Oi Habr. Neste artigo, falarei sobre minha criação recente, criada a partir de 500 módulos de laser, como ponteiros laser baratos de baixa potência. Há muitas fotos clicáveis sob o corte.
Atenção! Mesmo emissores de laser de baixa potência sob certas condições podem causar danos à saúde ou danificar equipamentos fotográficos. Não tente repetir os experimentos descritos no artigo.
Observação. Sobre onde você pode ver mais. No entanto, o artigo descreve o processo de criação com mais detalhes e aqui a imagem é melhor (principalmente quando clicada).
Módulos de laser
Vou começar com uma descrição dos próprios módulos de laser. Existem muitas opções diferentes para venda agora, diferindo em comprimento de onda, potência e forma da radiação de saída, design do sistema óptico e montagem, bem como qualidade de construção e preço.
Escolhi os módulos mais baratos vendidos na China em lotes de 100 peças no valor de cerca de 1000 rublos por lote. De acordo com a descrição do vendedor, eles emitem 50 mW em um comprimento de onda de 650 nm. Quanto a 50 mW, duvido, muito provavelmente não tem nem 5 mW. Comprei vários módulos semelhantes na Rússia a um preço de 30 rublos cada. Nas lojas online, eles são encontrados sob o nome LM6R-dot-5V. Eles brilham como ponteiros laser vermelhos, vendidos em diferentes variações em qualquer barraca de bugigangas.
Estruturalmente, este módulo se parece com um cilindro de metal com diâmetro de 6 mm e comprimento de 14 mm (junto com a placa). O material do corpo é provavelmente de aço, pois possui boas propriedades magnéticas. O invólucro é conectado ao contato positivo.
Dentro da caixa há uma lente de plástico e um chip de laser montado em uma pequena placa de circuito impresso. Há também um resistor na placa, cujo valor depende da tensão de alimentação declarada. Usei módulos de 5V com um resistor de 91 ohms. Com uma tensão de entrada de 5V no módulo, a tensão no chip do laser é de 2.4V, enquanto a corrente é de 28mA. O design é completamente aberto na lateral da placa, para que qualquer poeira ou umidade possa entrar facilmente. Portanto, selei a parte de trás de cada módulo com cola quente. Além disso, o chip e a lente não estão posicionados com precisão, portanto, a saída pode não ser paralela ao eixo do invólucro. Durante a operação, o módulo aquece até uma temperatura de 35-40°C.
versão original
Inicialmente (foi há um ano) comprei 200 módulos de laser e decidi direcioná-los para um ponto usando um método puramente geométrico, ou seja, sem ajustar cada módulo individualmente, mas instalando cada emissor em recortes especiais. Para isso, encomendei fixadores especiais de compensado de 4 mm de espessura.
Os módulos de laser foram pressionados contra o recorte e colados com cola quente. O resultado foi uma configuração que produziu um feixe de 200 pontos de laser com um diâmetro de cerca de 100 mm. Embora o resultado tenha ficado longe de atingir um único ponto, muitos ficaram impressionados com a ideia (postei um vídeo no youtube) e foi decidido dar continuidade ao tema.
Desmontei um sistema de 200 módulos de laser e fiz uma guirlanda de laser com eles. Ficou interessante, mas não conveniente, pois sob o peso do corpo todos os raios eram direcionados para baixo. Mas nessa época comprei uma máquina de fumaça e pela primeira vez vi como esses lasers ficam legais na névoa. Resolvi repetir a ideia original, mas direcionar manualmente cada laser para um ponto.
luz laser
Para a nova versão, encomendei outros 300 módulos de laser. Como fixador, fiz uma placa quadrada com 440 mm de lado em compensado de 6 mm de espessura com uma matriz de furos de 25 linhas e 20 colunas. Diâmetro do furo 5 mm. Depois pintei de prata. Para montar a placa, usei um suporte de um monitor LCD antigo.
Fixei a placa em um torno e a uma distância de 1350 mm (comprimento da minha mesa) pendurei um alvo de papel medindo 30x30 mm, no centro do qual direcionei cada feixe de laser.
O processo de colagem do módulo de laser foi o seguinte. Insirai os fios do módulo no orifício e conectei os crocodilos com a tensão de alimentação a eles. Em seguida, preenchi a caixa do módulo e o orifício na placa com cola quente. Sob a placa, havia um ventilador para resfriamento acelerado da cola. Como a cola endurece lentamente, pude ajustar facilmente a posição do módulo, concentrando-me na posição do ponto do laser no alvo. Em média, levei 3.5 minutos para um módulo de laser.
É conveniente usar cola hot melt, pois pode ser aquecida e o módulo corrigido. No entanto, existem duas desvantagens. Primeiro, o aquecimento dos módulos levou à deformação da estrutura do módulo, que se expressou na expansão do feixe de laser. Alguns módulos perderam drasticamente o brilho devido ao aquecimento e tiveram que ser substituídos. Em segundo lugar, após o resfriamento, o adesivo hot melt continuou a se deformar por várias horas e desviou levemente o feixe de laser em uma direção arbitrária. O último fator obrigou a mudar o nome original do projeto "500 ponteiros laser em um ponto".
Como o trabalho era realizado apenas ocasionalmente à noite e nos fins de semana, demorou cerca de três meses para colar todos os 500 módulos de laser. Levando em consideração a entrega dos módulos e da placa, serão seis meses.
Para um efeito especial, adicionei LEDs azuis aos módulos de laser.
Fornecer energia para todos os módulos não é uma tarefa fácil, porque você precisa conectar 1000 contatos e distribuir a corrente uniformemente. Conectei todos os 500 contatos positivos em um circuito. Dividi os contatos negativos em 10 grupos. Cada grupo tem seu próprio botão de alternância. No futuro, vou adicionar 10 teclas eletrônicas controladas por microcontrolador à música para habilitar grupos.
Para alimentar todos os módulos, comprei uma fonte de tensão constante , que produz uma tensão de 5V com uma corrente de até 60A. Tem um tamanho pequeno e um bloco de terminais conveniente para conectar a carga.
O circuito final com todos os módulos de laser ligados tem um consumo de cerca de 14 amperes. A figura abaixo mostra a localização de todos os pontos de laser no alvo. Como você pode ver, quase me encaixo em “um só lugar” com um tamanho de 30x30 mm. Um ponto fora do alvo apareceu devido a um módulo ter radiação lateral espúria.
O dispositivo resultante não parece muito bonito, mas toda a sua beleza é mostrada na escuridão e na névoa.
Tentei tocar a interseção dos raios. O calor é sentido, mas não forte.
E ele ainda apontou a câmera diretamente para os emissores (eu mesmo uso óculos verdes).
Foi muito interessante usar espelhos e lentes.
Mais tarde, adicionei a capacidade de modular os módulos de laser com um sinal de áudio e obtive uma espécie de instalação de laser musical. você pode olhar para ela .
Este projeto é puramente para lazer e fiquei satisfeito com seus resultados. No momento, não me proponho as mesmas tarefas demoradas, mas no futuro provavelmente inventarei outra coisa. Espero que você também tenha se interessado.
Obrigado!
Fonte: habr.com