2006年5月26日(金) 18:06
作業の準備をいろいろやっている。
★まずは、水冷システムを一度バラしたついでに、水温センサーの調査。3D銀河に最初から付いていたインターロックは作動温度が高過ぎるため役に立たない。ではどう改造すれば使えるか?
センサーは水位と水温の2つがあり、水位はそのまま使える。どうやら赤黒が水温らしい。
水温19.5度で12.56KΩなのが21.2度に上昇すると11.57KΩに減少した。恐らくは25度で10KΩとなるサーミスターだろう。と、何気に書いたがこの一文だけでもそれほど簡単じゃない。写真のセンサーにそのままテスター棒当てられないから手配しなきゃいけないし・・・
実用上は水温33度前後でインターロックを作動させたい。33度での抵抗値はどの程度か?基板側では何Ωあたりで警報作動するのか?結論として何Ωの抵抗(もちろん半固定)を並列に入れれば良いのか?これらの調査は単純ながら時間が掛かる。パーツを買いに行けるのも週末だけだ。
このポンプユニットは組んでしまった方が、もっと高い水温での抵抗値チェックが可能か。
★DPSSヘッドに電流が流れず焦る直前には当然新ミラーの配置を行っていた。
だが、旧ミラーもそうだったがDPSSヘッドにつっつくまでリアミラー台を接近させると、ミラーの向きを合わせ難い。凹面鏡でも背中は平面なので、リアミラー台の3ミリ穴から背面にレーザーポインターを照射させれば、その反射光でアライメント調整できる・・・はずだった。ところが、反射光が殆ど無いのだ。ミラー背面はハーフミラーになっていてくれた方が便利なんだよな。
★DPSSヘッドの両側にLアングルを取り付けているが、取り付け穴をボアアップするかも悩む。要は面倒臭いだけなのだが
(^_^;)
ボアアップすれば取り付け位置を微調整出来る。現在の穴ではDPSSヘッドの向きが僅かだがレールと平行でなくなっている。
★バッテリー駆動はシリーズレギュレータを本命視しているが、折に触れてDC-DCコンバーターの調査もやっている。残念なのはドンピシャのスペック持ったものはなかなか無いこと。DC-DCコンバーター自体は凄く進化していて、メーカーさえ作る気になればレーザー砲用のものなど簡単に出来てしまうはず。
DC-DCコンバーターは構造上定電流電源として設計するのは容易であり、その気になれば重さ200グラム6センチ角で厚さ1センチちょっと、10〜18V入力で出力18V以下なら25A定電流可能・変換効率90%・・・なんてスペックは妄想でも何でもない。ハイパワーLDアレイをバッテリー駆動するのは、実は技術的に大した問題ではないのだ。定電流をウリにした大容量DC-DCコンバーターどこか作ってくれないかなぁ・・・いや、重さ5キロとかで良ければあるんだけどね。
要するに、大多数の人間が単に気付いていないだけで、潜在的には可搬式ハイパワーレーザーの個人所有は案外敷居が低い。
でも、共振は敷居が高い(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)]
2006年5月25日(木) 17:39
水冷システムをアンインストールするとなると、KGW棒の扱いを考えてしまう。
YAG棒をKGW棒に交換する場合も、水冷システムをバラさねばならない。バラすのは何度もやりたい作業ではない。そろそろKGW棒が完成する頃なので、今回水冷バラしたらすぐには組み立てず、他の作業を入れてKGW棒が到着するのを待った方が良くないか?
本当ならYAG棒でも共振を実現させておき、KGW棒と出力比較したいのだが。
そこに丁度メーカーからメールが来た。KGW棒が完成したらしいのだが様子が変だ。画像が添付されている。なになに・・・(以下、日本語訳)
KGW棒が完成したけど端が欠けちゃいました。この状態でも有効径90%以上あるけど、出荷して良いですか?
駄目なら作り直すけど3〜4週間掛かります。
だと?(汗)
現在YAG棒での共振さえ成功していないので、慌ててKGW棒を送って貰わなくても大して困らない。そもそもBiBO完成までまだ時間が掛かるのだから、ここで1ヶ月ほど遅れても全体的にはそれほど影響がない。
3〜4週間待つから作り直してくれ、と返答するのが良さそうだ。
前日の電流停止もそうだが、あれこれ発生するトラブルも楽しむ心の余裕が欲しい。あくまで趣味であって、業務ではないのだから。
凄いモノを完成させる日を夢見つつ、むしろそこに至る過程を楽しむ。そうなるとブログは良き旅の友だ。
KGW棒が欠けたのは単にメーカーの不注意だけではなく、硬度が影響しているかもしれない。モース硬度8以上でガラスや水晶より硬いYAGに対し、KGWは4しかない。かなり取り扱い注意と思われる。
さて、DPSSヘッドをバラすと案の定ハンダが外れていた。
写真では分からないが右下のハンダ付け部分は完全に浮いている。配線コードが極めて硬いためコードの動きが直接ハンダ付け部分に外力として加わり、負荷がでかいと判明。
組み立ててカバーも付けたDPSSヘッドはかなり頑丈っぽいが配線コードだけは取り扱い注意だと分かる。
じっくり時間を掛けて低温ハンダでハンダ付けし直したが、余りやりたい作業ではない。静電気や熱で破壊しないよう作業する自信はあるが絶対大丈夫か?と言われれば最初から作業せずに済ますに超したことはない。半導体レーザーダイオードというのは、ハンダ付けしたいシロモノではない。
また、水路は要所が白くなっている。洗浄液が頑固に残存し続けている。今のところレーザー透過で妙なことになっていないようだし、最終的な完成までには何度か水の入れ替えが必須なので濃度は低下に向かうが、大丈夫か?
悪さしないのであれば電食予防等に効果ありそうではあるのだが・・・
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2006年5月24日(水) 21:30
唖然とした。アップしたはずのこの記事がアップされていない・・・
レーザーポインター用のコリメートレンズをハメたところ。
接着剤無しでもいい感じに固定される。
厚さ0.2ミリのアルミ板を短冊状に切り、内壁に接着。
エポキシが乾くまでガムテープで仮止め。
乾いたらガムテープを剥がし、余分なアルミ板を切り取る。
耐熱塗料で反射防止処置し、乾いたらレンズ円盤を差し込む。
何だかオリジナルのパーツが良い感じに抑えとなる。
この後フタをかぶせて側面2カ所のイモネジを締めればコリメートユニットの完成!
ところがこれを取り付けてもコリメート光が平行光線に戻ってくれない。あれこれ調整したがどうしても拡散してしまう。うすうす感じていた一方で、もしかするとそこそこうまく行くかもと期待していたのだが・・・
レーザーの光路を考えると、うまく行かない原因が分からない。
別のレンズを手持ちで試すと、絞り込まれた状態でちゃんと平行光線に戻せそうだ。焦点距離が長いため流用できないが、悪いのはレンズでは?
このレンズはジャンクとして入手したものだ。もしかすると特殊用途かもしれない。
適切なレンズが入手できたら作り直しだ。アルミ円盤の穴の大きさを調整する程度で済むはず。
冷却水を循環させるホースが折れて詰まることがある。
すると一気にLDの温度が上昇して出力が落ちる。寿命にも良い訳がない。やはり冷却系は一体化されている方が安全だ。
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)]
2006年5月24日(水) 18:25
新しいYAG全反射ミラーが届いたので、旧ミラーと並べてみる。大きさが全然違う。左は直径1インチ。両者の中間的な直径0.5インチのミラーもある。
何しろ中古中心に買ってるので、ミラーのスペックがいろいろなのだ。誘電多層幕コーティングは何度も話題にしたように桁外れに高価であり、新品ミラーだと相当に高額となってしまう。
可動ミラー台を新たに切り出してミラーを乗せたので、必要に応じて両方試すことが出来るようになった。
でかい方はROCが15センチ、小さい方は多分60センチだ。
直径1インチのミラーは2枚一度に購入している。写真右の黒い物体は、0.5インチ用のミラーマウントである。2個あるがこれも中古。
全部合わせて外国からの送料込みで黒共立モジュール1つと同じ価格。中古ならではだ。
レーザー砲のキーパーツとなっている事故品DPSSヘッドはLD電源と合計しても
Wicked 125mW の現在価格と同じだった。
当たり品を求めて共立モジュールを買い漁ったり、Wicked を輸入したりするカネがあれば、パーツやジャンク漁って自分だけのオリジナルレーザーに挑戦する方がずっと楽しいと思う。
そりゃ成功の保証は無いし完成品買う方が手っ取り早いけど、既製品頼りでは趣味としての発展性が無さ過ぎる。経験値も溜まらない。何より、カネさえ出せば他人でも持てる品ってのは満足度が・・・
既製品のミラーマウントはさすがで、調整ネジは滑らかに動く上に遊びは皆無、剛性ありまくり。自作すると一見安そうだが素材を買って組み立てる手間考えると安いとは言い難い。しかも品質は明らかに既製品が上だ。
この0.5インチマウントは1つをOC用に、もう1つをNLO結晶用に使う予定である。0.5インチの全反射YAG平面ミラーをイントラキャビティーSHG用のOCに転用し、更にBiBOを適切なホルダー自作してマウントにセット。ミラーマウントは向きの微調整が容易に出来るため、結晶の向きを合わせるのも楽なはずだ。
ここで、大問題発生。DPSSヘッドに電流が流れなくなった。静電破壊などの場合は光出力が落ちるものの電流は流れるものだ。断線の可能性が高い。
リアミラーをDPSSヘッドに近接設置するにはLDアレイの電源ケーブルが邪魔で、結構何度も曲げる力が加わった。ハンダ付け部分が怪しい。だが、確認するためにはDPSSヘッドの台を外さねばならず、そのためには水冷システムをバラして完全に水抜きせねばならない。大作業である。
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2006年5月23日(火) 18:11
遂に昨日は更新しなかったけど、急に体調不良。猛烈に酷い乗り物酔いになった気分がずっと続いていて吐き気眠気が激しくどうにもならない。
一休みして、1つの問題を考えてみる。宇宙からレーザーは見えるだろうか?
スペースシャトルから地球を見る中継映像があるし、国際宇宙ステーションも建設中である。これらから見えるほどのレーザーとは、どの程度の出力だろうか?
宇宙と言ってもかなり距離は近く、300キロそこそこである。だが、真上を飛ぶとは限らないため、実際の距離はもっと長くなる。ここでは500キロとしよう。また、肉眼では6等星まで見えるとされているが、背後は暗黒ではなく地球である。特に日本近辺は街の明かりが強烈なので、6等星の明るさでは判別不能と思われる。やっぱり1等星のように強く輝いて欲しい。
さて問題です。500キロ離れた場所から1等星の輝きに見えるレーザーの光出力はどの程度でしょう?
ここで1等星とか6等星とか言い出したのは訳がある。レーザーと恒星には、肉眼で見た時に点光源という共通点がある。だから同じように扱い易いのだ。
最も明るい恒星はもちろん太陽で、マイナス26.7等星だ。明るさは12万ルクス。表サイトの某計算では10万ルクスとしたが、地上や壁に日光は垂直に当たる訳ではない。これに対し、肉眼直視では垂直に日光を拝むことになる。また、太陽は点光源ではないが、等星に関しては星雲や彗星など面光源の場合は全部の輝きを一点に集めたものとして扱うから影響はない。
12万ルクスの点光源を見ればマイナス26.7等星と考えて良い。
周知の通り、星の明るさが5等異なれば100倍の差である。1等星は6等星の100倍明るいのだ。
マイナス26.7等星が12万ルクスであれば、マイナス21.7等星が1200ルクス。マイナス16.7等星で12ルクス・・・あれ?随分暗くないか?
恒星として最高クラスに明るいマイナス1.7等星で、たった0.000012ルクスしかない!
反射光を見る場合は環境光と同程度のルクスがないと見難いが、直射を見る場合は桁違いに暗くてもはっきり見えるということなのだ。キーホルダータイプの白色LEDが1マイル先からでも見えるなどと称しているが、1マイル先を照らせる訳じゃない。1マイル先からでも6等星程度の輝きを放つという意味だろう。
1等星はマイナス1.7等星とは2.7等の差がある。これは12倍暗いということ。何と、ドンピシャの数値となった。
1等星は0.000001ルクスなのである。ジャスト100万分の1ルクスです(自分もこの計算やるまで気付かなかった)。
例によってレーザー光の広がりを1ミリラジアンとしよう。500キロ先では直径500メートルに広がる。その面積は196350平方メートル。100万分の1ルクスで照らすには0.19635ルーメンで済む。
グリーンレーザーは1ミリワットあたり0.58ルーメンだから、何とPSCマーク付きの市販品で充分!宇宙から見えるんです★
こうしてみるとレーザーポインターの危険さが分かる。スペースシャトルから見えるような光源を数メートル数十メートルで振り回したらそりゃ・・・
では、月面ならどうだろうか?
距離を384400キロとすれば、500キロの768.8倍遠い。必要な出力はその2乗で約59万倍です。11万6千ルーメンとなり、グリーンレーザーでも光出力200ワットが必要。月は遠かった。
とは言え、それほど桁違いな非現実的なレーザーでなくても月から見えるのである。頑張って6等星を見分けようとすれば100分の1のグリーン2ワットでいい。ビームエキスパンダーを使って広がり角を0.1ミリラジアンにすれば、2ワットでも1等星の輝きとなる。
月から見えるほどのレーザーが実は充分自作可能なのだ。頑張って完成させたいなぁ・・・
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)]
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