Лазерное излучение - красный и зеленый лазер, безопасность лазеров. Принцип работы лазерной указки

Предлагаемая конструкция может пригодиться для охраны некапитальных проемов — окон, дверей проходов — или установлена по периметру открытого объекта. Принцип работы – срабатывание по прерыванию луча лазера нарушителем. Несмотря на свою простоту, система получилась достаточно надежной и экономичной, а красный лазер, работающий в режиме коротких импульсов практически незаметен нарушителю.

Рисунок 1. Схема передатчика лазерной охранной системы

Передатчик, схема которого изображена выше, состоит из генератора коротких импульсов и усилителя тока, нагруженного на лазерную указку, которую несложно найти практически в любом ларьке. Генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2 и при указанных на схеме номиналах частотозадающей цепи работает на частоте около 5 Гц. Далее сигнал поступает на дифференцирующую цепь С2R3, которая формирует короткие импульсы длительностью около 10 мкс. Это не только делает устройство экономичным (одной шестивольтовой батареи типа 476 хватает более чем на год непрерывной работы передатчика), но и незаметным для нарушителя.

Далее импульсы выравниваются по форме и амплитуде элементами DD1.3, DD1.4 и поступают на усилитель, собранный на транзисторе VT1. Усилитель нагружен на лазерную указку, которую дорабатывают – исключают батареи и снимают конусообразный наконечник. Резистор R7, включенный последовательно с резистором, «впечатанным» в саму плату лазерного фонарика (его номинал порядка 50 Ом), является токоограничивающим для лазерного светодиода, тумблер SA1 включает непрерывный режим работы излучателя, необходимый для юстировки системы «передатчик-приемник».

Для большей экономии и стабильности частоты микросхема DD1 питается пониженным до 3-4 В напряжением, излишек гасится резистором R6. Средний ток потребления передатчиком не превышает 10 мкА, в импульсе светодиод потребляет около 20 мА, поэтому выключатель питания не предусмотрен. Передатчик сохраняет работоспособность (конечно, при снижении дальности) при снижении питающего напряжения до 4.5 В.

Приемник, схема которого изображена на рисунке 2, собран на интегральной микросхеме DA1, чувствительным элементом служит фотодиод ФД263-01. При его замене нужно учитывать длину импульсов засветки – время реакции светодиода на засветку должно быть в 5-10 раз ниже длительности импульса лазера.

На его месте смогут работать, к примеру, ФД320, ФД-11К, ФД-К-142, КОФ122 (А, Б) и многие другие. В ответ на каждую вспышку передатчика приемник формирует на выходе импульс высокого уровня амплитудой КМОП. Его можно использовать для дальнейшей обработки. Для исключения внешней засветки фотодиод нужно установить в непрозрачную трубку, выполняющую роль бленды.

Настройка системы сводится к ее юстировке. Делают это визуально, наводя луч лазера на фотоприемник как можно точнее. Для этого переключателем SA1 включают передатчик на непрерывное излучение. После окончания юстировки и приемник, и передатчик должны быть прочно закреплены. В принципе, «микронной» юстировки такая система не требует. Во время экспериментов она надежно работала, когда фотоприемник, отнесенный от передатчика на 50 м, находился в круге разброса излучения диаметром 30 см.

По материалам «Радио» №7, 2002 г.

Холодным сентябрьским вечером посетители картодрома« Маяк» недалеко от подмосковной Икши были изрядно удивлены. К фанерному щиту с мишенью, на которой была изображена кабина авиалайнера, откуда-то из темноты протягивались разноцветные лазерные лучи. Нет, это не школа террористов — просто« Популярная механика» решила проверить распространенный миф о том, может ли лазерная указка служить средством ПВО. А заодно рассказать, как устроены портативные лазеры и для чего они нужны на самом деле

Снайперская стрельба Для проверки мифа об ослеплении пилотов авиалайнера была изготовлена специальная мишень, в которую с расстояния 680 м светили зеленым лазером мощностью 300 мВт, красным – 200 мВт и фиолетовым – 200 мВт

За последние несколько лет в мире стало регистрироваться огромное количество «лазерных атак» на воздушные суда. Не обошло это явление и Россию — в 2011 году Росавиация насчитала несколько десятков таких случаев. И это еще довольно умеренное количество: в США, например, ежегодно регистрируется почти 3000 случаев воздействия лазерного луча на пилотов. Как правило, для этого используются достаточно мощные лазерные указки — они недороги (порядка нескольких сотен долларов) и широко доступны. Обеспокоенные власти принимают к нарушителям самые жесткие меры — от очень крупных штрафов до многолетнего тюремного заключения. Европейские страны в срочном порядке запрещают использование указок вблизи аэропортов (и даже просто на улицах), фактически приравнивая их к настоящему оружию! В Австралии и Великобритании, например, продажи лазерных указок мощностью более 1 мВт просто запрещены. Но можно ли на самом деле «сбить» самолет, ослепив пилота достаточно мощной лазерной указкой?


Для проверки мифа об ослеплении пилотов авиалайнера была изготовлена специальная мишень, в которую с расстояния 680 м светили зеленым лазером мощностью 300 мВт, красным — 200 мВт и фиолетовым — 200 мВт.

Указки как… указки

Откуда вообще хулиганы берут это страшное оружие, и зачем его продают в магазинах всем желающим? На самом деле лазерные указки, конечно, не предназначены для сбивания самолетов или вертолетов. Лучше всего они проявляют себя именно по прямому назначению — то есть как указки. Однако ассортимент их сейчас огромен, что зачастую приводит к проблемам и ошибкам при выборе мощности и длины волны. Если нужна именно указка, то оптимальным выбором будет зеленый (с длиной волны 532 нм) лазер. Дело в том, что чувствительность глаза к различным цветам спектра различна, и максимальна она именно в области зеленого. По­это­му излучение зеленого лазера будет ярче даже при меньшей мощности — например, для человеческого глаза 5-мВт 532-нм зеленый лазер в два раза ярче, чем 20-мВт 650-нм красный.

Определиться с мощностью тоже несложно. Для использования во время проведения семинаров, конференций и других мероприятий в закрытых помещениях вполне достаточно будет 5 мВт. Более мощные лазеры могут представлять потенциальную опасность для зрения и, что тоже немаловажно, своей излишней яркостью вызывать раздражение у зрителей. На открытом воздухе ночью — скажем, при проведении «экскурсий» по звездному небу — тоже будет достаточно 5-мВт зеленого лазера. Но это за городом, где не мешает городская засветка. В городских условиях на относительно светлом небе нужно будет чуть больше — порядка 20−50 мВт. Днем для указаний отдельных деталей архитектуры («обратите внимание на чудесную лепнину в районе пятого этажа соседнего здания!») не лишними будут указки мощностью 50−100, а в яркий солнечный день и все 200−300 мВт. Но помните: такие лазеры уже представляют реальную опасность для зрения, а в окна домов могут смотреть люди!

Не смотри на лазер оставшимся глазом

Даже маломощные лазеры могут представлять опасность для здоровья. Любое устройство, в конструкции которого есть лазер, в обязательном порядке снабжено этикеткой с указанием класса ее опасности.
2/II класс — лазерные указки мощностью до 1 мВт, которые потенциально представляют опасность при длительном воздействии на глаз прямого луча.
3R/IIIa класс — лазерные указки мощностью до 5 мВт, которые представляют опасность при длительном воздействии на глаз прямого луча, либо при воздействии луча, дополнительно сфокусированного оптическими приборами (например, биноклем).
3B/IIIb класс — портативные лазеры мощностью до 500 мВт, которые безусловно опасны при попадании луча в глаза.
4/IV класс — портативные лазеры мощностью свыше 500 мВт, которые потенциально способны вызывать ожоги кожи и травмировать зрение даже отраженным от матовых поверхностей светом.
При использовании лазеров с классом опасности выше IIIa настоятельно рекомендуется использовать специальные защитные очки, рассчитанные на защиту зрения от излучения лазера соответствующего типа. Прямой, отраженный или преломленный Луч лазера ни в коем случае нельзя направлять в глаза. Лазеры класса IV, при попадании прямого луча в глаз с небольшого расстояния, гарантированно вызывают серьезные нарушения вплоть до полной потери зрения, их луч может стать причиной ожогов и пожара.

Фигурное выжигание

Тем не менее в сознании большин­ства читателей лазеры ассоциируются с «прожигающим» лучом. И вполне справедливо: станки с лазерным раскроем работают на множестве производств, разрезая самые различные материалы — от полимерных пленок до стальных листов. Правда, и мощность лазеров там исчисляется вовсе не милливаттами. Впрочем, прогресс в этой области шагнул настолько далеко, что в настоящее время такой станок можно построить и в домашних условиях. Для этого идеальны мощные полупроводниковые фиолетовые (405 нм) и сине-фиолетовые лазеры (445 нм). Они отличаются хорошим соотношением цены и мощности, а их излучение хорошо поглощается большинством материалов. К тому же, как правило, производители предусматривают в таких портативных лазерах (называть их указками уже не совсем корректно) возможность регулировать фокусировку луча.


Самым интересным из попавших в наши руки однозначно стал сине-фиолетовый (445 нм) лазер мощно­стью 1 Вт. При тщательном соблюдении техники безопасности этот лазер может стать инструментом для множества научно-популярных экспериментов и отличным развлечением. Необычный цвет, высокая стабильность, регулируемая фокусировка и сокрушающая мощь способны на долгое время заставить забыть обо всех других лазерах! Его луч прекрасно виден в вечернем небе, отраженный от потолка свет легко освещает довольно большую комнату, а при соответствующей фокусировке он легко режет бумагу и за пару минут даже может проделать отверстие в дереве толщиной более 3 мм. К тому же такие лазеры принципиально имеют довольно большую расходимость — в 3−10 раз больше, чем у других типов, но в данном случае это скорее плюс, поскольку снижает опасность для окружающих. Впрочем, большая мощность и малая длина волны приводят к высокой опасности для зрения даже при наблюдении отраженного и рассеянного света, поэтому при работе с этим лазером нужно обязательно использовать защитные очки, отсекающие большую часть опасного излучения.

В качестве импровизированной защиты можно использовать стандартные очки с желтыми фильтрами для повышения контраста (например, стрелковые).


Фиолетовые (405 нм) лазеры мощнее 300 мВт сейчас найти затруднительно, но за счет лучшей фокусировки по своим «зажигательным» способностям они весьма близки к 1-Вт сине-фиолетовому (445 нм) лазеру. На расстоянии 5−10 м 300-мВт фиолетовая указка догоняет одноваттного монстра, а далее и вовсе обходит и при этом стоит дешевле. Однако и прожечь что-нибудь на таком расстоянии можно только в том случае, если и лазер, и мишень будут закреплены неподвижно. Так что пока лазерные копья Звездной Гвардии остаются уделом фантастических сериалов. Кроме выжигания, фиолетовая указка интересна тем, что заставляет ярко светиться многие материалы, подобно ультрафиолетовой лампе. Для защиты зрения от отраженного и рассеянного света также подойдут очки с желтыми светофильтрами.


Испытать всю испепеляющую мощь одноваттной указки мы решили на современный манер, построив двухкоординатный выжигательный станок с ЧПУ из конструктора Fischertechnik. За основу мы взяли набор ROBO TX Automation Robots, укомплектовав его компьютерным контроллером ROBO TX. Несмотря на слегка игрушечный вид, это серьезный контроллер с исчерпывающим набором входов и выходов для сервоприводов, световых индикаторов, переключателей, сенсоров (фоторезистор, ультразвуковой радар, датчик цвета, микрофон). Контроллер подключается к компьютеру по USB или Bluetooth. Мы запрограммировали станок на точечное выжигание: на каждом «пикселе» рисунка указка задерживалась на 5 секунд и успевала прожечь отчетливое черное пятно, после чего лазерный луч смещался на шаг и продолжал выжигание. Работу несколько осложнил тот факт, что во избежание перегрева указка не должна непрерывно работать дольше 30 секунд, поэтому каждые полминуты приходилось ставить программу на паузу. Выжигание простого рисунка заняло у нас чуть больше часа.

Все цвета радуги

Чтобы подобрать идеальное оружие, редакция вооружилась изрядным арсеналом из целого ряда лазерных указок — красных, зеленых и фиолетовых, мощностью от 100 до 300 мВт. Зеленые лазеры с длиной волны 532 нм стали причиной второго бума указок. И вполне заслуженно: при одинаковой мощности они в 4−15 раз ярче, чем красные, в 20 раз ярче сине-фиолетовых и в 190 раз ярче фиолетовых указок! Так что если лазер для вас не только способ заставить что-то дымиться, но и рабочий инструмент презентаций (или лазерного шоу), то зеленая указка — это как раз то что нужно. А вот для выжигания они подходят не слишком хорошо — при одинаковой мощности отстают от фиолетовых и сине-фиолетовых, да и защитные очки к ним нужны специальные.

Остерегайтесь подделок!

Неодимовые лазерные указки производятся уже более десяти лет. За это время, несмотря на сложность технологии, ведущие производители успели отточить производство и добиться стабильно высокого качества продукции.
Однако большинство дешевых неодимовых лазеров относится к категории «no name». Их производители зачастую неспособны обеспечить сколько-нибудь стабильные характеристики. Несколько моделей из протестированных редакцией «ПМ» зеленых указок мощностью 100 и 300 мВт показали менее 50% от заявленной мощности. Кроме того, работа многих моделей весьма нестабильна во времени и при изменении температуры, расходимость луча иногда в разы превосходит заявленную. Поэтому рекомендуем протестировать лазер перед покупкой и подробно выяснить вопрос гарантийных обязательств. А вот маломощные 5−10 мВт зеленые указки можно покупать относительно спокойно. Ну а лучше всего не гнаться за дешевизной и взять лазер от известного производителя, дорожащего своей репутацией.

Наконец, даже несмотря на то что классические красные указки мощнее 200 мВт нам найти в продаже не удалось, их не стоит сбрасывать со счетов. У этих лазеров очень высокий КПД, поэтому они очень экономичны, упакованы в компактный корпус и значительно менее склонны к перегреву. Несмотря на большой диаметр луча на выходе, мощности в 200 мВт хватает, чтобы разрезать, скажем, черный полиэтиленовый пакет. К тому же красный — самый «классический» лазерный цвет и при этом самый дешевый вариант.

А вот настоящие синие (473 нм) и желтые (593 нм) указки — эксклюзивный продукт, редкий и дорогой. И если у вас хватит денег на их приобретение, можете быть уверены, что на любой конференции все обратят внимание на луч именно вашей указки. Синие к тому же светят не непрерывно, а импульсами с высокой частотой (порядка 1 кГц), поэтому луч рисует на стене не сплошную, а штриховую линию. По яркости синие указки примерно эквивалентны красным 650-нм, а желтые аналогичны зеленым. Но и цена желтых указок в два с лишним раза выше, чем синих.


Проверяем на себе

Итак, собрав в охапку весь ассортимент указок, редакция отправилась на «полигон». На расстоянии 680 м «стрелок» должен был осветить мишень, «ослепив» изображенного на ней пилота. И вот яркий зеленый луч 300-мВт лазера тянется к мишени, оставляя на ней тусклое пятно диаметром около полуметра. Но удержать пятно на мишени удается лишь на доли секунды — на таком расстоянии даже мельчайшее дрожание рук приводит к уводу луча в сторону. Длительно (больше долей секунды) удерживать луч на одном месте практически нереально, а за это время ослепить пилота невозможно. А ведь самолет движется, и с немалой скоростью, исчисляемой сотнями метров в секунду! Конечно, можно создать систему автоматического отслеживания положения самолета и корректировки направления луча, но при таком размахе уже можно не мелочиться с указками, а использовать гораздо более мощный лазер — но это уже не указка, а настоящее боевое оружие.


Нашлись в редакции и добровольцы, рискнувшие подставить глаза под полуметровое зеленое пятно. (Это относительно безопасно, но повторять наш эксперимент мы ни в коем случае не рекомендуем.) По их словам, с такого расстояния зеленый луч в вечерней темноте казался весьма ярким, но как только он переставал бить прямо в глаза, зрение полностью восстанавливалось без каких-либо остаточных явлений типа плавающих ярких пятен. Опрошенные нами летчики тоже оказались скептиками, объяснив, что ослепить пилота авиалайнера лазерной указкой малореально — попасть в высокорасположенную кабину снизу довольно затруднительно. Тем не менее при удачном попадании (не ослеп­лении!) на стекло кабины отвлечь пилотов яркий свет вполне способен, а потеря внимания при посадке даже на доли секунды может быть опасной. Особенно для пилотов вертолетов — у них и скорость меньше, и расстояние, с которого производится воздействие, существенно ближе — не сотни метров, а десятки (собственно, среди реально пострадавших от ослепления пока и числятся только пилоты вертолетов).

Вывод таков: лазерная указка, даже достаточно мощная (300 мВт), неспособна с расстояния в несколько сотен метров не то что «прожечь» корпус летательного аппарата (как писали СМИ, падкие на сенсации), но даже и сколько-нибудь серьезно ослепить пилотов. А вот отвлечь внимание засветка от указки вполне может, поэтому в авиации, где даже к потенциальным опасностям относятся крайне внимательно, эту угрозу принимают всерьез.

Редакция благодарит компании «Артледс» (www.artleds.ru) и «Микрохоло» (www.cnilaser.ru) за предоставление указок для тестирования

О лазерных указках в целом: Лазерная указка — портативное устройство, генерирующее узконаправленный луч лазера в видимом световом диапазоне. В большинстве случаев изготавливается на основе лазерного светодиода, который излучает в диапазоне 473 — 650 нм. Излучение светодиода фокусируется в линию за счет двояковыпуклой линзы. Из за того, что диод излучает не направлено, значительная часть излучения падает на внутренние стенки корпуса и поглощается. В связи с этим КПД лазерной указки низкий. Однако при качественной фокусировке луча (которую можно произвести самостоятельно подкручивая прижимную гайку линзы), указку можно использовать для проведения опытов с лазерным лучом (например для изучения интерференции)
Световое пятно, образуемое лазерной указкой, привлекает кошек (и собак), вызывая сильное стремление поймать его, что нередко используется людьми в играх с этими домашними животными. Не следует забывать, что луч лазерной указки, направленный в глаза человека или животного, может повредить сетчатку.

Использование лазерных указок: Лазерные указки широко применяются в офисах на различных совещаниях и презентациях. В планетариях уже давно используются зеленые лазерные указки для того чтобы можно было даже не сведущему в астрономии человеку показать любую звезду и созвездие. Также любители звездного неба могут своим друзьям указать на любое небесное тело.
Психологи уже давно доказали влияния цветового раздражителя на принятие решения, имено зеленый цвет будет создовать спокойствие и согласие. Ваши презентации станут более эффектными и эффективными, и вы легко превзойдете своих конкурентов. Эта удобная и элегантная вещь также может быть хорошим презентом для ваших близких или партнеров. Компактная лазерная указка потребляет совсем немного энергии от батарей и имеет длительный срок службы 3000-5000 часов.

Но все ли они безопасны? Способны ли лазерные лучи навредить? Каковы последствия их вредного действия? К сожалению, на все эти вопросы приходится отвечать утвердительно. Вопреки распространенному мнению лазерные указки - не игрушки, и они не только могут оказывать вредное воздействие на людей или животных, но и приводить к проблемам с законом. Только не реагируйте на это чересчур эмоционально и не спешите избавляться от лазерных указок. Все, что вам нужно сделать - это понять и запомнить несколько канонов использования лазерных устройств.

Внимание! Прежде всего, никогда и ни при каких обстоятельствах не направляйте луч лазерной указки на транспортные устройства с пассажирами, на люде и животных. Луч может отвлекать и даже способен на время ослепить человека, что может привести к катастрофе, если ослепленный лучом человек управляет транспортным средством на скорости 100 км/ч, а вокруг бетонные ограждения. Не забывайте об этом! Если же вы направляете луч лазера на самолет, вы однозначно преступаете закон, впоследствии от обвинения будет сложно отвертеться. Поэтому всегда смотрите, куда направляете луч лазерной указки.

Лазерная революция медленно, но верно охватывает весь мир, так как все больше и больше людей приобретают себе лазерные указки. Если вы еще не являетесь счастливым обладателем лазерной указки, вы, в каком-то смысле, все еще живете в каменном веке. Никогда еще настолько совершенные приборы не были так доступны (не говоря уже о том, что многие высокоэнергетичные лазерные указки способны зажигать спички, прожигать пленку, взрывать воздушные шарики и тому подобное). Эволюция лазера была стремительна и ни на миг не останавливалась. Лазерные технологии охватывают многие применения: от простых указок для презентаций до мощных военных установок с концентрированными лазерными лучами. Никогда еще не было так просто приобщиться к достижениям лазерных технологий и купить лазерную указку. Главное - никогда не забывать о канонах безопасности при использовании лазерных устройств.

Области применения лазеров

Появление лазера в 1960 году положило начало бурному развитию различных областей науки и техники. Но не только. Лазеры привели к появлению принципиально новых, не виданных до того времени устройств и таких направлений науки как интегральной и нелинейной оптики, голографии, лазерной химии. Само слово «лазер» происходит от английского определения «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation».

      Лазеры бывают:
  • Газовые (аргоновые, гелий-неоновые, на монооксиде углерода и углекислом газе, эксимерные).
  • Твердотельные (александритовые, рубиновые, кристаллические с иттербиевым легированием, алюмо-иттриевые, титан-сапфировые, микрочиповые).
  • Полупроводниковые лазерные диоды (в указках, принтерах, CD/DVD).

    • С помощью лазерных технологий стала возможна сварка, резка, сверление, закалка материалов без появления в них внутреннего напряжения, чего невозможно было достигнуть при механической обработке. Точность такой обработки достигает буквально микрометра, и лазеру без разницы, что именно он обрабатывает - металл или алмаз. В микроэлектронике предпочтительней не пайка соединений, а сварка, и луч лазера отлично справляется со своей задачей. Также существует лазерное охлаждение и намагничивание. Излучатель еще очень успешно применяют в термоядерном синтезе.

    Сегодня лазер незаменим также и в медицине. Он применяется в хирургии, офтальмологии, гинекологии, онкологии и косметической хирургии. Например, при операциях на глазном яблоке лазер способен приваривать отслоившуюся сетчатку не травмируя сам глаз. Лазер может выжигать как доброкачественные, так и злокачественные опухоли. Также его успешно используют в стоматологии для отбеливания зубов и бескровной имплантации. И очень радует перспектива использования луча для остановки кровотечений у людей с малой свертываемостью крови.

    Астрономия с помощью лазера также смогла вынести на совершенно иной уровень качество своих исследований. Так, например, с помощью рубиновых лазеров ученые смогли более точно определять расстояние от Земли до других космических тел. Точность картографирования поверхности планет теперь составляет до 1,5 м. А с помощью полупроводниковых лазеров осуществляется связь со спутниками.

    Незаменим лазер при геодезических измерениях, а также при регистрации сейсмической активности коры Земли. В геофизике с высокой точностью определяют высоту облаков, исследуют такие явления, как турбулентность и инверсионные следы.

  • В авиации используют лазерные гироскопы, высотомеры и измерители скорости полета. Немаловажно и то, что лазер помогает точно и правильно посадить самолет, и тем самым обеспечивает безопасность экипажа и пассажиров.

    Все знают о лазерном прицеле, который повышает точность попадания стрелка в цель. Луч повсеместно применяется в вооружении армий самых разных стран мира. С его помощью не только метко стреляют, но и устраивают помехи противнику и системы обнаружения снайперов, а также разрабатывают методы введения врага в заблуждение.

  • Лазеры окружают нас и в повседневной жизни. С их помощью мы прослушиваем компакт-диски, записываем данные, распечатываем информацию на принтерах. Кассиры в супермаркетах лазером считывают штрих-коды с продукции. С его помощью добавляют субтитры на экран, с лазерными указками преподаватели объясняют материал. А молодежь вечером восхищается на дискотеке феерическими лазерными шоу.

    Сейчас на стадии разработки такие технологии, как голографическая запись информации и оптические методы ее хранения и передачи, а также проекционное телевидение.

  • Особенности и возможности современных лазерных рулеток и уровней

    Сегодня лазерная точность нужна повсеместно

    При разбивке участков земли, монтаже коммуникаций, строительстве зданий, отделке помещений и многих других работах в последнее время часто используют эффективные измерительные приборы - лазерную рулетку и уровень.
    Рулетка необходима для определения геометрических размеров объектов с высокой точностью. Принцип действия ее основан на измерениях продолжительности прохождения импульса до объекта и обратно. Уровни применяют для внутренних разметочных работ, маркировки отверстий при строительстве и отделке помещений.

    Функциональные особенности рулеток

    Прибор состоит из лазера, клавиатуры, вычислительного устройства, а также дисплея жидкокристаллического. Часто дополнительно рулетка может быть оборудована оптическим визиром. Излучатель может быть либо жестко зафиксированным, либо закрепленным в свободном состоянии (самовыравнивающимся). Кроме этого, современные модели имеют встроенную память и при необходимости - возможность синхронизации с компьютером.
    Модели приборов могут классифицироваться по некоторым признакам. Прежде всего, по дальности измерений, т. е. максимальному расстоянию, которое способна измерить рулетка с высокой точностью. Так, производят модели, эффективная измерительная длина которых составляет не более 50 метров. Они очень удобны для проведения измерений в помещениях и имеют погрешность не более 1.5 миллиметров.

    Дополнительными функциями являются вычисление площади или объема помещения, сложение и вычитание величин, произведенных замеров. Кроме прочего, рулетка подобного типа компактна, проста в использовании и производит точные измерения.

    Прибор, измеряемый расстояния до ста пятидесяти метров часто называют также дальномером. С помощью его можно проводить измерения не только в помещениях, но и в открытом пространстве, а также осуществлять измерение расстояний между различными объектами. Погрешность измерений при этом составляет не более трех миллиметров.

    Помимо этого, необходимо выделить третью модель дальномеров, которые имеют функцию Bluetooth и, соответственно, имеют возможность передачи информации беспроводным способом. Они могут работать с другими необходимыми программами и приложениями, в зависимости от требуемых задач.
    Также следует рассмотреть цифровую рулетку, предназначенную для измерения небольших расстояний (до пяти метров) с высокой точностью. Такой прибор имеет цифровую индикацию, функцию сохранения значения последнего произведенного измерения, автоматическое отключение, а также очень компактный.
    Электронные рулетки представляют собой точнейшие приборы для измерения самых разных размеров, как вне помещений, так и внутри. Результаты вычислений и измерений выводятся на дисплей практически моментально.
    Все модели описываемых приборов производятся для промышленного или производственного применения и бытового использования.

    Основные особенности лазерных уровней

    Уровни обычно производят двух видов - прибор с оптической системой, которая разворачивает луч в плоскость, и построитель точек. Последняя модель часто применяется во время отделочных и других ремонтных работах. Такой уровень эффективен при прокладке коммуникаций, заливке полов, укладке плитке. Уровень со встроенными призмами, которые способны разворачивать луч, является более совершенным и многофункциональным.
    Также уровни можно разделить на приборы ротационного, самонастраивающегося и строительного типа . Последние применяются для произведения разметки для отделочных работ, маркировки отверстий и других измерений, когда требуется построение точки на любом расстоянии, минуя существующие преграды.
    Второго типа лазерный уровень очень удобен, т. к. экономит время на регулировку поворотного основания уровня и позволяет настроить вертикальную или горизонтальную линии нажатием на одну кнопку. Ротационный уровень представляет собой такой прибор, который производит наклонные, вертикальные и горизонтальные измерения за счет вращения луча. Применяется он чаще на открытых пространствах, т. к. его луч хорошо виден на достаточных расстояниях при солнечном свете. Прибор имеет вращающийся излучатель и два горизонтальных луча.

    Современные лазерные рулетки и уровни позволяют быстро и очень точно производить измерения различных размеров при выполнении многих видов работ.

    Частичное или полное копирование всех составляющих частей сайта в какой бы то ни было форме разрешено только при размещении прямой активной ссылки на сайт http://www.lannat.umi.ru

  • В Австралии запретили лазерные указки

    В аэропортах крупного австралийского штата Новый Южный Уэльс были запрещены брелоки с лазерными указками. Произошло это после серии инцидентов, когда пилоты самолетов были временно лишены зрения этими указками.

    Мощные карманные лазеры, включая, так называемые, "звездные указки" на основе лазеров, используемые астрономами, вошли в черный список как вид запрещенного оружия в штате New South Wales. Пассажиры, не имеющие особого разрешение на их провоз, получат 14 лет тюремного заключения в случае попытки провезти такое "оружие".

    "Такое безответственное поведение может привести к ужасным последствиям. Достаточно лишь на долю секунды навести указку на глаза пилота, чтобы ослепить его на некоторое время, за которое может произойти жуткая катастрофа", - говорит премьер-министр штата Моррис Имма.

    Несколько пилотов недавно сообщали об опасных лазерных лучах, гуляющих по их кабинам по время взлета и приземления. Полиция в ответ на это организовала спецслужбу по борьбе с "помешанными на лазерах" (laser lunatics) как их окрестили газеты. Последний инцидент произошел в минувшие выходные, когда пилот вертолета, направлявшегося на юг Сиднея, был поражен зеленым лучом лазера.

    Маленький лазер с лучами синего и зелёного цветов способен прожечь насквозь тонкую пластмассу, взорвать надутый детский шарик, поджечь бумагу и ослепить человека. Лучи эти видны даже сбоку (конечно, не в вакууме), в отличие от недорогих "красных" указок, которые себя обнаруживают лишь по яркому пятнышку на цели. В общем-то, даже маленькие красные лазеры со слабым лучом (как правило, от 0,5 до 1-2, и реже - до 5 милливатт, что массово продаются в магазинах), опасны при прямом попадании в глаза. Дело тут не столько в мощности, сколько в маленьком диаметре луча, который бесповоротно повреждает отдельные клетки сетчатки. Во многих странах их продажа уже запрещена.

  • Немного о лазерных указках

    Трудно найти человека, который не знал бы, что такое «лазерная указка». Расцвет популярности этих устройств с мощностью луча до 5 мВт в России пришелся на 90-е годы — уж очень красная точка напоминала прицел снайперской винтовки. С того времени «лазерный прогресс» шагнул далеко вперед. Но я даже не подозревал насколько.Знакомство с новым поколением лазерных указок случилось у меня случайно, в одном из ночных клубов Пекина. Помимо диджея (DJ), атмосферу на танцполе в клубе создает еще и виджей (VJ) — человек, занимающийся осветительным и дымовым оборудованием. Решив понаблюдать за работой диджея, я увидел, как виджей достал из кармана металлический стержень размером с сигару и направил его на зеркальный диско-шар. В следующую секунду с кончика «сигары» сорвался тонкий зеленый луч, который, столкнувшись с шариком, разбился на множество лучей поменьше и осветил танцпол. Сказать, что я был удивлен, значит не сказать ничего. Я был в шоке. До этого времени я видел только стационарные лазерные клубные установки с подобным эффектом. А тут — все уместилось в тоненькой «ручке».

    Самое главное в новом поколении «указок» то, что вы видите не только точку, но сам луч. Он может быть трех цветов — зеленым, синим или красным. При этом луч бьет на огромное расстояние — до 5 км. в условиях городской загазованности.

    В зависимости от мощности — от 15 мВт до 125 мВт — вы можете просто наслаждаться зрелищем или шалить, лопая, к примеру, воздушные шарики, поджигая спички или даже сигареты. Чем мощнее луч и чем темнее поверхность, на которую попадает лазер, тем легче добиться «шаловливого» эффекта.

    Одним из самых известных производителей, торгующих лазерами через Интернет, является китайская компания WickedLasers.com. Цены на сайте просто фантастические: начинаются со $150 и заканчиваются $1700.

    Решив поискать в оффлайне, я тут же нашел старую модель Nexus с лазером на 35 мВт по цене в 200 юаней (около 25 долларов). За эти деньги в подарочной коробочке я получил лазер в черном корку на хорошем английском языке (содержание вкратце: в глаза не направлять, батарейки менять чаще).

    И действительно, батарейками лучше запастись. При этом самыми дорогими литиевыми или щелочными. Одна пара батарей даст вам 15-20 минут яркого лазерного шоу. Затем луч становится все тоньше и исчезает.

    На свежих батарейках лазер легко «добил» до здания, находящегося в двух километрах. Ночью луч виден четко и ярко. Точка на стенах очень большая. При этом появляется ощущение ирреальности — будто лазер просто подрисовали в окружающий мир с помощью Photoshop’a.

    Невероятный эффект достигается, опять же, в ночном клубе. Однако на несанкционированную иллюминацию тут же реагирует служба безопасности, которая просит не использовать лазер в клубе. Просят, в общем-то, правильно. Попав в глаз посетителю, лазер может вызвать яркое недовольство. Случайно попав себе в глаз лучом от свежих батарей, я на собственной шкуре почувствовал, что эта игрушка — вовсе не игрушка. В течение часа наблюдались проблемы со зрением — белые пятна, размытость. Я действительно испугался и порадовался, что купил не самую мощную модель. Конечно, можно приобрести еще и специальные защитные очки, но они портят всю картинку — лучше просто не направлять лазер в глаза.

    Кстати, и обычными «шутками» злоупотреблять не надо. Мне до сих пор стыдно за одно происшествие. Сидя на балконе и «прогуливаясь» лазером по соседнему дому (метрах в 200 от моего), я задержался на одном окне и порисовал на нем зигзаги. Зажегся свет, к окну подлетел китаец, начал вглядываться в темноту, после чего задернул шторы и выключил свет. Интересно, как ему спалось, о чем он думал?

    Выводы: отличная игрушка, супернаходка для DJ и VJ, но может пригодиться и профессионалам. Минус — малое время работы от батарей. Если вы живете не в Поднебесной, цена на игрушку будет впечатляющей. По крайней мере, совсем не игрушечной.

  • Разновидности лазеров

    Твердотельные лазеры с оптической накачкой

    Лазерный эффект в твердом теле осуществляется благодаря наличию в нем примеси (например, окиси хрома в случае рубина), концентрация которой - единицы процентов. Примеси неодима обеспечивают лазерную генерацию многих твердых структур, из которых чаще используются стекло и алюмоиттриевый гранат (АИГ). Такие лазеры излучают короткие импульсы очень высокой мощности, пиковое значение которой ограничено сверху лишь световым пробоем в активной среде, вызывающим ее повреждение (например, локальное плавление). Лазер на стекле с неодимом (диаметр стержня 10 см) при длительности импульса в одну миллиардную секунды может обеспечить пиковую мощность около триллиона ватт. У более длительных импульсов пиковая мощность меньше.

    Газовые лазеры

    Многие газы и газовые смеси при возникновении в них электрического разряда начинают генерировать лазерное излучение. Их пучки характеризуются очень высокой степенью когерентности и малой расходимостью, близкой к теоретическому пределу; по этим параметрам они выгодно отличаются от пучков твердотельных лазеров. Для решения прикладных задач успешно применяются лазеры с газовой смесью в качестве активной среды (углекислого газа с азотом и гелием, гелия с неоном или криптона со фтором). Лазер первого типа излучает в инфракрасной области спектра; в непрерывном режиме генерации у него высокий КПД и большая выходная мощность. Его широко применяют при резании и сварке различных материалов. Гелий-неоновый лазер излучает видимый (красный) свет; его используют во многих исследовательских и образовательных программах. Лазер на криптоне со фтором - наиболее эффективный из генераторов излучения в ультрафиолетовой области спектра.

    Химические лазеры

    В ходе некоторых химических реакций выделяется много энергии, и в конечных продуктах таких реакций оказывается достаточно возбужденных атомов, чтобы осуществить лазерную генерацию. Наиболее перспективным из лазеров этого типа представляется генератор на фтороводороде, образующемся при прямом взаимодействии атомарных компонентов. Из-за особенностей природы химических лазеров их непрерывная генерация затруднительна. Но этот недостаток восполняется достоинством их импульсных модификаций - они требуют малых энергетических затрат, а составляющие активной среды химических лазеров легко транспортируются на отдаленные объекты, где есть проблемы с сетевым питанием (например, космические летательные аппараты). Лазер на фтороводороде может излучать импульсы очень большой энергии (в несколько тысяч джоулей) при весьма скромном блоке питания.

    Полупроводниковые лазеры

    Если через полупроводниковую структуру типа транзисторной пропускать электрический ток, то можно добиться лазерного эффекта. Габариты и выходная мощность полупроводниковых лазеров малы, но их КПД высок. Такие лазеры делают в основном на арсениде или алюмоарсениде галлия; применяют их главным образом в системах связи.

    Лазеры на красителях

    Многие жидкие органические красители генерируют лазерное излучение при накачке ультрафиолетовым излучением, газоразрядными импульсными лампами и лазерами (обычно газовыми) непрерывного действия. У лазеров на красителях два важных достоинства: во-первых, они способны перестраиваться по длине волны и, во-вторых, могут излучать сверхкороткие импульсы - длительностью менее одной триллионной доли секунды. В связи с этим лазеры на красителях широко применяются в методах спектроскопии, в том числе в спектральном анализе с временным разрешением.

Лазерные указки давно перестали быть новомодной диковинкой. Этот яркий и необычный гаджет имеет множество самых разнообразных граней применения. Принцип функционирования лазерной указки основан на непрерывном прохождении луча, который генерируется инфракрасным светодиодом, через систему специальных линз и кристаллов. В результате оптического преобразования на выходе излучение концентрируется в пучок и превращается в видимый человеческому глазу мощный лазерный поток.

Теоретически цвет может быть самым разнообразным, однако на практике оказалось, что использование лазера в быту и на производстве может оказаться рискованным занятием: далеко не весь диапазон лазерного излучения безопасен для человека. В настоящее время массово выпускаются и поступают в продажу указки с зеленым, синим и красным свечением. Давайте творчески подойдем к вопросу: для чего нужна лазерная указка?

Наука на службе у человека: самые распространенные области использования лазера

  • Первое, что приходит в голову при слове указка - это школа или другое любое учебное заведение. Безусловно, лазерную указку также можно использовать в образовательных целях для того, чтобы сконцентрировать внимание аудитории на конкретном объекте. Особенно актуальным будет использование в больших лекционных залах и на проецируемых экранах большого размера.
  • На уроках физики в старшей школе или университете лазерная указка может использоваться как наглядное пособие для демонстрации возможностей лазерного луча.
  • Бизнес-презентации. Лазерная указка не занимает много места и легко помещается в карман. Однако, это небольшое устройство поможет Вам в эффектном представлении разработанного проекта и сделает презентационный макет более наглядным. Не задерживайте долго цель на одной точке, чтобы избежать рывков.
  • В приключенческих фильмах и боевиках Вы неоднократно могли заметить красную точку, с помощью которой снайпер удерживает потенциальную жертву на прицеле. Лазерная указка - это мощный указатель цели, который давно используется военными для огнестрельного, а также пневматического оружия.
  • В научных лабораториях часто используют зеленые лазерные указки: они помогают обнаруживать примеси или жидкости в прозрачных веществах, а в комплектации с соответствующими светофильтрами эффективно выявляют флуоресцентное свечение, связанное с загрязнением поверхностей остаточным количеством органических соединений.
  • Яркий лазерный свет - это отличный помощник для шахтеров, разрабатывающих новые проходы и туннели.
  • Для чего нужна лазерная указка в астрономии? Их активно используют в процессе юстировки - настройки телескопов и изучения форм поверхности системы их зеркал.
  • В отличие от красных, зеленые лучи лазерных указок отлично видны днем на достаточно длительных расстояниях, поэтому экскурсоводы активно их используют не только в помещениях, но и на открытых пространствах.

Отдых и увлечения: для чего нужна лазерная указка

Если Вы являетесь фанатом старой доброй радиосвязи, возможно использование в конструкциях как элемента связи в зоне видимости.

Любители астрономии по достоинству оценят яркий зеленый луч, с помощью которого в безлунную ночь можно указывать на звезды и кометы. Контрастное свечение лазера в звездном небе создаст дополнительную романтическую атмосферу для влюбленной пары. Вы также можете привить интерес к изучению созвездий и планет своим детям, доверив им указку под бдительным контролем.

Сняв с красной указки коллиматор, можно использовать гаджет в любительской голографии.

Любители туристических походов и горных перевалов могут использовать лазерные указки как указатели планируемого маршрута и сигнальное устройство в случае отставания от группы. Также лазерная указка легко поджигает спички и сухие щепки.

Рыбаки, предпочитающие лодочную сетевую рыбалку, могут легко кооперироваться на водном пространстве в абсолютной темноте при помощи ярких лазерных лучей.

Диджей с лазерной указкой в ночном клубе быстро привлечет к себе визуальное внимание благодарной и восторженной публики.

Домашние питомцы, особенно кошки, любят играть со световым пятном. Будьте осторожны, чтобы не напугать животное ярким свечением.

Бытовое использование лазера в любом случае требует осторожности: прямое попадание луча в глаза человека или животного может вызвать повреждение клеток сетчатки и даже вызвать временное ослепление.

Лазерная указка - полезный предмет, предназначение которого зависит от мощности. Если она не очень велика, то луч можно наводить на удаленные предметы. В этом случае указка может играть роль игрушки и использоваться для развлечения. Она же может нести и практическую пользу, помогая человеку показывать на тот объект, о котором он говорит. Используя подручные предметы, можно изготовить лазер своими руками.

Кратко об устройстве

Лазер был изобретен в результате проверки теоретических предположений ученых, занимающихся еще только начавшей тогда зарождаться квантовой физикой. Принцип, положенный в основу лазерной указки, был предсказан Эйнштейном еще вначале XX в. Недаром это приспособление так называется - «указка».

Более мощные лазеры используются для выжигания. Указка дает возможность реализовать творческий потенциал , например, с их помощью можно выгравировать на дереве или на оргстекле красивый качественный узор. Самые мощные лазеры могут разрезать металл, поэтому они применяются в строительных и ремонтных работах.

Принцип действия лазерной указки

По принципу действия лазер представляет собой генератор фотонов. Суть явления, которое лежит в его основе, состоит в том, что на атом оказывает воздействие энергия в виде фотона. В результате этот атом излучает следующий фотон, который движется в том же направлении, что и предыдущий. Эти фотоны имеют одну и ту же фазу и поляризацию. Разумеется, излучаемый свет в этом случае усиливается. Такое явление может произойти только в отсутствии термодинамического равновесия. Чтобы создать индуцированное излучение, применяют разные способы: химические, электрические, газовые и другие.

Само слово «лазер» возникло не на пустом месте. Оно образовалось в результате сокращения слов, описывающих суть процесса. На английском полное название этого процесса звучит так: «light amplification by stimulated emission of radiation», что на русский переводится как «усиление света посредством вынужденного излучения». Если говорить по-научному, то лазерная указка - это оптический квантовый генератор .

Подготовка к изготовлению

Как говорилось выше, можно сделать лазер своими руками в домашних условиях. Для этого следует подготовить следующие инструменты, а также простые предметы, которые практически всегда имеются в домашнем обиходе:

Этих материалов хватит, чтобы выполнить все работы по изготовлению как простого, так и мощного лазера своими руками.

Самостоятельная сборка лазера

Потребуется найти дисковод. Главное, чтобы его лазерный диод был исправен. Конечно, дома такого предмета может и не быть. В этом случае его можно приобрести у тех, у кого он есть. Зачастую люди выбрасывают оптические приводы, даже если их лазерный диод еще работает или продают их.

Выбирая привод для изготовления лазерного устройства, нужно обращать внимание на фирму, в которой он был выпущен . Главное, чтобы этой фирмой не была Samsung: приводы от этого производителя оснащены диодами, которые не имеют защиту от наружного воздействия. Следовательно, такие диоды быстро загрязняются и подвергаются тепловым нагрузкам. Они могут быть повреждены даже в результате легкого прикосновения.

Лучше всего для изготовления лазера подходят приводы от компании LG: каждая их модель оснащается мощным кристаллом.

Важно, чтобы привод при использовании по прямому назначению мог не только считывать, но и записывать информацию на диск. В записывающих принтерах есть инфракрасный излучатель, необходимый для сборки лазерного устройства.

Работа заключена в следующих действиях:

Готовая лазерная указка, сделанная своими руками, может с легкостью разрезать целлофановые пакеты и моментально взрывать воздушные шары. Если же навести этот самодельный прибор на деревянную поверхность, то луч сию же минуту прожжет ее. При использовании необходимо соблюдать меры осторожности.



Похожие публикации