 フローチューブの長さは41ミリ弱と見当を付け、アクリルパイプでダミーを製作。ジャスト40ミリにしてみた。非常に固くて差し込めなかったが、ネジ止めによる強引な押し込みでピタリと収まった。
 Oリングがぺったりと押し潰され、どう転んでも水漏れは起きそうにない。フローチューブが割れさえしなければ。

 アクリルパイプは外径6ミリ内径4ミリだが、実測すると外径6.1ミリ、内径3.8ミリという感じ。予想通り、アクリルという素材でぴったりと肉厚1ミリに収めるのは難しかったようだ。
 しかし実測値でちゃんと差し込めたということは、現物を特注する時に安心して外径6ミリを指定出来そうだ。モノには公差があり、6ミリジャストに仕上がるとは限らない。しかし現実に6.1ミリが差し込めている。当然ながら差し込む先も公差の存在を前提に絶妙な余裕がサイズに設定されている訳だろうが。

 外すと、フローチューブ破損によりOリングが痛んでいた左側は、Oリングの一部が剥離してしまっていた。だが、余りの圧着ぶりにこの程度で水洩れする可能性はまずない。

 フローチューブとして特注する石英管のサイズは、こうして決定された。
 外径6ミリ、内径4ミリ、長さ40ミリ。公差は取りあえずプラスマイナス0.15ミリ。

 手持ちのYAG棒と、3ミリの真鍮棒で作ったダミー。長さは公称50ミリだが予想通り実際は2インチということか51ミリあった。
 更に、長さ63ミリのダミー棒も製作。

 海外某社は63ミリのYAG棒が作れると回答して来たが、当然ながら特注品なので相場より遙かに高い。更に、注文しても納期2ヶ月とかの世界。カネさえ出せば個人でも相手にしてくれることが分かったし、Nd:KGWなど興味深い結晶も扱っている。しかし、買うことにしても当分手に入らない。
 無理はあるが少なくとも最初は手持ちのYAG棒で頑張るしかない。

 ネット検索すると国内メーカーも結晶はじめ多種多様なレーザーパーツを扱っている。しかし価格はまず書かれていないし注文方法も不明。個人相手にも売ってくれよ!と感じている人は多いだろう。だが、良くても海外注文の数割増し、下手すりゃ桁が1つ違うのがレーザーの相場。
 例え国内メーカーが相手にしてくれたとしても、価格を提示されたら瞬殺されるだろう。夢は抱かない方がいい。どうせ買える価格ではないのだから、注文方法が分かろうが分かるまいが同じだ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:42

秋月グリーン

 赤だけではなく緑も買って来た。共立同様に国内でグリーンレーザーモジュールを販売している数少ない秋月電子からだ。

 どの程度のものか、素性性能に興味あったことは否定しない。しかし買ったのは、あくまで実用目的。OEMである。レーザーの世界でOEMと言えば組み込み用途ということ。相手先ブランドによる販売・・・ではない。

 どうやら新しく入手したDPSSヘッドを生き返らせる目処が立ったので、現行レーザー砲は熱線銃として仕上げることに決めた。これから暖かくなるとGを始めとした害虫が出現するので、片っ端から退治してやる★
 そこで、照準用のレーザーサイトが欲しい。
 数十ワットの赤外線を照射する時は当然レーザーゴーグルを装着する。赤外線カットゴーグルを着けると、可視光であっても赤は見た目数分の1の明るさになってしまう。見難い。だから、緑を照射したい。

 熱線銃は主として2〜3メートル以内で使用し、10メートル以上先を狙うことはまず考えられない。となればレーザーサイトに大した出力は必要ないし照射点を注視する用途なだけに出力が大き過ぎると危険。
 だから、こいつを改造するとどこまでパワーアップ出来るか?なんてことを試す気はない。箱出しで使うつもりだ。グリーンレーザーを出すパーツとしては新共立と並んで最安値であり、直に出向いて送料不要なだけ安い。だから選んだ。

 手っ取り早くラジコンバッテリーとFDKコンバーターの組み合わせに接続。これはジャスト3V出力に調整した品で、4A以上を消費する数ワット級LDの駆動用である。
 秋月モジュールは3V接続用なので、そのまま試験。

 光出力は0.95ミリワット。基板上の半固定抵抗を回すと3ミリワットまでアップした。しかし、みるみる出力は低下し2ミリワット台前半に。
 励起用LDは数百ミリワット。その放熱がこの程度の筐体で追い付く訳はない。自分がレーザー砲でやっているように、廃熱処理不足を補うべく間欠使用すべきである。連続照射を避けるよう付属の説明用紙にも書いてある。

 となると熱線銃のレーザーサイトとして使う場合は、乾電池2本動作にしてスイッチも別に付けた方がいいだろうな。一応新共立と異なって寝起きが良いし、光出力も1〜3ミリワットで充分だから、コレで行こう。

 相変わらず秋月は安全運転。電池接続するだけでレーザーポインターになるものをモジュールとして販売することに引け目があるのか、しっかり1ミリワット未満に調整した状態で売ってるし通電を示す赤LEDが点灯するようにしてるし。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:40

違法販売

 レーザー兵器開発の資材を調達すべく秋葉原を歩いていて、ふとレーザーポインターに目が止まった。規制後はレーザーポインターのバリエーションが大幅に減少し、どの店に行っても見たような機種ばかりが並んでいる。値段も高めだ。
 そんな中で、珍しく懐かしのキーホルダータイプ発見!
 レーザーマニアとしては一目でおかしいと気付いたのは言うまでもない。

 1ミリワットの出力規制は知られているが、全長規制などもあってキーホルダー型は絶滅したはずだ。良く見るとPSCマークも無い。値段も普通のものより安い。
 パッケージを透かし見るとはっきりしないが、クラス3Aと表記されているようだ・・・をいをい!
 隣には別の小型タイプも吊ってあり、やはりPSCマークが無い。ただしクラス2Aのようだ。

 実は規制適合の市販品も1つ手元に置いておこうと考えていた。単に、改造レーザーとの比較写真用である。市販品に比べてこれほど違うと見せるための。市販品は種類が限られるため、どれ買ってもみんながみたことあるものとなり、比較が分かり易いだろう。
 そんな中に突然現れた違法品だ! 

 レーザー規制は銃規制と異なり、所持は合法である。今話題のエアガン規制では所持も違法となり、該当エアガン持っているとパワーダウン改造か廃棄かと大騒ぎである。だが、レーザーでは違う。
 話のタネに買って帰った。合法品より安いしね★

 ちなみに自分がレーザー規制後に違法販売を目撃したのは今回が初めてである。秋葉原でも他店では売っていなかった。規制から数年が経過し特に事件も起きておらず、関係者の気が緩んで来たのかも。ビデオのコピープロテクト外し規制を思い出す。

 外国製のペンタイプと並べてみる。小ささが分かる。どちらもクラス3Aで波長650nmと同一スペックである。ペンタイプはレーザー砲の調整その他で活躍している。単純に何か照らして楽しむだけなら暗くて面白くないし飽きる。しかし本来こういうものはオモチャではなく実用品である。

 「実用」のアテが無い人間が買っても無意味。

 ボタン電池が3個付属しているが、この状態でレーザーが出る。つまり、この3個はスペアである。電池6個付いて1380円だから、品質は期待出来ない。
 ついでに言えば通電を示すランプも付いていない。バリ違法です、はい(汗)

 まずは壁を照らすが、暗い。そればかりか赤点の輝きが不安定。
 光出力を測定すると0.2〜1.1ミリワットまで大きく変動する。平均すると0.7ミリワット前後。見た目通りの激しい安物だ。
 どの店で売ってるか興味ある人もいるだろうが、わざわざ買うほどのものではない。室内でBB戦車の照準に転用とかなら秋月の500円で充分だし。

 本来の用途通りキーホルダーに使おうかとも考えたが止める。地味な赤点を操作しても面白くない。50ミリワットオーバーの緑でさえ最近は照らさない日が多いのに。正直パワー麻痺しててミリワット単位のレーザーなんか発射する気にならない (^_^;)

 外国製ペンタイプは何度計測しても安定して2.2ミリワットが出る。出力安定化回路付きのようだ。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:39

ラングD5

 ラングD5が到着したが、ポンプ本体だけなので使い方をチェック。どうやら吸い込み能力は無いらしい。

 回転軸に位置する吸入口を真上に向けて設置し、外部のリザーブタンクからクーラントが落下するような配置とする。
 脇に突き出た排出口からクーラントを送り出す。何だか遠心力でクーラントを放り出すようなイメージだ。設置方法と位置は考慮が必要。

 ギガバイトのポンプ&リザーブタンクと並べてみる。
 それほど大きなものではなく、携帯レーザー砲に十分搭載可能だ。プラスチックが多用されており、重量もそれほどではない。

 しかし出力は同じ12V駆動ながら、ギガバイトのポンプが0.25Aなのに対して2Aと8倍もある。テストはまだだが、ネット上の情報ではワット数にふさわしいパワーを持っているようだ。

 CEO社のDPSSヘッドは水冷用ポンプとして25PSI以上の圧力を求めているが、ラングD5は公称50PSIである。

 電圧は12Vだが、8〜24V対応となっている。下面に赤いロータリースイッチがあり、使用電圧範囲に応じて5段階に切り替える。
 ネット情報ではこれによってレギュレータで内部電圧を作っているらしい。ラジコンバッテリー2本直結だとほぼフルパワー運転が可能。見た目は轟音を立てそうだが、運転音は非常に静か。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:33

LDアレイ

 ポンプ水量が予想外に少ないため、敷居電流すれすれまでで試験することに。スペック上は敷居が7.5Aとなっている。

 つまり、電流が7.5Aまではほとんど発光せず、それを越えると急激に光出力がアップする。
 ところが驚いたことに、1A未満から発光したのである。

 敷居電流以下でも全く光らない訳じゃないのは知っていたが、非常に少ない電流でもそれなりに輝くとは。808nmなので肉眼では殆ど見えない。例によって近赤外線に感度がある特定のデジカメで撮影&確認している。

 もうお馴染みになったピンク色の輝きは、SF映画に登場する未来兵器を連想させ良い感じ★
 この時点で、どこかで致命的なショートが発生していないことは分かる。

 電流をアップさせると、それに伴って輝きも強くなる。敷居電流近くまでアップさせたら即座に電流を落とす。
 クーラントの流量不足のみならずホースが直列接続されている。クーラントが3つのLDアレイを順番に通過するため後になるほど水温が上がる。つまりそれだけ冷却性能は落ちている。無理させたくない。

 長さ1センチの発光部が定格20ワット。それが3つ並んだ60ワットのLDアレイである。このふるまいからすると、元気なようだ★

 デジカメは撮像素子の表面で光が反射し、フィルムにはないゴーストが発生し易い。レンズ表面の反射もある。発光部のゴーストが見えているが、良く見ると細い線に分割されている。
 一般にLDアレイの発光部は小さな発光部を並べてある。長さ1センチの単一の発光部ではない。そのことが分かるゴーストが興味深い。

 2つ目のLDアレイの発光チェック。
 3連の発光部が健在だ。自由に電流を設定、調整可能な専用AC電源は便利。

 3つ目のLDアレイの発光チェック。
 この角度だと自分の姿も映っている (^_^;)

 定格通りの出力が出るかどうかは確認出来ていないが、ここまでの振る舞いではLDアレイが劣化している感じはない。どうやら、最大の関門は突破したようだ★
 定格なら、合計で808nmの励起光出力が180ワットになる。

 大問題の残り2つ、フローチューブとYAG棒だが、国内某社に石英ガラス管の問い合わせを、海外某社に長さ63ミリのYAG棒が作れないか問い合わせをしている最中。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(5)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:27

ポンプ

 ギガバイトの純正クーラントは右側の青いものだが、当然ながら本番では使えない。クーラントに色が付いていると、励起レーザー光が吸収されてしまう。まして青なんてことになったら近赤外光など・・・

 そこで純水を使うことになる。フローチューブとYAG棒の間を流れるクーラントはハイパワーなレーザー光線が通過するため、添加剤も使えない。
 左は薬局で売っている精製水で、500ミリリットル88円とかなりオトク。パソコン水冷システムの場合は平気で1500円取られたりする。

 パソコン水冷の場合は見た目の美しさも重視され、純正ホースは紫外線で発光する演出されている。LEDで飾るのも当たり前だ。

 リザーブタンクに純水を満たす。
 現行レーザー砲のとは異なり、給水口が大きいので楽に注ぎ込める。そしてポンプのスイッチ・・・は無いのでATX電源のスイッチを入れる。モーターが低いうなり音を立てて動き始める。水位が十分なので警告ブザーも無く、代わりに青LEDが輝く。

 ところが、全く水が動かない!

 こいつは初期不良に当たったか?
 それとも何か栓でもあって、それを外さないといけなかったのか?
 マニュアルをひっくり返すが、特に記述はない。ポンプは動いてるフリをしているが、水は送り出されない。まてよ、INとOUTが逆じゃないか?
 リザーブタング側から送水されると思い込んでいたが、水はポンプ側から送り出されるようだ。今更接続を変えるのは非常に大変。ホースが固いので位置が殆ど変えられない。ならば、ポンプに接続されているホースとタンクに接続されているホースだけ入れ替えてみよう。

 ところが、やはり全く水が動かない。
 同様のトラブルが無いかネット検索しようとしたが、ふと気付くと少し水位が上がっている。毎秒1ミリ位でじりじりと水が送り出されているではないか!?

 ホースに水が満たされていない状態ではなかなか送水されないのか?
 水が送られ易いようあれこれ補助し、ようやく水が満たされて来る。リザーブタンkの補給する。数回繰り返すと快調に流れ始めたが、それでも流量は当初予想していたよりも遙かに少ない。

 一応LDアレイからの漏水も皆無だが、こんな流量ではマトモに冷えそうにない。流量だけでなくホースの一部はどうしても空気が抜けない。LDアレイ直後も空気溜まりがある。
 本番でこの状態だと、フローチューブに十分な水を流すことも気泡を作らないことも絶望的。もし稼働させればYAG棒周辺で沸騰破壊は間違いない。

 まさか、こんなところに落とし穴があるとは想像しなかった。何が毎時400リットルだ?毎秒100ccどころか10ccも流れていない。2〜3ccじゃないか?
 使い物になるDCポンプを探さねばならない。ショックを受けつつフラフラと検索していて、とんでもないものを発見。調査が甘かった。なまじ秋葉原で普通に水冷システムが売ってるものだから、つい手を出してしまっていた。実際にはネット上の水冷マニアは遙かに凄かった!

 冷却実験室とか Water Cooling とか物凄い品を売っている。検討したがこれに比べれば店頭の水冷システムなどオモチャである。でかくて重くて高性能なら当たり前だが、それでは携帯レーザー砲には使えない。現実的サイズで相当な能力あるのがいい。
 冷却系製作で悩む必要が無くなって今度は逆に気分が高揚。試しにラングD5ポンプを注文した。どの程度使い物になる?

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(2)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:24

ハンダ付け

 当初の予定では3つ合体した励起用LDアレイをバラバラにして、1つずつ動作チェックを行った後で再度合体させる手はずだった。
 レーザーが中心に向かって発振するため、バラさないと出力測定が出来ないし冷却にも困る。フローチューブが無いため冷却水がそこから漏れてしまう。

 ところが、いざバラそうとしてそれほど容易でないと分かる。大電流の流れる配線は非常にしっかりとハンダ付けされており、剥がすのは大変だ。ハンダゴテでかなりの熱を与える羽目になり、LDアレイへのダメージが危惧される。
 覚悟を決めて、3つ合体状態のままでも可能な最低限の動作チェックをすることに。

 ダイオードは逆電圧対策で、大抵の半導体LDには付けてあるものだ。折れネジの残骸は無事に取り除けた。

 マイナスのメイン配線が元から外れているので、これだけは付け直さねばならない。

 ハンダ付け後はテスターを使い、念入りにショートしていないか調べる。ハンダが余計な部分に流れていると御陀仏だ。

 使用したのは半導体レーザー用にポピュラーなインジウム100%のハンダである。一緒に並んでいるのは専用フラックス。言うまでもなく、秋葉原に転がっているようなものではない。フラックスの付いた部分だけに強力に接着して驚く。普通のハンダとかなり感覚が違う。

 インジウムは融点が150度前後と低く、半導体レーザーへのダメージを抑えつつハンダ付けが出来る。レアメタルであり、最近は供給難から液晶の生産を阻害すると話題になっている。

 自作レーザーにおいてはレア物をいかに入手するかがポイントである。インターネットが無ければとても自作は無理だったろう。検索と英語を駆使すれば個人でも結構何とかなってしまう。努力次第だ。

 LDアレイをマウントした状態での水冷は無理なのだが、マウントしない状態では端子が短く水冷ホースがすぐに抜けてしまいそうだ。
 そこで、例によって布ガムテープでガチガチに固めてしまう。そう簡単に抜けやしない。カメラの三脚をガラス机に固定した上でシリコンホースを巡らせている。

 ラジエータの能力は不足だが、クーラントの量はそれなりに多いので一気には温度が上がらない。ある程度の連続運転は可能なはず。しかし、むき出しのユニットを定格で動かすのはマズい。
 レーザー光の一部が別のLDアレイに照射されるので、悪影響があり得る。ただ、正三角形の頂点にあたる位置にそれぞれのLDアレイがあるため、レーザー光の拡散が60度程度ないと別のLDアレイに直接照射とはならない。通常のLDは拡散が40度程度。

 それでも、LDアレイ筐体は照らしてしまうから、流すのは10Aまでに限定しよう。
 敷居電流より少し上までだけ流して、LDアレイが確かに発光するかどうかを確認する。性能が発揮されるかどうかは分からないが、少なくとも死んでいないかどうかは分かる。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(2)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:22

水冷準備

 まだ雑然としているが、ガラス天板の机に水冷システムを仮組。ガラスにガムテープでパーツを取り付ける。
 下にATX電源や現行レーザー砲のAC電源が透けて見えている。このままでは漏水が致命傷になるから、後で電源類を移動させねばならない。

 想像以上に内径1/2インチのホースは固くで曲げの自由が効かず、とてもじゃないが本番には使えない。シリコンチューブを買うしかなさそうだ。ギガバイトのキットではさも素晴らしい品であるかのように付属のホースを持ち上げているが、駄目駄目である。
 水冷システム用として最高のシリコンが付属していないのは、桁違いに高価だからだろう。何も知らずシリコンホースを注文したらその値段にブッ飛ぶこと請け合いだ(汗)

 LDアレイに接続するための細い1/4インチホースは以前買ってあったシリコンである。正確には内径6ミリだがほぼ適合する。元々は現行レーザー砲のために買ったのだが、1/4インチなら水冷システム付属の固いホースでもむしろ適度に頑丈で良い感じなので採用した。
 今回は小さなLDアレイが先端に付くため、柔軟性重視でシリコン。

 水冷システムはパソコン用なので、手っ取り早くAC電源で動かすにはパソコン用電源を使えば良い。しかし、ATX電源は単体では動作しない。
 結構手間取って余計な配線切ったりもしたが、結論として8番ピンと14番ピンをショートさせれば良い。これで、普通に電源のメインスイッチだけで通電されるようになる。

 動作試験のためクーラント無しで通電させた瞬間、水タンクの底で赤ランプが輝いて大きな警報音。LD電源の発振警告より遙かに五月蠅い!
 言うまでもなく水位不足警報だ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:21

試運転

 黒共立モジュールの外れ品を動作試験に使用。
 LD電源で0.4アンペア流している。まさに片手間。能力のカケラしか使用していない。

 LD電源はレーザーの室内発振試験だけでなく、ラジコンバッテリー充電にも使える。多数のバッテリーを充電するのは時間が掛かって鬱っとうしいが、コイツがあれば楽勝。
 6本でも8本でも直列に接続し、5アンペア流し続けるとかで一気にまとめて充電出来てしまう。充電時間だけは注意して管理せねばならないが、これがあれば多本数のバッテリー使う場合も面倒がない。
 ラジコンバッテリーは大電流前提の上に競争が激しく、容量もどんどん向上している。スーパーラジコンでは4700mAニッケル水素の安売りやってたり。

 単純な定電流電源として使えるので、あれこれ便利な使い道がありそうだ。AC電源だがDC電源の役にも立つ★

 Drive Current の右下にある金庫ダイヤルの小さいやつみたいなのを回して電流調整。1周させると10Aで最大5周回せる。微調整も可能な優れモノ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:20

AC電源発進!

 特に問題がないはずなのにエラーランプが点灯するのは、必要な信号が来ていないからだろう。

 またまたリアパネルを開ける。
 LD電源に続き、LDステイタスのコネクターも外す。こっちはもう最初から汎用コネクターを調達しようなどど言う気が起きない異様なものだ。
 ともあれ、何も接続する予定はないので、とっとと配線切断してしまう。

 配線をいじっていてショートさせてしまった。すると、ドライバー電圧超過とドライバー電流超過のランプが2つ増えてしまった(焦)
 しばらくしてからリセットすると消える。

 とにかく情報がない。リセット何度かやっているうちに Remote Interlock のエラーランプが消える。なぜ消えたのか不明。配線は9本あるが、いずれも独立状態のままで、早い話が初期状態から変わっていないのだが。
 残るエラーランプは2つ。Coolant Interlock と RF Driver Fault である。

 Coolant は水を使っているはず。となるとリアパネルの H2O Interlock コネクターが怪しい。これをショートさせると Coolant Interlock のエラーランプが消えた!

 コネクターは標準的なBNCなので、コネクターを買ってきてその上でショートさせれば元からあった配線に手を入れずに済む。しかし自分は単なる定電流電源として使いたいのでクーラントのインターロックは不要。
 BNCコネクター自体が結構高価なので、手っ取り早く済ませてしまう。

 最後に残った RF Driver Fault が問題。Driver と言うからには何らかの信号を与えることで解消出来るものでもないだろう。そもそも RF Driver って何なの?
 ネット検索してもなかなか情報が取れない。RF は2文字の英語だし Driver は余りにありふれた言葉。だが、どうやらQスイッチドライバーみたいな概念らしいとようやく判明。

 リアパネルのQスイッチ出力端子に配線を送り出しているユニットがある。
 試しにそのユニットに接続されているコネクターを外すとビンゴ★
 RF Driver Fault のエラーランプも消滅!
 Qスイッチも使う予定はない。少なくともこの電源からのコントロールによっては。

 スタートボタンを押すと、いきなり甲高いブザーが鳴って青ランプが点滅。ビビる。そして試験用に接続してあったモーターがうなりを上げた。
 キースイッチはこのスタートボタン用だと判明。ブザーは5回繰り返されてから電流が流される・・・レーザー発振警告だった。

 電源スイッチを入れるとファンが轟音を上げる。ここでキースイッチをONにしてからスタートボタンを押す。警告ブサーに合わせてレーザー電源を示す青LEDが点滅し、電流ON。青LEDも常時点灯へ。
 電流調整ダイヤルで自由に電流を操作出来る。やった★消費電力450ワットなんてレーザーダイオードを自前の電源で動かすのは大変である。可能ではあるが長時間駆動し続けるのは・・・これで最初の関門を通過した。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:18

パワートランジスタ

 最終的にはバッテリー駆動にするのだが、それはAC電源紐付き状態でバッチリ発振に成功した後の作業である。だから、慌ててバッテリー駆動回路を考える必要はない。しかし、テストは先にしておいても良いし、必要なパーツがいざという時に売っていない危険もあるため、有力候補となるパーツを1つ入手した。

 怪しい電子工作していて知らなきゃモグリだろ?って超有名な鈴商である。
 パルス系工作で好まれるサイリスタの隣に、パワートランジスタが置いてあった。そんじょそこらのパワートランジスタではない。定格100Aで許容損失620ワットという化け物だ。重量はラジコンバッテリー1本分。

 こいつ電流レギュレータとして使用し、バッテリー直結でLDをドライブしようって企みだ。もちろん温度補償問題はあるが、それほど大きな回路を組む必要はないだろう。うまく行けばこいつにCPUクーラー取り付けるだけでレーザー電源の出来上がりである!

 現行レーザーで使えなかったのは、2V55Aという低電圧駆動だったせいだ。トランジスタの電圧降下は、2Vに比べると無視出来ないほど大きい。しかし、5.4V×3に比べれば充分小さい。

 あれこれ問題が考えられるので、実験重ねないといけない。もし使えそうにないとなれば別の方法を考える。現在成功を収めている定電圧安定化+電流制限抵抗は有力だ。

 問題は、18〜24V程度を出力する高効率大電流のDC-DCコンバータがなかなか見つからない点にある。2V55Aなんてとんでもないシロモノをバッテリーで気軽に動かせたのは、優秀なFDKのコンバータあればこそ。しかしサーバー電源用なので18Vなんて出力の品はない。直列して使うのは個数が増えて大変である。
 一般のDC-DCを探しても、意外なことに24V出力の製品が無い。12Vや13.8Vはあるのに24Vが無い。18〜24V可変なんてあればベストなのだが。容量は30A必要。

 もしあったとしても、パワートランジスタに僅かな温度補償回路を付けてCPUクーラー装着しただけの構成よりでかくて重くなりそうだ。効率もFDK並の超優秀なものでもない限り85%がいいところ。これに電流制限抵抗分の無駄を考えると、75%越えるのは難しい。

 これに対し、バッテリーとパワートランジスタ直列のシリーズレギュレータだと、バッテリー消耗に伴って電圧降下するに従って効率がアップし、うまく電圧を合わせられれば60〜80%も可能かもしれない。平均70%とすると大して劣らない。
 構造がシンプルになり恐らくより小型軽量になるだろう利点と、ノイズが極めて少ないであろう利点を考えると、シリーズレギュレータ方式が勝るかもしれない!

 電圧の関係がかなり微妙なので、現物のLDやトランジスタの特性を実際に測定してみないと使えるかどうか分からない。適切なDC-DCコンバータを探す作業も続行される。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:16

水冷装置

 パソコン水冷システムは花盛りであり、自作レーザーにも追い風だ。何もない所から水冷システム組むのは非常に大変である。個人輸入するしかないような入手難パーツは無いが・・・
 水冷ホースの内径は主として3種類ある。1/4インチ、3/8インチ、そして1/2インチである。1/2インチは普通の水道の蛇口と同じであり、家庭で最もありふれたサイズである。
 現在のレーザー砲は1/4インチだが、励起出力が遙かに大きなCEO社の現行機種では1/2インチとなっている。ただ、DPSSヘッド内部の水管は結構細い。

 秋葉原で調達したのは、内径1/2ホースを使用しているギガバイト製である。ポンプ容量も毎時400リットルとパソコン用では最大級。
 クーラント溜めには浮きが付いていて、水位が下がるとパソコンの電源を落とせるようになっている。うまく流用すれば、水位不足でレーザー砲の電源を落とすことも出来るだろう。
 更に、クーラントの温度センサーも付いているがパソコン用なので、残念ながら作動温度はかなり高いと思われる。

 冷却機構の方針は現在と同じ。十分な性能の冷却装置を用意しようとすれば、とても持ち運びしていられない規模になってしまう。バッテリー駆動では使える電力も制約がある。
 そこで、不十分な性能の冷却装置を使うが、レーザーを断続的に発射することで負荷を減らすという手法である。例えば30秒発射したら1分停止する、と繰り返せば冷却装置の性能が3分の1しか無くても大丈夫である。
 これが成立するためには、レーザー照射中に温度が上がり過ぎてはいけない。クーラントの熱容量を増やす(量を増やす)ことで実現できる。余りに量が増えると重量が増えるからスペック設定は重要だ。

 今回のDPSSヘッドが完動すれば消費電力は450ワット。大部分が結局は熱となるため、ほぼ毎秒100カロリーの廃熱となる。つまり、100ccの水が毎秒1度の割で水温上昇する。
 クーラントを500cc用意すれば、5秒で1度の上昇。30秒連続照射で6度、実際はラジエーターを動かしてるから5度。まあこのあたりなら何とかなるだろう。

 予定としてはこのギガバイトのシステム1つを使用し、励起用LD単独で25アンペア動作試験を行う。同時に、光出力や操作電圧や水温の測定を行う。
 その結果を基に、ラジエーター3つで何とか実用になりそうと判断すれば3連ラジエーターで仕様決定。4つ以上のラジエーターを使うのはレーザー砲の想定サイズ的に苦しいため、もし3つで実用能力に足りないと思われれば別の仕様にする。

 具体的には、ラジエーター1つを水槽に沈めた熱交換システムだ。容量1リットルほどの断熱水槽にラジエータと水中モーターをセットし、水槽に水道水を満たす。水槽の水温が上がったら使い捨てて新しい水を入れる。長時間発振させたい場合は、コンビニでロックアイスを買って水槽に入れる。
 レーザーのクーラントは不純物を嫌うため、水道水を直接クーラントに使えない。そこで、熱交換機だ。性能が大幅アップするが使い勝手は悪いため、現行レーザーで採用を検討したものの止めた。そこまでせずに実用性能が得られた。

 忘れてはならないのはクーラントの流量。余りに減るとLDアレイを通過中に水温が上がり過ぎてしまう。流用を増やすには能力のあるポンプと同時にチューブの抵抗も重要。太いチューブは抵抗を減らすし内部に多くのクーラントを滞留させるメリットもある。
 しかし一方では1/2インチホースは太い。家庭用水道ホースと同じである。引き回しには熟慮が必要だしレーザー砲の外に引き回したくはない。ラジエーターをバッテリーと一緒に別構成としたくはない。

 ハイパワーレーザーは考慮すべきことが多い。YAG棒に沿って流れるクーラントが滞留したり気泡が出来れば、一部が一気に沸騰するかもしれない。恐らく今回入手したジャンクレーザーもそれでフローチューブが破壊されたのだろう。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:15

エラーランプ

 LD電源の筐体を再度覗いてすぐ、とんでもないことに気付く。
 電源コードと端子が合っていない!

 日本の電源コードが使わない端子に、配線が刺さっている。
 これでは全く通電しないはずだ。 

 さっそく引き抜く。写真は半分抜いた状態だ。しかしこれを抜いても差し直すのは明らかに無理である。差す突起が無い。

 かくして、ジャンパ線(というには太いが)を飛ばす羽目に。
 この後中央のGND線を差し戻せば、日本仕様の完成である。全く世話の焼ける買い物だ。

 スイッチを入れると、ジェット機が離陸するのか?という物凄い轟音が響き渡った。空冷ファン強力過ぎ(汗)
 それ以前に、キースイッチをONにしてないんですけど・・・

 キースイッチOFFのままで起動するなんて、どこまで怪しいんだこのLD電源!

 しかもこれだけでは終わらない。
 Laser Fault Status なるエラーランプが3つも点いている。

 キースイッチをいじったり、あちこちのスイッチいじったりするも変化無し。
 さて、どこにどう手を入れればこの電源が誤魔化されてくれるか?
 現状では全く電流を流してくれない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:14

動かない

 試しにLD電源のスイッチを入れるが、ウンともスンとも言わない。最初から電気が来ていないかのように、静まりかえっている。もしかすると、負荷を取り付けなければ安全機構が働くのかもしれない。

 そこで、ひとまず出力端子の仕上げを済ませることにした。
 コネクターにはラジコン用で定評のあるオプションパーツを使用。標準で使われているコネクターとは異なるが、大電流では信頼性で有利とされているタイプだ。

 以前BB戦車の電動ガンに使っていたモーターを負荷として流用。8.4Vで10AとかそんなものだからLDアレイの軽い代用である。

 だが、相変わらずLD電源は沈黙したままだ。
 キースイッチを入れたり幾つものスイッチをいじったりするが、何の反応も無い。筐体のフタを開けるとインターロックが効いてしまい、閉じた時に元通りになっておらず開いたままと判断されているとか、いろいろな可能性が考えられる。
 何しろLD電源は特殊な製品だからなぁ・・・

 電源が入るかどうかなど最初にチェックしろと言われそうだが、電源を入れる前にコネクター配線引き出し改造をしたかったのだ。内部がどうなっているか分からず、一度電源入れた後ではコンデンサーに思わぬ高電圧が残っていて作業に支障を来すかも、と小さな可能性を気にしてしまった。

 電源も120/240Vの自動切り替えだが、100Vでは低過ぎて駄目かもしれない。
 いずれにしろ、もう一度筐体開けて調べねばならないか。 

 正式なLD電源は電流値を任意に設定できるなど使い勝手が良いし、現行レーザー砲で経験したようにAC電源が使えないと作業効率が落ちる。やっぱりこいつは何とか行かしたい。しかし万一も考えて、バッテリー駆動の計画も立てるか?
 本来はこのLD電源を使って励起用LDの正確なスペックを測定し、それに基づいてバッテリーシステムを設計したいのだが・・・

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:11

電源引き出し

 配線長に無駄がないため、そのままでは作業が難しい。

 そこで、電源ユニットのリアパネルを外してみる。
 LD電源コネクターは容易に外れる。その他端子も整然と並んでいる。Qスイッチその2は何も接続されていない。
 内部は相変わらず新品同様にピカピカで全く埃は付着していない。この電源が新品とは考えられないので、恐らくクリーンルームで使われていたのだろう。

 LD電源コードを切断してコネクターを取り外す。
 残った電源コードに配線を継ぎ足す。新しく追加した配線は例によってラジコン用のオプションパーツである。大電流を扱うパーツはラジコン用に限る。数十アンペア当たり前の世界ならではの安心の品質と法外にならない価格だ。決して安くはないが。

 ハンダ付けはパーツの固定がキモ。
 作業し易いように適切に固定し、じっくり確実に接続する。
 赤い方も当然継ぎ足す。

 接続が完了したらホットボンドでプロテクト。

 コネクターを取り去った穴から配線を筐体外に引き出す。
 適当にホットボンドで固めておく。筐体とショートしないよう注意する。この後ほぐれないよう軽くガムテープを巻いて根本側の作業は完成。

 LD電源のカバーを元通りにネジ止めする。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:07

遅い、遅過ぎる!

 適切なブログCGI無いかと探してP_BLOGにしたものの、異様に遅い。  画像1枚1秒という感じで、画像を貼り付けるとどんどん遅くなる感じだ。  一体何やってんだ内部で。  ぐぐっても困ってる話聞かないだけに困る。  MySQLが遅い説が有力だが、解決にならない。じゃあどうすれば良いのか。ヒットした唯一の情報は機種がマックで、マックに元から入っていたMySql にしたら速くなったそうな。何の参考にもならない(泣)  キャッシュを設定しても効果無し。  このまま解決できないようだと、P_BLOG止めるしかない。  最近ブログが流行ってるからとブログにしただけで、ブログならではの便利さは大してない。ブログなんぞ流行するずっと前から自分は掲示板CGI を改造してブログ的に使っており、ブログが流行り出した時も 「今頃になって何を喜んでんだか?」 という感じだった。  素直に慣れ親しんだ改造CGI に移行した方がいいかもな。少なくとも画像が増えると重くなるなんで糞現象は起きない。 

written by higashino [ネット・PC] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:06

AC電源

 LDの試験を行うには、冷却システムと電源を用意せねばならない。
 AC電源はケーブル類もトリセツも無い。

 LD電源と言っても基本は定電流電源。そう思っていたが、背面にはレーザーっぽい端子が並んでいる。
 Qスイッチの制御は当面無関係である。
 レーザー信号は使いようがない。DPSSカマボコにはセンサー類無いしコネクタピンの意味も不明。
 問題はゴツいLD電源端子。どうして4ピンなんだ?

 そもそもこの端子に合うコネクターが無い。秋葉原を漁ったが売っていない。コネクターが無ければいつもの通り基板から直接引っ張っても構わない。
 まずはケースの中身を拝むとしよう。上面に6つあるはずのネジが1つ無くなっているのが少し気になる。

 しかもその他入出力端子が加工されている。
 ジャンパが飛んだり抵抗が付いていたり。前の持ち主は何やってたんだ? (^_^;)

 だが、フタを開けて感動・・・き、綺麗だ!
 PCのスイッチング電源を開けた時のように雑然とパーツが生えているものと想像していたのだ。
 それが、非常にすっきりしている。埃も溜まっていない。
 きちんとまとめられた大量のケーブル類がいい感じ。

 2001年2月製とある。5年前のものか。
 このボードが心臓部だろう。

 筐体はそれなりに使い込まれた雰囲気なだけに、中身の美しさがアンバランス。嬉しい誤算ではあるが。

 だが、またしても改造痕を発見!
 ケーブルが切断されている。前の持ち主は何やってたんだ?

 今回の買い物は微妙に変な部分がある。恐らく、世の中には知らない方が幸せなこともあるのだろう(大汗)
 しかしこうなると、ますます気にせず改造出来る。とっととLD電源を引っ張り出してしまえ!

 改造調査に苦労するかと思いきや、LD電源コネクターの内側は凄く分かりやすく電源ケーブルが接続されている。
 +と−がそれぞれ2分岐して接続されている。そういうことか。恐らく非常に大電流が流れるため、安全を期しているのだろう。
 幸い、基板にハンダゴテを入れる必要は無さそうだ。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:05

分解チェック

 カバーを取り外したところ。
 内部にはシリアル番号が健在だが、役に立たない。驚くほどコンパクト。全長6センチなので、パソコン画面で見れば環境にもよるが実物大に近い画像になっているはず。重量感はかなりある。
 半導体レーザーは非常に小さな空間にエネルギーが凝縮されているのがいい。見た目から想像出来ないパワーを秘めている。残念なのは熱に弱いため大がかりな冷却機構を必要とし、結局それほど小さく収まらない点だ。
 変換効率がアップしてくれるか高温で動作可能になってくれればシステムが小さくなるのだが、どちらもなかなか難しいようで・・・

 片側を取り外す。
 3方向から励起用LDがYAG棒を狙う。しかし、YAG棒は存在していない。
 側面板の中央穴には、割れたガラス管の残骸が残っている。この手のDPSS−YAGの構造からすると、YAG棒はフローチューブに収まっていたはず。フローチューブに冷却水を通し、YAG棒を直接冷却するのだ。
 ハイパワーのDPSSは、そこまでしないと熱を処理出来ない。

 

 更に、配線が片側外れている。
 状況からして、何らかの原因でフローチューブが割れて冷却水が漏洩。回路をショートさせたと思われる。
 こんな事故起こしたレーザーなら、確かにジャンク品として放出したくなるよな・・・

レストアの重要ポイントは
 1)レーザーダイオードが生きているかどうか調べる
 2)フローチューブの調達
 3)YAG棒の調達

 である。
 まずは1)だが、冷却水は恐らく蒸留水であるから、電気系統がショートしたりLDが濡れたとしても無事である可能性はそれなりにある。目視では致命的な破損は無い。しかし、出力が上がらなくなっている可能性もある。
 LDはCEO社のホームページをチェックしたところ、現行パーツと互換性がありそうに見える。従って最悪純正パーツを購入することは可能だが、高出力LDの価格を考えると出来るだけ避けたい。1本20〜30万円するんじゃないか?
 もしLDが生きていれば、それだけで今回の買い物は大勝利と言える。ハイパワーDPSSは想像を絶する価格であり、個人所有するには中古やジャンクを狙うしかない。

 予想通りLDはCWの60ワット品。定格28アンペア、操作電圧5.4ボルト。
 3方向にセットされており、合計180ワット励起だ。

 続いて2)だが、僅かに残った破損部から判断するとフローチューブは両端に金具等は付いていないガラス管だったと思われる。恐らく石英ガラスで、LD光が透過する部分以外は高反射コーティングしてあったはず。
 穴一杯にガラスが残存していることから、外形ジャスト6ミリはすぐ分かる。だが、内径と正確な全長を判断せねばならない。石英ガラス管そのものはありふれた品であるから、どこかに製作を注文出来るだろう。高反射コーティングも代替手段はあろう。純正パーツであれば表面に対808nmのARコーティングなども施してあるのだろうが、この際仕方ない。
 ま、純正フローチューブが買えないかダメモトで問い合わせる手はある。しかし1本3万円とか言われそうだ(汗)

 そして3)のYAG棒。長さは5センチと思われるが太さが2ミリか3ミリか。
 3ミリなら手持ち新品があるが、2ミリだと新たに調達せねばならない。2)の破損残存部からすると2ミリでないと収まらない感じ。しかし基本的にYAG棒は太い方が変換効率アップするから残念。
 どうせかなり手間を掛けてレストアするのだから3ミリが入るよう改造もアリか?

 無事な側のフローチューブ支持穴。
 YAG棒を保持する小さな穴と、フローチューブのストッパーの間に1ミリあるかないかの隙間がある。ここから冷却水が出入りするのだと思われる。
 しかし、頭が切れたネジの残骸が嫌な感じ。でもジャンク価格以外の何物でもなかったから贅沢は言えない。

 現行製品の説明ではYAG棒が長さ63ミリになっているのも気になる。63ミリだとすればYAG棒はこの穴を完全に貫通するはず。50ミリなら一部貫通?しっかり保持されるか微妙。
 63ミリ長のYAG棒なんて調達に苦労しそうだから何とか50ミリで間に合わせたいなぁ・・・

 外側もOリングが入っている。
 このOリングまでYAG棒が貫くのだとすれば、50ミリでは足りないかも。冷却水が洩れてはいけない。

 外径6ミリのアクリルパイプでダミーのフローチューブを作り、冷却水がスムーズに流せるかチェックしたい (全長調べを兼ねる)。それにはまたパソコン水冷システムの調達が必要。これは、LDが生きてるか試験するためにも必要。
 現レーザー銃の水冷システムを流用なんぞしてられない。水冷システムは容易に付け換えできるシロモノではない。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:03

激ヤバなシロモノ

 遂に密輸(嘘)成功!
 日本の税関は拳銃のパーツには神経質なくせに、レーザー銃のパーツには思い切り無頓着だ。言うまでもなく、レーザー銃は合法だからだが。
 レーザー銃の励起LDと一緒に記念撮影。見た目はたった長さ6センチの人畜無害な金属カマボコに過ぎない。

 その正体はDPSS−YAG励起チャンバー。このカマボコの両側にミラーを設置することで、レーザー共振器が出来上がる。
 ちなみに、最大2キロワットを供給可能なLDドライバー込みで、消費税2000円と通関料200円を請求された。このチャンバーは掌に載るがLDドライバーは重さ20キロほどある。現在のレーザー銃がそうであるように、バッテリー駆動で屋外使用可能であっても殆どの時間は室内で動かすことになるから、AC電源は貴重である。

 ただ、このLDドライバーは最大50アンペアなので、現在のレーザー銃に流用してもフルパワー駆動させられない。レーザー銃は既にAC電源用意されているので、あくまでこのカマボコ用である。

 カマボコのラベルを見るとCEO社の製品であることは分かるが型番等が削り取られていて読めないのが超絶にアヤしい(汗)
 CEO社のホームページをチェックしても該当する製品は無く、どうやら旧製品と思われる。さもなければ自分が入手することは出来なかっただろうが・・・

 レーザー危険警告ラベルは付いていない。コレ単体ではレーザー発振しないからだと思われる。これは(完動品であれば)励起用LDとYAG棒を内蔵している。しかしミラーは内蔵していない(はず)。前述のように両側(外部)にレーザーミラーを設置して使用する。

 レーザー射出用と思える穴があるが、反対側にも穴がある。
 2枚の鏡の間に設置し、共振レーザー光が穴を通して内蔵YAG棒を貫くことになる。

 ここで大問題発覚。
 あくまでジャンク品であるため、内部の状態(壊れ具合)をチェックすべく分解しようとした。すると、六角レンチが合わない!
 どうやらインチ系のネジが使われているようだ。インチ系の六角レンチを買って来ないとバラせない。レストアにどの程度苦労するかどうか、外から眺めただけでは分からない。

 CEO社の類似現行品と比較して、YAG棒を3方向から励起するタイプであるのはほぼ確実。そしてかなりの確率で20ワット×3センチ長のLDバーのはず。つまり、励起光出力は定格180ワット。現レーザー銃が定格35ワットだから5倍以上である。
 CEO社の現行製品はすべて25アンペア定格となっており、ハイパワー品は電流ではなく電圧がアップする扱い易い仕様である。もしこれがヨミ通り180ワット励起なら18ボルト動作のはず。数本のラジコンバッテリーでLDドライバーを作れるはず。

 底面である。4隅はネジ穴だが、残る2つは明らかに水冷用の管である。
 消費電力450ワット(推定)の冷却をこのサイズの水管で行えるのか?少々不安ではある。だが、CEO社の現行品でも小型タイプは4分の1インチ管となっている。

 果たしてリアル・AKIRAレーザー砲の心臓パーツとして復活させられるか?

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:01

面倒臭い

 ようやく小型HRミラー到着。右側のミラーマウントにセット。
 これでパーツはすべて揃った。2枚のミラーにYAGスラブ。そして励起光。だが、役者が揃っても配置は極めて面倒くさい。
 まず、YAGスラブを適当な放熱台に取り付ける。それと2枚のミラーの位置を完璧に合わせ、それが可能となる板を工作する。平面上の位置関係だけでなく、高さもピタリと合わせねばならない。

 YAGスラブとミラーの配置が固まって共振器が構成されたら、今度はそれら全体をレーザー砲に固定せねばならない。ここでまた前後左右上下の位置合わせ地獄が始まる。しかも下手すると物理的にすんなり位置合わせ出来ない。レーザー砲側の先端板は端が立っており、共振器がぶつかって必要な「低さ」にセットできないかもしれないのだ。
 共振器を上下逆さまに取り付ける羽目に陥ったりすれば位置合わせの難易度が更にアップ・・・

 レーザー組むのは想像以上に面倒で時間が掛かる。

 やっと組み上げても側面励起の場合、発振したレーザー光線が銃の向きと直角近い角度で飛び出すことになる。
 自作レーザー作って喜ぶだけならともかく、銃として使うには45度対応のレーザーHRミラーか直角プリズムを調達して光線を曲げねばならない。頭の中だけでレーザー組んでいれば実感出来ないだろうが、それらを固定するパーツを工作するのがまた大変な道のりなのだ。

 ハンドメイドの大変さは、必要なパーツ (それも単純なもの) を製作する点にある。イメージを実体化させるために必要なエネルギーは、とんでもないものだ。キットとして売られているようなものであればパーツ1つを所定の手順で所定の位置にセットするだけだが、ハンドメイドはそのパーツ1つの形状を決めてその通りに切り出すだけで何日も要するのだ。

 レーザー発振に必要なものは揃ったが実際に発振させるまでの大変さも分かっている。それはミラーの角度調整などという些細な話ではない。かなり滅入る状態だ。
 だから現在調達中の激ヤバなシロモノがもし税関を通れば、パーツ全揃いの状態を放り出して熱線銃で満足してしまう可能性大だ。激ヤバと言っても単なる壊れたYAGレーザーなのだが、レストアに成功すれば励起光とYAG棒の位置合わせその他ハンドメイドにおける面倒極まりない工作が相当に省略出来る。何より、808m→1064nmの変換効率に悩まずに済む(たぶん)。

 Nd:YVO4の端面励起を使った先日の共振器は当初、励起出力を上げるとレーザーが逆にパワーダウンし、熱レンズ効果か?と思われた。ところがその後共振長を短縮したところ、励起出力に比例するようにレーザー出力もアップするようになった。だが、根本的に808nm→1064nmの変換効率が悪過ぎるという壁にぶつかった。
 もしその壁が無くなれば・・・

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:00

レーザーの着弾点

 レーザー砲のイメージの元になったAKIRAや誰でも思い浮かべるスターウォーズなど、SFにレーザーは欠かせない。
 だが、宇宙空間でレーザーの光跡が見えないという一般人でも良く知っている事実以外に、レーザーマニアしか気づいていないだろう嘘もある。
 それは、レーザー光線の着弾点である。

 レーザー衛星SOLから地上が狙撃される。棒状に輝く光跡が降って来て・・・って足りないものがあるんですけど?
 着弾点の拡散反射光である。
 輝く光跡が見えるようなレーザーなら、それが当たった地面は桁違いの凄まじい輝きを放つはずである。数十ミリワットのグリーンレーザーを壁に当てれば誰でも分かる。
 宝石のような光跡の輝きに対し、壁の光点は目を悪くしそうな溶接光なみの強烈さ。

 写真は非常に黒い物体に照射して法外に着弾点を暗くしてある。それでも光跡とは比較にならない明るさとなる。
 レーザーだから光跡が見えるのではなく、極めて照度が大きいから光跡が見えるのである。このレーザーで1000万ルクスくらいある。

 頭の中だけでレーザーを扱っていると、着弾点が凄い輝きを放つ事実をうっかりしてしまう。
 レーザー銃で鉄のドアを焼き切るシーン、もし実際にやったらドアにレーザーが当たった点の輝きで射手失明です(汗)
 レーザー銃を手にしたら、サングラスではなくレーザーゴーグルを着けましょう。お間違え無きよう。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 10:00

LDアレイ

 ハイパワーなDPSSで励起用に使用される半導体レーザーダイオードアレイは、光出力20ワットが単位となっていることが多い。発光部は長さ約1センチになる。太さはミクロン単位。  なぜ1センチにもなるかと言えば、1ワット出力のLDを0.5ミリ間隔で20個並べたような構造になっているから。 線状にレーザーを放出する。  20ワット出すには2Vで25〜30A必要だ。50ワットを消費し20ワットのレーザーを出す、変換効率40%というところ。  コリメートレンズが付属すると、損失が発生し17〜18ワットとなる。  現在使っている励起LDはスペックが35ワットで、2Vで55Aを消費する。つまり、基本の20ワットアレイが2つ並列にセットされていると推定できる。  発光部の長さが2センチというのも適合する。コリメートレンズで5ワットはロスしている。   スペックが分かればLDアレイの構成も推測可能なのだ。  一般に、扱い難さは電流に比例する。電力が同じでも大電流低電圧より高電圧小電流の方が助かる。もちろん、非日常的な高電圧だと面倒ではあるが。  2Vで25AのLDアレイを2つ接続するとき、直列にして4Vで25Aなら助かる。それが、並列になってると面倒で仕方ない。  並列になるパターンが多いのは、放熱の問題だろう。熱伝導が良い物体と電気抵抗の小さな物体はほぼ一致する。このため、直列接続では絶縁の問題が面倒になる。  電気は絶縁するが熱は遮断したくない。それが容易ではない。並列なら同一の金属板に容易に実装出来る。  さすがに多数のLDアレイを並べる場合は並列だけではドライブしてられなくなるせいか、直列も折り混ぜていると思しきスペックが多い。  さて、いよいよファイナルファンタジー12だな。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:59

謎謎

 やたらレーザーが太いのが気になった。2ミリ以上どころか再度確認したら5ミリくらいもある。OC用に開けた穴サイズでドカンと発射されている。
 もしかしたら、共振していないんじゃないか?
 1064nmの輝きが単に一部OCから漏洩してるだけじゃないのか?

 そこで、穴を絞ってみた。
 普通のレーザーはむしろこんな小さな穴の方を良く見掛ける。
 結論から言って特に変化無し。本来より2桁パワーの劣るYAGレーザーが発射されるだけ。隙間から漏洩しているだけにしては光の広がりが小さいし、かと言ってレーザーのイメージからは広がりが大きめに感じるが・・・

 OCを普通に付けた状態で、15センチほど離れた場所にてYAGのパワー測定。昨日とほぼ同じ結果。
 これに対してOC直前で測定すると、低出力励起でも200ミリワット以上あるし15ワット励起では軽くワット級だ。パワーメーターでは808nmと1064nmの区別は付かないが、レーザーになっていない光出力が大量に捨てられている様子。

 低出力励起でOCを外せばOC直前と同じ位置でも500ミリワットや700ミリワットが出る。

 更に、どうやら以前から疑惑を覚えていたことが事実らしい。
 これは、OCを外してNd:YVO4結晶が見えるようにした状態だが、端面入射であるため結晶のLD側は特殊なコーティングが施されている。808nmの励起光は透過させ、発生した1064nmは全反射させる。
 結晶端面が共振器の全反射ミラーを兼ねている。

 で、この全反射ミラーにはRが付いている。それ自体は普通だが、このRが異様にキツいようなのだ。正確に測定していないが、焦点距離は2センチを切っていそうなのだ!
 手に取って覗くと、向こうの景色がかなり小さく見える。そんなことをするまでもなく、レーザーポインターを通せば・・・

 もしかすると、共振器の全反射ミラーが極端にキツい凹面鏡になっていることで、特殊な現象が発生しているかもしれない・・・

 ファイナルファンタジー12の発売が迫っている。レーザーには無関係だがレーザーいじる時間が減るという点では大いに関係あり(汗)

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:57

2桁

 ひとまず前の状態に戻してみた。
 共振長の影響は非常に大きいことが分かったので、少しだけ長さを変えてみた。Oリング1つでは共振せず、3つは先日公開した通り。で、今回は中をとって2つである。

 ちょっと調整しただけで無事に発振。
 励起出力を上げると順調にYAGレーザーもパワーアップ。ところがパワーメーターで測ったら・・・

 低出力励起で2ミリワット、15ワット励起で32ミリワット、30ワット励起で75ミリワット、何じゃこりゃ〜!

 前回は低出力励起で150ミリワット、15ワット励起で70ミリワットだったが、小数点を見間違えたとかミリワットとマイクロワットを見間違えたのかもしれない。
 今回は励起出力とYAG出力が対応しているし30ワット励起でもYAGレーザーに熱さを感じないので、恐らく測定は間違っていない。黒共立・改が同じくらいの光出力でも熱いのは、ビーム径の差だろう。このYAGは2ミリ以上の太さで放出されている。

 それにしても本来出てしかるべき出力より2桁も低い。言い換えれば変換効率が2桁も低い。やはり励起光のほとんどがNd:YVO4に吸収されず素通りしているのかもしれない。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:53

ご臨終

 L字アングル2つをヘッドに接着して、まずは大まかな位置合わせ。結晶周囲はガードされているので、安心して手持ちで見当を付ける。
 これが意外に大変で、調整可能範囲になかなか合わない。ある程度グリーン光が出る場所が分かったので、手持ちのままピカっと光った瞬間に素早く励起LDの出力を上げる。1ワット未満から15ワット励起になった瞬間、フラッシュのように強くグリーンが出てすぐ暗くなってしまう。

 嫌な感じだ。

 励起光を弱くして、引き続き大ざっぱな位置を探る。
 ところが、位置が合ってもショボショボにしかにしか光らない。励起光は1ワット以下とはいえ、コリメートされており焦点付近ではプラスチックは軽く焼ける。これまで散々808nmのワット級で遊んだ経験からしても励起LDに問題はない。
 それが、グリーン発振しない。遂にはどんなに位置を探っても全くグリーンが出なくなってしまった。

 まるで、LDが死ぬところを看取るような状況だ。
 オーバーロードで一瞬強く光ったら、後はLEDみたいに弱々しくなり、間もなく全く光らなくなる。
 ヘッド内にはレーザー結晶と光学系が入っているだけでもちろんLDは入っていない。だが、中にLDが入っていてそれが死んだかのような断末魔。

 15ワット励起の瞬間に、内部の接着剤が焼けでもしたのか?
 ちなみに、Nd:YVO4結晶の励起光入射面は見た目痛んだ感じもなくピカピカに光っている。
 とにかく最早グリーンレーザーが全く出ないのは確か。携帯用としてはそれなりに強力なグリーンが出せるユニットだったが、残念ながらローパワー対応製品だったようだ。
 いずれ分解してチェックの上、SHG用結晶のホルダーに流用しようと思う。イモネジで向きの3点支持微調整が出来るのが便利。自前で同様のホルダー作るつもりだったので、流用が難しそうだと判明すればボツかもしれないが。

 赤外線とは言え光出力数十ワットを日常的に扱っていると、共立と外国製ハイパワーハンドヘルドモジュールの違いなど気にならなくなってしまう。五十歩百歩でしかない。黒共立・改 (相変わらず絶好調) があればその手の「オモチャ」は充分だ。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(4)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:52

カーバッテリー

 裏では第2のプロジェクトが動き出している。
 現在扱っているのはレーザー砲と言いつつ普通に銃っぽい仕上がりになっているが、今度は本当にAKIRAっぽいのを作りたいと考えている。必要なパーツ収集中だ。

 大量の電力を使用するレーザーをバッテリー駆動する場合、カーバッテリーが良いと言われる。実際、アメリカではカーバッテリーで炭酸ガスレーザーを動かすレーザー銃があるとかないとか・・・だが、カーバッテリーは問題が多いのだ。

 まず、クルマ用なのでかなりの容量が無いと使い物にならない点。だから、製品はすべて過剰に大容量である。これは、重いという意味だ。最も軽いカーバッテリーでも10キロのオーダー。
 今のレーザー砲はラジコンバッテリー2本で動かせる。重さは1キロをかなり下回る。この重量問題だけであっさり、現レーザー砲に使うのを断念した。

 カーバッテリーが重いのは鉛蓄電池だからというのも大きい。ラジコンバッテリーはニッケルカドミウム、最近はニッケル水素が主流となっている。それだけ軽いのだ。
 カーバッテリーが非効率な鉛蓄電池なのは、車載専用で重さに神経を使わずに済むため経済性を優先した結果だろう。だが、車載前提なので単体での充電は難しいし、取り扱いが難しい。バッテリー液の比重がどうしたとか、液洩れしないよう横倒し禁止だとか、幾つかの注意を守らないと水素が洩れて爆発しますよとか・・・単体で振り回したいシロモノではない!

 カーバッテリーをクルマに積まず使うのは問題大アリである。
 結局、次期レーザー砲もラジコンバッテリー使うことになりそうだ。何とか6本で動かせるようにしたいなぁ・・・

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:50

結晶ガード

 結晶周囲の接着剤を焼いてしまうのは、励起LD光を接着剤に照射してしまうからだ。パワーが上がれば接着剤にヒットしなくても結晶の加熱だけで焼けてしまうかもしれないが、一応の対策をやってみる。

 結晶周囲をアルミ板で覆ってしまうのだ。
 厚さ1.2ミリの1センチアングルを使って製作。中央に励起光を通すための穴が開いている。直径は1ミリ程度しかない。

 DPSSヘッドの結晶両側にワッシャーを接着。これで高さを結晶に合わせる。微妙に高さが違うが、それほど問題ではない。

 結晶カバーを接着。注意深く穴の位置を結晶に合わせる。
 下から赤レーザーポインターで照らすと、ちゃんと合っているか確認し易い。
 これで、励起光との相対位置を調整している最中に接着剤がレーザーに晒されるのを防ぐ。位置がズレなくても励起レーザーは若干周囲も照らすので、やはりガードがあると安心だ。

 励起レーザを邪魔しないよう穴は擂り鉢状にしてある。実際は単に3ミリドリルで半端に貫通させ、穴を整えただけである。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:49

自動再起動1ヶ月

 ADSLの不安定ぶりに業を煮やし、自動再起動システムを作って1ヶ月。極めて順調に動いている。
 インターネットにアクセス出来なくなるとすみやかにルーターは再起動される。たまに復帰せず2連続リセット(2分52秒ほどの間隔になる)となるものの、いつまでたっても復活しないケースは皆無。普通にネットサーフィンしている場合も快適だし、外から自宅サーバーに接続する場合も「落ちてるんじゃないか」と不安を抱かずすいすい使えて、目に見えて快適となった。これまでのところ、大成功である★

 図は、2月6日から3月5日まで1ヶ月間の、ルーター再起動回数である。
 2月だから1ヶ月と言っても28日しかないのだが、それなりに分かる。安定している日もあれば、やたら不安定な日もある。かなり波がある。理由は良く分からない。
 合計160回、1日平均5.7回のリセットだ。サーバー稼働率は平均して楽に99%を越えている。安価なADSL使った自宅サーバー環境としては一応満足すべきか?

 28日間はジャスト4週間なので、曜日毎にまとめたのがこれ。
 再起動は月曜と金曜に多発している。サンプル数が充分ではないものの、これ結構実感していた。土日よりむしろ月曜の方がADSL重いのである。金曜が重いのは「そんなものか」だろう。

 最も興味深いのは、時刻毎のリセット回数集計だ。
 一般にネットは夜の11時から翌深夜1時あたりが一番重いってイメージがある。ところが、いわゆるゴールデンタイムは最も安定している。むしろ、会社が活動している時間帯に不安定になっている!
 昼間が不安定で夜が安定という妙なことになっている。これまた実感通りである。
 そして、昼間の不安定の中にあって12時台がやたら安定しまくっているのが最高に興味深い。前後の時間帯との違いが際立っている。

 会社の昼休みタイムになると、いきなりADSLが安定化する?
 まったく訳分からない。
 ちなみに唯一12時台に再起動が掛かったのは2月11日であり、建国記念日の休日だ。

 もしかしてうちのADSLは、どこかの会社の回線と干渉しているのだろうか?

written by higashino [ネット・PC] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:48

微調整台

 3ミリ穴を開けたアルミ板にネジを通し、Oリングを2本ずつセット。
 受け側のアルミ板は2.8ミリ穴で、ネジが食い込むようになっている。

 先端パーツにコの字ガイドをしっかりとネジ止め。
 ネジ頭の分だけ浮くのは前提である。

 0.5ミリのアルミ板を両サイドに突っ込んでおく。
 まず、2枚重ねのアルミ板で上下の微調整を行った後で、左右の微調整を行う。

 ネジ頭による上げ底が4点支持となり安定に欠けるのはうっかりした。しかし問題になるほどの不安定さではない。

 全部組んだ後からでもレーザー砲に取り付け出来る。
 左右からネジで挟み付けて固定、左右の微調整も行う。

 この状態で眺めているだけで、なんだかもうタダのレンズを置いて熱線銃でもいいかと思えて来た。
 派手に目に見えなくても、光出力が大きいとそれだけでいろいろ遊べそうだもんな。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:45

外部励起

 行方不明のHRミラーがなかなか発見できないので、新たに1枚注文した。レーザーミラーは特殊な品でありキーパーツの1つでもあるので、余分の在庫を持っておいて構わないと判断。直径7〜8ミリの鏡が何千円もする・・・
 OCが届くまでの間に、既存モジュールの外部励起を試してみたい。

 共立モジュールより少し大きな、z−bolt モジュールのヘッドである。
 共立モジュール同様、こいつに808nmのLDを照射してグリーンレーザーを産み出す。青緑の四角は赤外線カットフィルター。
 先日の実験のように、グリーンレーザー以外に洩れる赤外線をストップする。これがないと非常に困ったことになる。レーザーを扱う場合は安全のためゴーグルを掛けるが、レーザーゴーグルはシャットアウトできる波長が決まっている。赤外線レーザー用とグリーンレーザー用は別であり、両者同時にカットできない。

 もし、グリーンと赤外線が一緒に飛び出すと、ゴーグル1つでは目を守れないのである。
 この前自前のグリーン発振させたときは大した出力の緑が出ないので危険承知の上で対赤外線ゴーグルで作業したが、本来はビデオカメラを通して扱うのが安全。

 ヘッドの反対側。Nd:YVO4結晶が接着されている。
 結晶は2ミリ角で厚さは1ミリ無さそうだ。黒共立モジュールと変わらない。ヘッド部分は大きいのだが・・・
 以前外部励起を試しに手持ちでやったら狙いが外れて結晶の隅を焼いてしまった(馬鹿)
 実際には接着剤が焼けたのであって結晶は無事っぽいのだが。

 これが結晶部分の拡大。実際にレーザー発振に寄与する中央の直径1ミリ程度の部分は無事である。この中心に正確に励起光の焦点を合わせないといけない。面倒だ。
 1ミリ角の結晶に30ワットぶち込んでも大丈夫という話は心強いが、そのまま実行すれば狙いが正確でも周囲の接着剤が燃えるのでは?と不安になる。固体レーザーではこういう場合に結晶周囲に冷却水を流すようだが、実装は難しい。さて、どうしたものか。

 結局はボツにしたがレーザー砲の前に造り始めたレーザー銃では、共立モジュールを外部励起3ワットという仕様だった。DPSSユニットの製作は大変で、既存の品が流用できるなら楽である。接着剤が焼けず熱レンズ問題も顕著にならなければ励起光の10分の1以上のグリーンは出るはずなのだ。

 位置合わせは凄く大変である。↑の穴が直径1ミリ以下であることを考えれば、誤差0.1ミリ以内に抑えたい。
 そこで、微調整用の台を作ることにした。

 すべての試みが失敗した場合は、コリメート光を平行光線に戻すレンズ用の調整台に流用するつもりだ。
 808nm励起LDを直接照射する熱線銃のための・・・それはそれで面白いと思っている。30ワットの赤外線を数ミリに絞れば、害虫退治に使える。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 09:44

行方不明

 CW発振にQスイッチ入れてみることはあるかもしれないが、自分はパルス発振のレーザーやることは考えていない。理由は自爆事故が怖いから。
 パルスレーザーは高電圧を扱うため、パワーを追及して行くと電源系が恐ろしく危険になる。その点で半導体LD励起の全固体レーザーは電圧が低いため、気分的に楽である。
 励起LDは2〜3Vでいいしレーザー砲で一番高電圧の水冷ポンプで12Vしかない。その分とんでもない大電流が必要なのは面倒ではあるが。

 さて、反射率90%のOCを本来のミラーマウントに移動。更に、全反射ミラー用のマウントも用意した。いずれもL字アングルは厚さ4ミリ、ミラー台は厚さ5ミリのアルミ材を使用した。
 右側のやつは3つのネジの中央に小さな全反射ミラーが付く予定だった。

 ところが、そのミラーが行方不明なのだ。

 左のOCと同じサイズの全反射ミラーもあるのだが、右の台には付けられない。もっと小さな全反射ミラーがあるので使う予定だったのが、紛失。こりゃ部屋の大掃除か?
 言うまでもなくミラーを外に持ち出したりしないので部屋のどこかにあるはずなのだが・・・

 こうなると急にモチベーションを殺がれるんだよな (;_;)
 コリメートレンズ周辺の空間がキツいので、でかいミラーが乗るようなでかいマウントを用意したくない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 02:15

これも駄目か

 反射率90%のOCを使ってみる。
 ビデオカメラをレンズの斜めにセットし、反射光の一部がガラス端から漏れるのをモニターする。レンズの平面調整がうまく行って共振が成立すると、急に漏洩光が強くなる。
 しばらくして意外な事実が判明。共振長を数ミリ伸ばせば共振する。短いままでは共振しない。

 共振を成立させるためにはミラーの向きが正しくなければならないが、それだけでは駄目。共振長にも適正値がありパーツによっては短ければ短いほど良いというものでもない。

 これは新発見だった。ネット上のDPSSの記事でこの点に触れられていないのは恐らく、素性の知れたパーツ使ってきちんと設計しているからだろう。
 最も効率的に共振が起きるようにパーツ配置を設計して臨めば、共振させるために共振長を試行錯誤する必要はない。計算で答えは分かってるだろうから。
 しかし個人ハンドメイドでスペック不明のパーツ使ってると、答えは分からない。ネットの記事は大学や研究所が書いてるから、このノウハウに触れていないのだろう。

1064nm 遂にCWでのYAGレーザー発振に成功!
 日本でもYAGレーザーを自作している個人は居るが大抵パルスYAGであり、CWでの製作例は珍しいのではなかろうか。
 しかも、15W励起にすると一気に光が強烈になる。先日のグリーンYAGみたいにショボくなったりしない。これは・・・今度こそやったか!?

 ところが何かおかしい。YAGレーザーに触っても熱くないのだ。光出力を測定する。
 まずは1W未満の低出力励起。レーザーが暗いためビデオモニターを見ながらパワーメーターの受光部にヒットさせるのに苦労する。うまくヒットせず半端な値を出しつつ、結局150ミリワット以上出ていると判明。
 まずまずの効率である。ただ、レーザー光の断面が点ではなく左右に長いので、余り熱くないのだろう。励起LD光が左右に細長いため、励起結果もそうなっているようだ。

 次に励起光を15Wに上げる。ビデオモニターは非常に明るくなり、容易にレーザーをパワーメーターに入射可能。ところが、YAGレーザーは70ミリワットしか出ていない!?
 熱くないわけだ。だが、明るいことは明るい。明るいのにパワーが無い?

可視光&808nm デジカメを通して見た、可視光&808nmの状態である。上が低出力励起、下が15W励起。LDの発する光は桁違いに強くなっている。しかし、OCから漏れている励起光もまた派手である。

 15W励起は明らかにレーザーが強くなっているように映像では見えるが、測定結果は逆。それに、実際に15W励起でレーザーが強く出ているとしても、熱さを感じないのも事実だ。これじゃグリーンYAGの場合と変わらない。
 残念ながら共振器を短くしても解決しない。この共振器では諦めるしかないようだ。
 YAGレーザー銃ユニットとしても使えそうにないから、そのうち励起LDを直接利用する熱線銃ユニット仕立てるか。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(2)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 02:14

共振器・改

 自前で苦労してレーザーを組む経験は絶対必要だと思う。完成品を仕上げる上で難しいのは何で、面倒なのは何で、落とし穴はどこにあるか。それらを把握していないと、中古品やパーツの価値を見積もれないのである。
 完成品をポンと購入するなら不要だが、一般人が買える完成品は非常に限定されている。それらでは満足できない場合は自作するしかないが、頼りは中古品。
 それも、殆どは海外である。ちゃんと目効き出来ないと手は出し難い。そもそも中古レーザーはどこか壊れているとか、無事なパーツだけ取り出しているパターンが多い。

 無事なパーツはどの程度の価値がありそれによって自作の手間はどの程度省かれるのか?欠落パーツを調達あるいは製作する難易度はどの程度か?
 自分で苦労し経験を積まねば判断出来ない。ネット上には情報が数多くあるものの、微妙なノウハウは案外転がっていない。転がっていても未経験者は読み流したりする。たまにメールで質問が来るが、答えはうちのサイトに書いてあるだろ!なんてことも。

 手持ちのパーツで試せることは、まだある。
 旧共振器だが、共振長を切り詰めてグリーンではないYAGレーザー発振させられないか試す。もしこれで、大パワー励起時でも1064nmが強力に発振してくれれば、「YAGレーザー銃」用の先端パーツとして使える。
 LBOを共振器内部に置いた場合に比べるとSHGの効率は落ちるかもしれないが、後からのグリーン化も狙える。

 ミラーマウント取り付け用にナットをエポキシで接着。

 ジグザグスラブ実験用に用意したミラーマウントを取り急ぎ流用。
 ジグザグスラブは実装に苦労しそうである。据え置きレーザー装置としてなら別に構わないが、レーザー銃としての体裁を整える苦労を考えると可能なら避けたい。旧共振器を流用した単純な構造物でYAGレーザーが飛び出せば、それに越したことはない。 

 しかしこの共振器も当初の形から加工に加工を重ねて随分変わったなぁ・・・手間を掛けたパーツにはそれだけ愛着が湧く。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 02:13

ミラーマウント

 新しい共振器の設計をする前に、共振条件を探るために試作品を造ってあれこれ試したい。
 ジグザグスラブ型は2つのミラーと結晶が一直線に並ばないために、コリメートレンズと干渉しないよう設置するのが難しい。もちろん、共振長を思い切り取って良いなら簡単だが、それでは不安定だし何より「銃」としての見た目に問題を生じる。

 部品配置の自由度を高めるには部品は小さい方が良い。そこで、ミラーマウントを造り直す。
 写真左は出力側ではないミラー用で、レーザーが外に出ないためレンズ位置に穴が無い。右はOC用。ギリギリまで小さくした。

 全反射ミラーはパルスYAG用の小さなものを使用する予定。OCは割れた奴を取りあえず最初はそのまま流用してやってみる。

 大雑把にアルミ材から切り出したばかりで、バリ取りも済んでいない。サイズは左ので2センチ角。これ以上小さくするのはネジによる調整機構などを作り込み難くなる。
 切り出しが綺麗に行かずミラーマウントが台形になったりしているが、必要な機能に問題は無いはず。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 02:10

シミュレーション

 ジグザグスラブは調整が難しいので使用に踏み切るには決断がいる。
 本当に共振構成出来るだろうか?

 赤のレーザーポインターを使って共振のシミュレーションやってみる。こいつはごく穏当な<5mWの品で、実出力は2〜3ミリワットである。
 スラブの長軸と平行に入射させると、ほとんどそのまま貫通してしまった。端面に斜め入射しているから屈折するはずだが、恐らくこの状態ではブリュースター角に近いのだろう。
 理屈上はどうあれ、ジグザグに光が走ってくれないのは確か。

 僅かに入射角を変えると、スラブ内部をピンボール暴走みたいに光が跳ね回った。これでは共振器を構成出来そうにない。

 この角度だと光がスラブ内部を4回反射して反対側から出ている。
 かなりいい線だが、無駄な反射があちこちに見られる。
 入射光が少しでも左右に平行移動すればスラブの角に光がぶつかりそうだ。
 これでは共振しても安定性に欠けるかもしれない。

 ↑から僅かに角度を変えたところ。射出時に光がスラブの角にヒットし、あさっての方向に暴発している。
 ジグザグスラブのミラー位置や角度は恐ろしく調整がシビアだと想像される。

 ここでやってるようなシミュレーションを試したのは初めてではない。やる度に余りの調整の微妙さにやる気が失せてしまっていたのだ。共振器を完成させる自信がない。

 スラブ内部を6回反射するこの入射角がベストっぽい。もしかすると4回反射の方がいい可能性もある。実際にやってみなくては分からない。
 やってみるには、ある程度ミラー位置などを自由に変えられる実験用共振器を考えねばなるまい。
 コリメートレンズと干渉せずこのような光路を持った共振器をどう造れば良いのか、結構悩ましい。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(3)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 02:07

熱問題?

 共振器の固定を緩めて、15W励起で位置を変えてみた。しかし、15Wにすると共振が極端に弱くなる現象に変わりはない。
 1W以下の励起では、1064nmの撮影でYAGレーザーが放出されているのが良く分かる。3ミリ位のスポット状の光りが伸びている。肌の弱い部分にほのかに熱を感じる。
 この状態でLBOを差し込んでもグリーンは出ないが、角度を調整すると弱いグリーンが放出された。どうやら15W励起でなくてもグリーンレーザーは発振させられるようだ。その状態で15W励起にすると一瞬ピカっと光って弱くなってしまう。症状は変わらない。

 ふと思い付いた。スプレー式のブロワーを逆さにして生ガスを噴出させると、冷却効果がある。少々荒っぽいが、15W励起にしてあちこち冷やしてみた。結果は予想外だった。さすがにミラーにはガス噴射していないが。
 Nd:YVO4結晶周囲のヒートシンク、共振器、コリメートレンズ、それにLDアレイ本体・・・どこを冷やしても共振光の状態に全く変化が見られない。1W以下の励起ではどこを冷やしても安定して力強く共振しているし、15W励起ではどこを冷やしても駄目。その冷えた状態で1W励起に落とすと、強加熱時間に応じたタイムラグの後で共振が復活する。

 自分としては結晶周囲を冷やせば15W励起で共振するのでは?と期待していたのだ。
 だが、良く考えると結晶を冷やして結晶中心部の温度が下がっても、結晶内部の温度勾配は変わらないんじゃないか?だとすれば熱レンズ効果は殆ど解消されないのでは?
 いよいよ共振ユニット新造に追い込まれつつある。

 現状より共振長を伸ばすのは避けたい。となるとパーツを最大限流用するにはLBOを共振器内部に置くのを諦めねばならない。
 ところが、今回はLBOを共振器内部で手持ちのまま向きを微調整しただけで1W励起でグリーン発振に成功した。だが、LBOを外に出してYAGレーザーに晒してもグリーンは出なかった。共振器内部の方がYAGレーザーの強度が上だし、ビームも絞られているはず。SHGには遙かに条件が良い訳で、LBOを共振器の外に出したくない。
 となれば今のパーツでは手詰まりだ。
 ちなみに、LBOの向きを反対にしてもグリーン発振した。

 今の共振器はこのまま取っておいて、ジグザグスラブを試してみるか。それはそれで難問が多そうだが・・・

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 02:04

よくなかったらしい

 あっさりグリーン発振したものの、やはりDPSSは一筋縄で行かないものらしい。
 ともあれOCを接着剤で固定。剥がせなくなると後で困るので、レンズと台が密着する部分に接着材を付けず、脇に塗ってある。これなら、先に接着剤を削り取ればレンズは比較的容易に取り外せるはずだ。
 これで励起LDを低出力運転し、光軸合わせする。あっさり共振を達成。ところが、その状態から励起LDを中出力に上げると、いきなり共振しなくなる。漏洩する1064nm光がほとんど無くなるのだ。

 もう少し詳しく見ると、共振状態からLDの出力を上げる(1W未満→15W)と、その瞬間強烈に輝いて直後から真っ暗である。LDの出力を下げると、また共振する。LDの出力を長く上げると、LDの出力を下げて暫くすると共振する。LDの出力を上げている時間が長いほど、その後LDの出力を下げても長い時間ブラックアウトしたままで、共振回復まで時間を要する。

 これは明らかに、熱のせいだ。LDの出力を上げると結晶が加熱し、共振しなくなる。冷えると再度共振する。固体レーザーでは熱レンズや熱複屈折が問題だという「知識」はあった。だが、実際に経験しないことには実感出来ない。
 実はこれ、初の経験ではない。共立グリーンモジュールの結晶を外部励起させた場合にも経験している。共立の結晶は小さいため、15W励起では破壊されてしまう。しかし、過去に2〜3Wで励起させたことはあった。その場合も、LDを光らせた瞬間にフラッシュのように強烈なグリーンが出て、後は暗くなった。結晶が熱くなり過ぎたのだろうと考えていた。

 だからこそレーザー砲では対策を行い、結晶に大型のヒートシングを付けたのである。共立モジュールとは桁違いの廃熱処理能力で何とかなると思っていた。だが、15W励起では何ともならないようだ(泣)。
 ハイパワーのグリーン固体レーザーは、甘くなかった。15W励起状態ではどう調整しても共振しない。なぜ15W励起で弱いグリーンが出たのかは謎だが、LBOを外した状態で共振しているように見えない。

 しかし、ここまで熱対策をして15Wでここまであっさり熱に殺られるとは納得出来ない。もしかすると励起光の入射位置がズレていて、結晶が想像以上に偏った熱せられ方をしてしまい調整限界を超えているのかもしれない。
 目論見としては、15W入力で結晶が熱くなってる状態で共振する調整位置があればそれでいいじゃないか?である。もちろん30W励起でも共振して欲しいがまず15Wをクリアせねば。ところが、調整位置によらず共振しない。
 共振器の位置は左右に1〜2ミリ動かせる。上下は動かせないがワッシャー等で高さを変化させることは出来る。励起光の入射位置を変えることで、高パワー励起時に共振させられないか?
 それがまず試したいことだ。

長さ約1センチ半、厚さ2ミリ。

 どうしても駄目だとなれば、せっかくグリーンYAGが発振した共振器を棚上げし、新しい共振器を試作せねばならないかもしれない。
 幸いにして手持ちのOCやLBOはWORKすると証明されている。問題は励起光に耐えられない結晶なのだ。熱対策に向いているとされるジグザグスラブの出番である。

 このスラブはNd:YAGであり、Nd:YVO4に比べると変換効率が悪いとされる。だからこそ現在の共振器では使わなかったのだが、どうやら熱の問題が発生している以上使うしかない。
 Nd:YAGは効率が悪くても熱伝導は良く、大パワー向きらしい。DPSSグリーンの場合、出力が小さい場合は効率重視でパーツを選択出来るが、出力が上がるにつれて効率だけでパーツを組めなくなる。
 SHG用にKTPではなくLBOというのもそんな話の1つ。つまり、ハイパワーのグリーンを手に入れるのは、パワーが上がるに連れて急激に大変になるのだ。

 ジグザグスラブがどの程度ハイパワー励起で使い物になるのか?うまく共振するのか?どの位置にどんな手法で励起光を入れるのが良いか?どんなヒートシンクを付けるのが良いか?
 それらはこれまた試行錯誤するしかない。こうなったらレーザー砲の完成というよりDPSS研究だ!
 DPSSはかなりノウハウが必要っぽい。それを溜めるのは重要と思われる。自作レーザーはその手のスキルが不可欠と思われる。スキルが無ければパーツも宝の持ち腐れであり、既存のレーザー装置を購入するしかない。でも、無いものは作るしかない。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(3)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:56

共振成功!

 いきなりグリーンYAGに成功!
 15ワットも叩き込んで1〜2ミリワットと、変換効率1万分の1(大汗)状態ながら、光ったことに意義がある★効率なんて調整で高めれば良いんだし。

 テープ止めの割れたOCに大して期待もせず、いつも通りビデオをセットしてレーザーを動作させる。割れて光の漏洩状態が変わったのか、OCの中央に小さな光点が見える。フィルター付いてるので、1064nmの輝きだ。ビデオで1064nmを、デジカメの液晶画面で808nmをモニターする体勢である。
 何しろテープ止めなので、OCが台に密着していない。指で押しつけると、急に1064nmの輝きが強くなった。DPSSが励起するかしないか瀬戸際にある時独特の、チラチラした光り具合である。これはもしかして共振しているのか?

 今度は指を放し、ネジを調整して輝きを大きくしてみる。しかしこれだけでは本当に1064nmが共振しているのかイマイチ確信持てない。そこで、共振器内部にLBO結晶を差し込んでみる。
 1064nmの輝きが消え、LBOが光軸に差し込まれると再度明るくなる。だが、グリーンレーザーは出ない。

 そこで試しに励起LDの出力を上げる。すると、グリーンの光が放出された!
 励起用LDは操作電流を3段階に切り替え出来る。最小電流だと光出力1ワット以下、中電流だと15ワット、最大出力では30ワットという感じだ。調整は最小出力で行う。

 15ワットも入力して無改造の共立モジュール並のレーザーしか出ないが、遂に大きな一歩を踏み出した。正しいパーツを正しく使っていることが分かったからである。これからは出力をアップさせる試行錯誤という、これまでとは比較にならない楽しい作業である★
 OCが割れているにも関わらず出力されたレーザースポットは殆ど乱れておらず、このまま割れた出力ミラーを使っても面白いかもしれない。同じレンズを調達するのはなかなか大変なのだ。もちろん同様のレンズが将来手に入れば交換を考えるが。

 写真を見ると、赤外線洩れまくりってのが良く分かる (^_^;)

 共振器に突っ込まれたLBO結晶(の台)。
 文字通り突っ込んであるだけ。本来ならネジか何かで位置の微調整すべきだが、今は単に置いてあるだけだ。
 これとテープ止めの割れたミラーでグリーンYAG出来てしまったのは、ちょっと感動した。

 いいのか?これでレーザー発振して?

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(4)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:55

割れたOC

 出力ミラーが逆だとの指摘を受けたが、非常に困った事態である。
 なぜなら、ミラーは台に接着されているため、向きを反対にすることはできないのだ。手で反対向きにかざしただけでは共振など起きず、じっくり微調整すれば共振するかどうか分からない。確かめるためには台からレンズを剥がさねばならない。ところがこの接着剤は、レーザー砲本体の工作にも多用した最強のエポキシなのである。エポキシは硬化に時間が掛かるものほど強度が大きい。そこで、できるだけ硬化が遅いものをものを使った。
 2時間硬化型は、猛烈に頑丈なのだ。ちょっとやそっとで剥がれやしない。

 レーザー砲の出力ミラーとして手持ち品は、反射率90%の連続出力YAG用と1064nm全反射のグリーンYAG用がある。反射率90%のものは当面使うつもりではないので、万力で強引に剥がしてみた。ミラーの端に少しヒビが入ったが、何とか台から取れた。そこで、賭に出た。グリーンYAG用の方も強引に剥がそうとしたのだ。

 だが、残念ながら失敗した。
 レンズは割れてしまった。レンズの周囲にドリルで連続穴を開けてレンズ周囲の台を切り抜き、台の残骸を付けたままレンズを逆向きにして固定し直すことも考えはしたのだが・・・

 写真左が割れたグリーンYAG出力ミラー。
 右は無事に取れた後の台。
 グリーンYAGの方は出力穴を小さく作ったために接着面積が大きくなっており、外せなかったのだろう。しかしこのエポキシ溶接並の強度だな。レンズが割れたのは残念だが、レーザー砲本体の強度は心配無さそうだ。

 幸いにして、レーザーを反射する凹面はほぼ無事に残っている。
 この残骸を使って共振実験は可能かもしれない。これをレンズが無事に取れた台に仮止めして、あれこれ実験してみよう。確かに組み立てた当時に少し嫌な予感はしたが、やはりレンズは成功がはっきりするまでは仮止めにしておくべきだったようだ。

 この写真、肉眼では天井の丸蛍光灯が美しい緑色の姿を見せているのだが、撮影するとレンズと蛍光灯の両方に同時にはピントが合わないんだよな。

 レンズ台のスプリングにはOリングを使用する。
 元は白いシリコン製だったが、より固いものを使おうと黒いものに変更。共振出来ていない現段階ではどっちでも良い。

 割れた出力ミラーの残骸を以前と逆向きにガムテープで台に仮止めし、共振器ボディーにセット。これを手始めにして、共振への長い道を進むことになる。
 こんなことなら中古レーザーの共振器をバラさずそのまま使えば良かったのかもしれない。ワット級レーザーではなかったためにSHG用にLBOではなくパワー耐久性に劣るKTPを使っているのだろうと判断し、まるごと流用を避けてしまったのだ。
 でも、KTPが壊れたらその時はその時・・・というのも趣味なのだからアリだったか・

 共立グリーンレーザーやそこらの携帯レーザー装置では、砂粒みたいな結晶を使っているので流用出来ない。
 30ワットの励起用レーザーが集光すれば破壊されてしまう。

 手持ちのブツで何とか共振に持っていくべく頑張る一方で、新しいパーツの入手も頑張ることになろう。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:52

共振器固定

 製品を作る場合はもちろん、研究所や大学でレーザー装置を自作する場合であっても、まず設計を行いそれに従って加工や部品の調達を行うだろう。などと書くとそんな当たり前の話をなぜするのか?と言われそうだが、個人のハンドメイドレーザーでは違うのだ。
 まず、部品が手に入らない。設計に従って部品を集めようにも、売っていない。だから話が逆になる。最初に「運良く入手できた部品」ありきで、それに合わせて後から設計するのだ。更に、入手した部品の詳しいスペックが不明のことも多く、そうなると設計も出来ない。試行錯誤で何とか動かそう!というレベルになってしまう。
 レーザー砲の場合は、キーパーツである励起用LDアレイのスペックシートが付属していたため、それに関してはドライバーを設計して臨めた。だが、DPSS部分は五里霧中である。スペック不明の中古レーザーから取り外したNd:YVO4結晶と、本当に使えるのか良く分からないミラーが何枚かである。実を言えば結晶がNd:YVO4かどうかも確認出来ていない。

 そこで、困った事態になった。各パーツをどんな位置関係で取り付ければ良いのか分からないのだ。
 当初の目論見では、ガムテープだろうが何だろうが仮止めで何とか弱くてもいいから共振を起こし、それによって大まかなパーツ取り付け位置を決定してから本固定→調整を詰める、と考えていた。
 だが、全く共振の気配すらないため、パーツを本固定出来ない。共振実績が皆無である以上、まるで見当外れの位置関係に固定してしまって後から少々調整した程度では金輪際共振しません・・・なんてハマり方しないとも限らないのだ。

 しかし、特にミラーの角度は微妙であるだけでなく、恐らくは共振器と励起光の位置関係が少し変わっただけで調整が変わってしまう。となれば、がっちり固定しなければ後が続かない。少なくとも共振器に関しては。
 そこで、結晶の中央付近に励起光が当たる位置に、とにかく共振器ボディーだけでも固定することに。

 これも大変である。正確な位置に穴を空けるのが至難な上に、少しは位置を調整可能にしておくべきだ。ま、励起光のコリメートレンズは数ミリ前後出来るから、横方向だけ調整出来れば何とかなるだろう。

 これまた当初の目論見では、先端プレートの上に共振器を取り付け、その後でレーザー砲の台座に取り付けるつもりだった。
 ところが、共振器の幅が大きくなり過ぎたせいで、後からではネジを差し込めない。仕方なく先端プレートを先に取り付ける羽目に。これでは先端パーツの交換が面倒になるが、仕方ない。各種先端プレートをパーツごと容易に交換して運用するのは諦め、単に工作失敗時に台座まで作り直さずに済むためだけのパーツと割り切ろう。

 しかし本当に穴空け面倒。写真にすれば少しでしかないが作業は大変。
 アイデアを実体化するには多大な労力を必要とする。このブログはモチベーションを保つ手段でもある。

 共振器ボディーを固定したところ。左右に1〜2ミリは動かせる。
 上下はほぼ合っているはずだが、どうしても調整が必要になればワッシャーかます予定。
 派手な励起用LDアレイまではそれほど調整を必要としなかったが、ここから完成に持っていくには調整に次ぐ調整が必要なんだろうな。

 台座との干渉を避けるため、なにげにヒートシンクに切れ込み入れてあります。
 表サイトの記事には無い切れ込み (;_;)

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:50

試行錯誤開始

 共振器がうまく働かない原因は思いがけないものかもしれない。とにかくあれこれ試してみる必要がありそうだ。  AC電源使って1時間ほどあれこれやってみる。今は出来るだけ多くの情報を集める段階であり、特に方針は定まっていない。  それにしても P_BLOG は写真が入るとどうして著しくページ生成が遅くなるのだろう?  それほど内部の処理が重いんだろうか?  うちのサイトは大して訪問者が多くないので余り問題になっていないが、その数少ない訪問者が決して快適に巡回できていないと思うと鬱だ。  ともかく、反射率が55%と低いパルスYAG用ミラーをかざすと、少し弱まった1064nmの光がビデオカメラでちゃんと捉えられた。これまで使っていたミラーは異様に透過率が低い。全反射ミラーはまだしも90%反射ミラーまで光を遮断している。  それから、ミラーには両側あるが、反射光の方を比較すると面によって確かに挙動が違う。  OCももっと何種類か入手して試したいが、現在とある高価な品を調達中で予算が足りない。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:48

AC電源調達

 実はインターラクター復活用の電源を買う時には一緒にレーザー砲用の電源も調達した。
 レーザ砲はラジコンバッテリー2本で動く「ポータブル」が最大のウリだが、DPSSに成功していない現時点では大して意味がない。Gを焼き殺したりもしたが、基本的に赤外線を外でブッ放しても何も面白くない。
 いや、グリーンが出ても大抵は室内で使うことになるだろう。となれば、バッテリーの充電に汲々するよりAC電源を用意した方が使い勝手が良い。普段は「紐付き」で使い、持ち出したい時だけバッテリーを使う。

 レーザー砲は少しでも軽くするため、機能をギリギリまで絞っている。例えばラジコンバッテリーだけでなくカーバッテリーでも動くように作れば使い勝手が向上する。だが、そのために必要な電圧変換回路を付加するのが嫌だった。

 そこで、AC100VからラジコンバッテリーのDC電圧を作り出すスイッチング電源を用意し、ラジコンバッテリー代わりに接続することを考えた。
 問題は2つ。まずレーザー砲はラジコンバッテリー前提で設計されており、電圧は6〜9Vでなければならない。ところが、この範囲のスイッチング電源が売っていない。5Vと12Vはあっても、その中間はない。
 もう1つはスイッチング電源はノイズが多いこと。バッテリーは電圧が安定しない欠点があるが、ノイズが少ない利点がありこれは繊細な半導体レーザーにとって優しい。

 結局5Vと3.3Vのスイッチング電源を直列接続することにした。並列使用は不可だが直列は一応OKになっている。
 20センチ×30センチの絶縁ベークライト板(厚さ2ミリ)に絶縁スペーサーで電源をセットする。

 AC電源は逆位相で2つの電源に入るよう接続。大して効果は無いだろうが少しでも出力ノイズが減るかも?と気休めである。

 ポリカーボネイト製の絶縁ネジで電源基板は取り付ける。
 容量は共に30アンペアである。

 出力側は大電流となるせいか、出力ピンは全部使用するように指示されている。
 お馴染みのラジコン用大電流コードで配線する。出力側のコネクターおよび配線は、実はレーザー砲本体作る時に工作ミスしたものである。コネクターに♂を使うべきところを♀にしてしまったのだ。組み立てた後で気付いて呆然としたが、捨てるなどというもったいないことをせず保管していたため、いきなり役立つことになった★

 合成電圧は8.3Vとなるはずだが、実測するとキリ良く8.4Vだった。7セル相当・・・あるいは充電直後の6セルだ。
 これで30アンペア流せる。

 コタツの上を片づけもせず (^_^;) 手早くテスト。
 バッテリー2本の代わりに出力コネクターを接続。

 最低限、最小出力での運転が出来ればDPSS調整作業がゆったり出来て助かると考えていた。ところが嬉しいことに、出力最大でも大丈夫だった。消費電力は55アンペアに加えて水冷装置の分まで必要だが、電圧は低い。
 レーザー砲搭載の高効率なDC−DCコンバーターのおかげで、30アンペア以下で済んでくれた。

 レーザー出力もしっかり30ワット以上を計測。

 改めて整理して設置し直せば、バッテリー残量を気にすることなくDPSSに挑戦出来る。完成後も、据え置き型レーザー装置としてもあれこれ実験に使える。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:46

ボディーソニック

 無性にボディーソニックが欲しくなった。こいつのせいだ。

 これは、インナーイヤー型のヘッドホンである。見掛けに寄らず凄い音を出す。ヨドバシオリジナルカラーらしいが。
 こんな小さいのに、あり得ないような低音の迫力。これまで経験したことがない響き。

 普通の音源でも違いは分かるが、ちょうど楽しんでいたプレステ2のローグ・ギャラクシーというRPGがモロに来た。オープニングデモが信じられない怒濤の低音攻撃!
 その瞬間、大変な飢餓に襲われたのだ。と言うのも、耳だけに低音が入ると違和感ありまくりなのだ。本来ならこれほどの低音が来れば体も空気の振動がバリバリのはず。ところが、体は何も感じていない。

 それが大変な違和感の元となり、響きをくれ!と体が求めるのだ。

 実は、ボディーソニックは持っている。AURAのインターラクターである。気に入っていたのだが、ACアダプターが行方不明になったために使えない。かなり特殊なACアダプターで、そこらでは代用品が売っていない。ついでに出力ピンが折れてコネクターに残り、取り除けない刺さらない。
 だったらこの際最新のボディーソニックを買おうと思い、あちこち回るも全く売っていない。HMDのごとく、いつの間にか過去の周辺機器となっちまったらしい。なぜだ?
 みんなボディーソニックの何が気に入らず廃れたんだ?

 ネット検索してもインターラクターは意外にヒットしない。数年前に秋葉原で500円叩き売りされていたらしいと分かって悔しい。その時に確保すればACアダプターがタダ同然だったのに!
 問題はどこを探してもACアダプターの規格が書いていないこと。本体にも入力スペックの記述無し。自前で用意するとしても、何を用意すればいいのだ?
 試しにアンプユニットをバラす。基板にも何も書かれていないが、使用パーツその他から、どうやら+12V−12Vの2電源だろうと推理する。

 だが、必要な電流値は分からない。
 かなり大きく重いACアダプターとのネット情報があるので、取りあえず2.5アンペアのスイッチング電源2台にしてみる。オリジナルのACアダプターはもう記憶にないほど昔なのだが、恐らく重量的にはかなり軽くなっているはず。持ち出す予定は無いが、持ち運ぶ羽目になっても楽だろう。ただし、カネは掛かる。買える製品が皆無であるため、今やボディーソニック使いたければコイツを修理するしかない。高くてもだ。

 L字の薄いアルミアングルに両面テープで電源をくっつける。
 自分の工作では両面テープが大活躍。馬鹿にしてはいけない。両面テープは非常に使える。

 これまたいつも通りの手口で、配線した後はホットボンドでシールしてしまう。工作で大変なのは設計ではない。実際にモノを組み立てる作業である。両面テープとホットボンドはこの実は一番面倒な作業をかなり楽にしてくれる。

 アンプ出力は基板から直接引き出してスピーカー内蔵バックパックと接続。
 結果はビンゴ。用意した電源でインターラクターは完璧に昔通りに蘇った!

 ローグ・ギャラクシーはもう終盤だが、来月はファイナルファンタジー12という超大物が控えている。だからこそ今のうちにボディーソニックを復活させておきたかった。
 自分のプレステ2は最初期型でDVDの読み込みエラーが多発していたが、これも分解清掃とレーザー出力調整したらバッチリになったし、安心してFF12を迎え撃てる★

 残る問題が2つある。
 1つはインターラクターが五月蠅いこと。迫力重低音振動はかなり近所迷惑っぽく、ヘッドホン意味無し。そういえば昔これが活躍してた時も休日に昼間しか使えなかったかも(汗)
 もう1つはヘッドホン以外にインターラクター用の音声入力を別途用意せねばならない点。安直にヘッドホン2分岐アダプター使ったら驚異的に音が細って絶えられない。まるでモノラルに変わったかのように音の響きが失せるのだ。
 プレステ2からは光出力で音を取っているので、AVケーブルからもう1系統の音を取れば良さそうだ。しかし映像はこれまた今は非売品のRGBケーブルなので音声が取り出せない。

 自前で取り出すか?互換品で音声出力端子付きRGBケーブルあった気がするので探してみるか?

written by higashino [ゲーム] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:44

Gに死を

 この糞寒いのに部屋の中をGがうろついている。
 室温は10度あるかどうかなのに、どこで生き残っているのやら。本当にしぶとい。体長1センチ半ほどの子供だが、ちょろちょろ余りに目障りなので、とうとうキレた。さすがに寒さで動きがトロいので、ホイホイよろしくガムテープに絡め取り、処刑することにした。
 単に死んで貰うだけならそのままガムテープを丸めてポイすればOKだが、それでは気が収まらない。

 そう、レーザー砲である。

 共立改造レーザーや個人輸入レーザーを楽しんでいれば、こいつでGを焼き殺せないだろうか?と考えたことがあるのではないだろうか?
 実際にはなかなか難しい。以前同様に子供のGをガムテープで動けなくして黒共立・改を照射したことがあるが、一向に平気なのだ。フロッピーの磁気円盤を貫通し、首筋や手首に当てると熱い強力レーザー。黒いプラスチックに傷を付けられる強力レーザー。だがそれもGには効かない。
 周知の通りGの体表は油光りしていて、レーザーを反射してしまう。焼き殺すどころかこっちが失明しかねない。

 並のレーザーでは駄目なのだ。

 コリメートレンズを外し、励起用超高出力レーザーダイオードアレイの幅2センチの赤外線が直進するようにしておく。
 ゴーグルを装着し、出力を最大にセット。30ワットの熱線がGに降り注ぐ。

(mpeg 1.2 MB)

 さすがのGも、数秒で炭化。なんだかGがかわいそうになるほどで、気分が収まった。
 ということで、今日のトリビア(汗)

 Gはレーザーで射殺できます。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(2)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:38

全反射?

 チャンバーを安直にガムテープで仮止めして実験。
 1ワット以下の「低出力」で運転するため、ガムテープが燃えることはない。
 大雑把な位置が決定しないことには本格的な固定が出来ない。

 見ての通り、出力ミラーは外してある。

 レーザー出力を直接ビデオカメラでモニターする。
 レーザーの照射点をモニターするのでは事態が把握できなくなっている。どうも現象が謎なのだ。

 ビデオカメラには1064nm近辺だけを透過するフィルターが装着してある。
 これは昨夏に確認したが、808nmの励起用レーザー光をしっかりカットしてくれる。
 Nd:YVO4結晶から発する1064nmだけを見ることが出来る。部屋が明るくてもビデオ画面は真っ暗である。

 レーザーを運転すると、ミラーを外した出力穴から洩れる1064nmの輝きが見える。
 Nd:YVO4結晶が取り付けられたチャンバーを取り去って808nmの励起光だけにすると、何も見えない。

 ここで出力ミラーをかざすと、1064nmの輝きが完全にシャットアウトされてしまう!
 な・ぜ・だ?

 出力ミラーは反射率90%である。つまり、10%は透過するはずなのだ。
 たとえ共振が起きなくても↑の輝きの10分の1は洩れて来るはずだ。それが、全反射されてしまっている。

 いや、99.9%が反射されたとしても、1000分の1のエネルギーが洩れればビデオカメラにかすかでも光が捉えられておかしくない。ここまで完璧に光がカットされるとは・・・

 共振が起きない理由は思ったより奥が深そうだ。引き続いて調査せねばなるまい。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(3)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:37

試運転

 何とか2本目のラジコンバッテリーを発掘したので久しぶりに試運転。
 通常は動作中にもう1セットのバッテリーを充電するので、2セット4本無いとやりにくいのだが仕方ない。ラジコンバッテリーを2本充電するのは結構な時間が掛かる。レーザー砲が順調に動き出せば大容量のニッケル水素パックとか高速充電器を買うつもりなのだが。

 恐る恐るレーザーに通電。なぜ怖いかと言うと、低温だから。定電圧+電流制限抵抗はレーザーダイオードを最も簡単に光らせられる方法だが、温度の影響を受け易い。低温になるとLDの抵抗が減少し、多くの電流が流れる。
 このため、余りに定格ギリギリまで欲張っていると、低温時に定格を越える電流が流れてオシャカになることがある。67アンペアまでOKなLDアレイを55アンペアで動かしているため、多分大丈夫とは思うが冷や冷やだ。

 室温は12度。20センチほど離れて手をかざし、通電。暖かい。コリメートされた波長808nmのレーザー光線はレンズから2センチほど先に焦点を結び、その後は拡散して行く。この距離なら火傷することはない。太陽光線より少しエネルギー密度が高い程度だ。

 ちなみにこれは赤外線写真ではない。普通のデジカメで普通に撮影しただけだ。デジカメは赤外線にも僅かに感度があるため、光出力数十ワットともなれば普通に写る。

 続いてパワー測定。光出力32ワットを記録。昨夏の試運転では25ワットだったので3割近くアップしている。気温の影響は大きい。
 ともあれ、8月上旬という1年で最も暑い時期と、2月上旬という1年で最も寒い時期の両方で稼働を確認出来たのは収穫だ。もう半年にもなるのか。昨夏は夜だったので室温30度には達していなかったと思う。もっと小さな携帯レーザー同様に、使用温度範囲は10〜25度と考えておくのが良いだろう。

 ここまでは数ヶ月の保管を経てもレーザー砲のコンディションが良好だと確認出来ただけ。問題のグリーンレーザー化は止まったままだ。前段階としてのYAGレーザー発振にも至っていない。
 これに関してはブログで出力ミラーの向きが逆だとの指摘を受けたので、試してみよう。
 ほんと、シロウトがミラー見ても正しい向きなんて分からない。

 外国では1064nmのレーザーポインターなんて売ってるが、一般人はそんなもの何に使うか分からないんだろうな。調整用にあると助かる気がする。
 しかしそれだけのために個人で輸入するには高過ぎる。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:35

クーラント補充

 パソコン用水冷装置ポセイドンのクーラントは、300ミリリットルずつ別売されている。密閉された袋に入っており、これを同封のプラボトルに移してから使う。
 プラボトルは150ミリリットル入りなので、2本分だ。
 右は昨夏にレーザー砲を製作した時に使用したもの。左は今回オプションパーツとして買ったものに同封されていたもの。モデルチェンジしている。もしかすると標準セットとオプションで違うのかもしれないが。ボトルの透明度が違うためクーラントの色が違って見えるが、同じものを入れてある。

 右の古い方が注ぎ易い先端になっているので、今回もそっちを使用した。
 余ったクーラントは将来のメンテ用に保管しておく。

 撮影はレーザー砲を背景に行ったが、設置場所は実はコタツの天板である(汗)
 とっても手軽にレーザーをいじれる。しかし、電源のラジコンバッテリーが1本しかない。本来4本あるのだがどこ行ったのか?
 探さないと稼働させられない(一度に使うのは2本)。
 モニター用のビデオカメラも引っ張り出さなくては。

 冷却液が少し減っているポンプユニット。
 実は、特に減っているように見えなかったのだが、レーザー砲を設置するべくあれこれ動かしているうちに気付いたら水位が減っていた。
 クーラントがまだまだ循環し切っていなかったのか、それとも水冷ホースが圧力で膨らんだのか。ちなみにこの黄色いホースはかなり固い。柔軟なシリコンチューブ(内径6ミリ)もジャストフィットするのだが、柔らか過ぎるのは不安になって元のセットに付属しているチューブを使っている。
 シリコンチューブだともっと派手に水位が下がったかもしれない。

 問題はクーラントの注ぎ口だ。ネジ穴になっていて、ネジを直接入れて密閉するようになっている。そのため極めて細く、他に空気穴もない。かくしてクーラント注入がとんでもなく大変なのだ。入ってくれない。
 クーラントの滴1つが穴の直径とほぼ等しい。アッという間に表面張力で穴が塞がる。表面張力を減らす混ぜ物もやっといてくれればと思わずに居られない。

 遅々として液が入らないのに業を煮やし、強行注入。ボトルを逆さまに突っ込んで押しつけ、トイレットペーパーで周囲を押さえる。力ずくでクーラントを押し込むとすぐに入ってくれた。何しろすぐ下が電気系統なだけに冷や冷やものだ。
 もっとも、この注ぎ難さのおかげで密閉度が高く、埃が入らないクリーンな冷却液がレーザーに送られるのだが。

 この状態でポンプを1分ほど動かしてみる。水位は殆ど下がらない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:32

ルーター監視システム試運転

 さっそく試運転。
 1日動かしただけで、とんでもないことになった。

2006/02/05 19:58:44 開始
2006/02/06 03:58:54 ルーター再起動
2006/02/06 04:19:34 ルーター再起動
2006/02/06 08:06:57 ルーター再起動
2006/02/06 08:20:03 ルーター再起動
2006/02/06 09:13:43 ルーター再起動
2006/02/06 09:44:12 ルーター再起動
2006/02/06 09:52:11 ルーター再起動
2006/02/06 10:10:24 ルーター再起動
2006/02/06 14:47:59 ルーター再起動
2006/02/06 16:23:57 ルーター再起動
2006/02/06 17:40:01 ルーター再起動
2006/02/06 21:12:00 ...動作中

 約25時間で11回の再起動が行われている。1回平均1分半ネット接続が切れていたとすると、16分半。稼働率が99%程度しかない。
 従来はルーターの監視機能に任せていたため、チェック頻度が15分と長く、稼働率が95%以下になっていた計算だ。しかもルーターではソフトリセットしか掛からず、たまにネット接続がいつまでたっても復活しないことがあったのは先日書いた通り。
 これでかなり安心して自宅サーバーが使えるようになったが、このとんでもない不安定さ何とかならないものだろうか。
 自分は自動再起動システムを作ったが、そんなものを作れず苦しんでいるユーザーも多いのではなかろうか。

written by higashino [ネット・PC] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:31

ルーター自動再起動システム

 またまたADSLが不安定になってムカついたので、遂に自動再起動システムを作ることにした。
 パソコンのソフトでルーターの電源をON/OFFするためには、専用ハードが必要だ。

 セントロニクス36Pパラレルインターフェイスは19〜30番ピンがGND、2〜9番ピンがデータ信号となっている。
 ここにパワーMOSFETを取り付けて、データ信号によってON/OFF出来るようにする。
 プログラムでプリンターポートをON/OFFして実測すると、ONで4.2〜4.3Vが出ている。FETは4Vあればドライブ出来るから使えそうだ。

 秋月と千石でパーツを調達。
 36Pのセントロ端子、#5ミリのACアダプターソケット雄と雌 (ルーターのACアダプターに合わせた)、そしてパワーMOSFETだ。

 セントロ端子のGNDとデータ端子(ビット0)を除いて余計なピンを切り取り、パワーMOSFETをハンダ付け。
 FETのソース端子(右)を折り曲げてセントロのGNDに付ける。
 FETのゲート端子(左)をセントロのDATAに付ける。
 FETのドレイン端子(中)は上に折り曲げる。
 セントロのピン切り取り跡とショートする可能性が無いよう注意する。

 ACアダプターソケットの雄(出力用・ルーターに差し込む)と雌(入力用・ルーターのACアダプターを差し込む)に配線する。
 手持ちのルーターは12ボルトのようだ。外側がGNDで芯が12Vとなっている。

 入力側のACアダプターソケットをハンダ付け。
 GNDはセントロのGND端子へ。
 12Vは200キロΩのプルアップ抵抗を介してFETのゲート端子へ。

 セントロのDATAが1になるとFETがONになり、DATAが0になるとFETがOFFとなる。
 ゲートはプルアップされているため、セントロにプリンターケーブルが接続されていない場合はONとなる。

 出力側のACアダプターをハンダ付け。
 GNDはFETのドレイン端子へ。
 12Vは入力側と接続する。

 全体をホットボンドで固めて完成。
 プリンターポートに出力するDATAによって、ルーターの電源をON/OFFさせられる。

 以前いたずらされたのでサーバーには自作の番犬ソフトが入っている。それにネット監視機能を追加した。
 2〜3分おきにインターネットが覗けるかどうかをチェックし、もし駄目な場合はプリンターポートのDATAビット0を3秒間ゼロにする。プリンターケーブルの先に上の自作ハードが付いていて、ルーターとACアダプターの間をON/OFFする。ルーターの電源が3秒間OFFとなり、ハード的に再起動が掛かる。
 これでADSLが切断されっ放しとなるトラブルは格段に減少し、自宅サーバーが見えなくなる頻度が減少するだろう。ま、最初はトラブルが出るかもしれないが。

written by higashino [ネット・PC] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:29

日記

 子供時代から日記を付けていたことが良くある。それで分かったのは、日記が三日坊主に終わるのは怠惰だからではない。  ネタが無いからだ。  つまり、平凡で特筆すべきことのない日々を送っていては日記は書けない。日記が書けるのは充実した時間を過ごした証なのだ。その意味で、ブログだの日記だのを書くのは重要だと思う。動機が「ネタを作りたい」であったとしても、それによって少しでも1日が充実するのなら良いことではないか。  

written by higashino [LIFE] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:25

黒共立モジュール改

光出力オーバー50ミリワット

 最近はすっかり出番が減っているレーザー。やっぱり単にあちこち照らしたり★をポイントするだけでは飽きる。何日も使わないこともある。
 おかげで消耗することもなく、製作から4ヶ月経っても元気に光ってくれるけど。

 輝きを愛でるだけでは面白くない。次の展開は考えているが、ポケットタイプでただレーザーが出るだけというものは黒共モジュールで充分と思える。更にハイパワーなものを輸入しても、所詮はレーザーポインタータイプなら五十歩百歩。
 やはり余り使わなくなってしまうだろう。ライトのような実用性には乏しいからなぁ・・・

 光源周りのフレアがシマになっているのがいかにもレーザーだ。太陽ではこうはならない。

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)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:24

ルーター不調

 どうもうちのADSL回線は不安定で鬱っとうしい。しばしば勝手に切断された状態になる。  今は自動復帰機能のついたルーター使っているため、接続が切れても15分以内にリセットされて回復する。ところが、たまにこれがうまく働かず、ずっと切れたままになることもあるのだ。  ルーターの電源を入れ直せば復活するのでルーターの問題だと思われるのだが、現状でも何台もルーター買い換えた末なだけにもう諦めの境地。しょせんADSLは安かろう悪かろうだろ。  今日も帰宅するとオレンジランプが1カ所点滅しっ放しで鬱。電源入れ直してもちろんすんなり復活したが、だったら自己復活してくれよな。

written by higashino [ネット・PC] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL

2006年5月14日(日) 01:18

冷却液

 レーザー砲に使用するための冷却液を調達。
 冷却ホースが僅かに膨れるせいかそれともまだ残っている気泡が少しずつ消えるせいか、僅かずつ冷却水の水位が下がる。かなり安定しているし気泡が消えるのは重要である。
 やはり物理的動作部分はある程度慣し運転した後で良い感じになるものだ。
 数ヶ月放置していたレーザー砲を稼働させてみるための準備である。

 冷却系のパーツは秋葉原のT-ZONEで調達。ドスパラとか並んでいるパソ系ブロックである。
 3階のここは水冷パーツが良く揃っている。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(2)] [TB(0)]

この記事へのトラックバックPingURL
Darkside(https対応しました)

Generated by MySketch GE 1.4.1

Remodelling origin is MySketch 2.7.4