"लेजर" शब्द वास्तव में "विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन" के लिए है। पहला लेजर, जिसमें रेज़ोनेटर के रूप में सिल्वर-कोटेड रूबी सिलेंडर का इस्तेमाल किया गया था, 1960 में कैलिफोर्निया के ह्यूजेस रिसर्च लेबोरेटरीज में विकसित किया गया था। आज, लेज़रों का उपयोग विभिन्न प्रकार की चीज़ों के लिए किया जाता है, मापने से लेकर एन्क्रिप्टेड डेटा को पढ़ने तक, और बजट और क्षमताओं के आधार पर लेज़रों के निर्माण के कई तरीके हैं।
कदम
भाग 1 का 2: लेजर कैसे काम करता है यह समझना
चरण 1. ऊर्जा का स्रोत प्रदान करें।
एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को उत्सर्जित करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करके लेजर काम करते हैं, या "लेजर"। (इस प्रक्रिया का सुझाव पहली बार 1917 में अल्बर्ट आइंस्टीन ने दिया था।) प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए, इलेक्ट्रॉनों को पहले उच्च कक्षा में जाने के लिए ऊर्जा को अवशोषित करना चाहिए, और फिर अपनी मूल कक्षा में लौटने पर उस ऊर्जा को प्रकाश के रूप में छोड़ना चाहिए। इस ऊर्जा स्रोत को "पंप" कहा जाता है।
- छोटे लेज़र, जैसे कि सीडी और डीवीडी प्लेयर और लेज़र पॉइंटर्स, एक डायोड को विद्युत प्रवाह प्रदान करने के लिए एक विद्युत सर्किट का उपयोग करते हैं, जो एक पंप के रूप में कार्य करता है।
- इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड लेजर को विद्युत प्रवाह द्वारा पंप किया जाता है।
- एक्साइमर लेजर को रासायनिक प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा मिलती है।
- क्रिस्टल या कांच से बने लेजर एक मजबूत प्रकाश स्रोत जैसे आर्क लैंप या फ्लैश लैंप का उपयोग करते हैं।
चरण 2. ऊर्जा को प्रवर्धक माध्यम से प्रवाहित करें।
प्रवर्धक माध्यम, या सक्रिय लेजर माध्यम, उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों के कारण किरण द्वारा जारी ऊर्जा को बढ़ाता है। प्रबलिंग माध्यम निम्नलिखित में से एक हो सकता है:
- गैलियम आर्सेनाइड, एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड, या इंडियम गैलियम आर्सेनाइड जैसी सामग्री से बने अर्धचालक।
- ह्यूजेस लेबोरेटरीज द्वारा बनाए गए पहले लेजर में रूबी सिलेंडर जैसे क्रिस्टल का इस्तेमाल किया गया था। नीलम और अनार, साथ ही ऑप्टिकल ग्लास फाइबर का भी उपयोग किया गया है। कांच और क्रिस्टल का उपचार दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के आयनों से किया जाता है।
- सिरेमिक, जिसे दुर्लभ पृथ्वी धातु आयनों के साथ भी दर्शाया जाता है।
- तरल पदार्थ, आमतौर पर रंग, हालांकि इन्फ्रारेड लेजर एक जिन और टॉनिक का उपयोग प्रवर्धक माध्यम के रूप में किया जाता है। जिलेटिन डेज़र्ट (जेल-ओ) का भी एक सशक्त माध्यम के रूप में सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।
- कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन, पारा वाष्प, या हीलियम-नियॉन मिश्रण जैसी गैसें।
- रासायनिक प्रतिक्रिया।
- इलेक्ट्रॉन स्पॉटलाइट।
- परमाणु पदार्थ। पहला रूबी लेजर बनने के छह महीने बाद नवंबर 1960 में पहला यूरेनियम लेजर बनाया गया था।
चरण 3. प्रकाश को समायोजित करने के लिए दर्पणों को समायोजित करें।
दर्पण, या गुंजयमान यंत्र, लेजर कक्ष में बीम को तब तक बनाए रखता है जब तक कि यह निर्वहन के लिए वांछित ऊर्जा स्तर तक नहीं पहुंच जाता है, या तो दर्पण में से एक में एक छोटे से उद्घाटन के माध्यम से या एक लेंस के माध्यम से।
- सबसे सरल रेज़ोनेटर सेटअप, लीनियर रेज़ोनेटर, लेज़र चैंबर में एक दूसरे के विपरीत रखे गए दो दर्पणों का उपयोग करता है। यह सेटिंग प्रकाश की एकल किरण उत्पन्न करती है।
- एक अधिक जटिल व्यवस्था, रिंग रेज़ोनेटर, तीन या अधिक दर्पणों का उपयोग करता है। यह व्यवस्था एक ऑप्टिकल आइसोलेटर, या एक डबल बीम की सहायता से एकल बीम का उत्पादन कर सकती है।
चरण 4. बीम को प्रवर्धक माध्यम से निर्देशित करने के लिए फ़ोकसिंग लेंस का उपयोग करें।
दर्पण के साथ, लेंस प्रकाश को फोकस करने और निर्देशित करने में मदद करता है ताकि एम्प्लीफाइंग माध्यम जितना संभव हो उतना प्रकाश प्राप्त कर सके।
2 का भाग 2: लेजर बनाना
विधि एक: लेज़र डिवाइस से लेज़र बनाना
चरण 1. लेजर डिवाइस बेचने वाली दुकान खोजें।
आप किसी इलेक्ट्रिकल स्टोर पर जा सकते हैं या इंटरनेट पर "लेजर डिवाइस", "लेजर मॉड्यूल" या "लेजर डायोड" खोज सकते हैं। लेजर डिवाइस में शामिल होना चाहिए:
- नियंत्रक सर्किट। (यह हिस्सा कभी-कभी अन्य घटकों से अलग बेचा जाता है।) एक नियंत्रण सर्किट की तलाश करें जो आपको एम्परेज को विनियमित करने की अनुमति देगा।
- लेजर डायोड।
- लेंस, कांच या प्लास्टिक, जिसे समायोजित किया जा सकता है। आमतौर पर, डायोड और लेंस को एक छोटी ट्यूब में एक साथ पैक किया जाता है। (इन घटकों को कभी-कभी नियंत्रक सर्किट से अलग से बेचा जाता है।)
चरण 2. नियंत्रक सर्किट को इकट्ठा करें।
कई लेज़र उपकरणों के लिए आपको अपना स्वयं का नियंत्रक सर्किट बनाने की आवश्यकता होती है। इस प्रकार के उपकरण में एक सर्किट बोर्ड और संबंधित भाग शामिल होते हैं, और आपको डिवाइस के साथ आए योजनाबद्ध के अनुसार उन्हें एक साथ मिलाप करना चाहिए। हालाँकि, ऐसे अन्य उपकरण भी हैं जिनमें एक अंतर्निहित नियंत्रण सर्किट होता है।
- यदि आपके पास ऐसा करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स विशेषज्ञता है, तो आप नियंत्रक सर्किट को स्वयं भी डिज़ाइन कर सकते हैं। LM317 कंट्रोलर सर्किट आपके खुद के सर्किट को डिजाइन करने के लिए एक बेहतरीन टेम्प्लेट है। सुनिश्चित करें कि आप एक रोकनेवाला-संधारित्र सर्किट का उपयोग करते हैं ताकि उत्पन्न ऊर्जा अत्यधिक दालों को विकीर्ण न करे।
- कंट्रोलर सर्किट के निर्माण के बाद, इसे एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) से जोड़कर परीक्षण करें। यदि एलईडी तुरंत नहीं जलती है, तो पोटेंशियोमीटर समायोजित करें। यदि समस्या बनी रहती है, तो सर्किट को दोबारा जांचें और सुनिश्चित करें कि सभी भाग ठीक से जुड़े हुए हैं।
चरण 3. नियंत्रक सर्किट को डायोड से कनेक्ट करें।
यदि आपके पास एक डिजिटल मल्टीमीटर है, तो डायोड द्वारा प्राप्त करंट की निगरानी के लिए इसे सर्किट से कनेक्ट करें। अधिकांश डायोड 30-250 मिलीमीटर (mA) की सीमा को समायोजित कर सकते हैं, जबकि 100-150 mA की एक सीमा काफी मजबूत बीम का उत्पादन करेगी।
हालांकि डायोड से एक मजबूत बीम एक अधिक शक्तिशाली लेजर का उत्पादन करेगा, बीम बनाने के लिए आवश्यक अतिरिक्त धारा डायोड को अधिक तेज़ी से जला देगी और नुकसान पहुंचाएगी।
चरण 4. पावर स्रोत (बैटरी) को कंट्रोलर सर्किट से कनेक्ट करें।
डायोड अब चमकीला होना चाहिए।
चरण 5. लेज़र बीम पर फ़ोकस करने के लिए लेंस को समायोजित करें।
यदि आप किसी दीवार को हाइलाइट करना चाहते हैं, तो उसे तब तक एडजस्ट करें जब तक कि एक अच्छा चमकीला स्थान दिखाई न दे।
लेंस को ठीक से सेट करने के बाद, माचिस की तीली को लेज़र पथ में रखें और लेंस को तब तक समायोजित करें जब तक माचिस की तीली से धुआं न निकलने लगे। आप लेज़र से गुब्बारे उड़ाने या कागज़ में छेद करने का भी प्रयास कर सकते हैं।
विधि दो: प्रयुक्त डायोड से लेजर बनाना
चरण 1. एक प्रयुक्त डीवीडी या ब्लू-रे लेखक प्राप्त करें।
16x या इससे तेज लिखने की गति वाली इकाई की तलाश करें। यूनिट में 150 मिलीवाट (mW) या उससे अधिक की आउटपुट पावर वाला डायोड होता है।
- डीवीडी राइटर में 650 नैनोमीटर (nm) की तरंग दैर्ध्य के साथ एक लाल डायोड होता है।
- ब्लू-रे लेखक के पास 405 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ एक नीला डायोड है।
- डीवीडी लेखक को डिस्क लिखने में सक्षम होना चाहिए, हालांकि इसे सफल होने की आवश्यकता नहीं है। (दूसरे शब्दों में, डायोड को अभी भी काम करना चाहिए)।
- DVD राइटर को बदलने के लिए DVD रीडर, CD राइटर या CD रीडर का उपयोग न करें। डीवीडी रीडर में लाल डायोड होते हैं, लेकिन डीवीडी लेखकों की तरह शक्तिशाली नहीं होते हैं। सीडी राइटर डायोड काफी शक्तिशाली होते हैं, लेकिन इन्फ्रारेड रेंज में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, इसलिए आपको ऐसे बीम की तलाश करनी होगी जिन्हें आप नहीं देख सकते।
चरण 2. DVD/Blu-Ray लेखक डिवाइस से डायोड लें।
फ्लिप डिवाइस। डिवाइस को खोलने और डायोड को हटाने से पहले चार या अधिक स्क्रू को हटाया जाना चाहिए।
- एक बार जब उपकरण खोला जाता है, तो शिकंजा द्वारा जगह में रखे धातु के फ्रेम की एक जोड़ी होगी। फ्रेम लेजर घटकों को रखता है। शिकंजा हटाने के बाद, आप फ्रेम को हटा सकते हैं और लेजर घटकों को हटा सकते हैं।
- डायोड सिक्कों से छोटे होते हैं। डायोड में तीन धातु पैर होते हैं, और एक पारदर्शी सुरक्षात्मक खिड़की के साथ या बिना धातु की परत में लगाया जा सकता है, या यह खुला हो सकता है।
- आपको डायोड लेजर कंपोनेंट से लेना है। चीजों को आसान बनाने के लिए, पहले डायोड को निकालने का प्रयास करने से पहले लेजर घटक से हीट सिंक को हटा दें। यदि आपके पास एक एंटीस्टेटिक कलाई का पट्टा है, तो डायोड उठाते समय इसे पहनें।
- डायोड को सावधानी से संभालें, अगर यह एक खुला डायोड है तो और भी सावधानी से। डायोड को स्टोर करने के लिए एक एंटीस्टेटिक केस तैयार करें जब तक कि आप लेजर बनाने के लिए तैयार न हों।
चरण 3. फ़ोकसिंग लेंस प्राप्त करें।
एक लेज़र बनाने के लिए डायोड के बीम को फ़ोकसिंग लेंस से गुजरना चाहिए। आप इसे निम्न दो तरीकों में से एक में कर सकते हैं:
- फोकस के रूप में आवर्धक कांच का प्रयोग करें। मैग्निफाइंग ग्लास को तब तक हिलाएं जब तक आपको लेज़र बीम बनाने के लिए सही जगह न मिल जाए, और ऐसा हर बार किया जाना चाहिए जब आप लेज़र का उपयोग करना चाहते हैं।
- कम-शक्ति वाले लेजर डायोड के साथ एक लेंस ट्यूब किट प्राप्त करें, जैसे कि 5 mW, और डायोड को DVD राइटर से डायोड से बदलें।
चरण 4. नियंत्रक सर्किट प्राप्त करें या बनाएं।
चरण 5. डायोड को कंट्रोलर सर्किट से कनेक्ट करें।
डायोड के पॉजिटिव लीड को कंट्रोलर सर्किट के पॉजिटिव लीड से और नेगेटिव लीड को नेगेटिव लीड से कनेक्ट करें। डायोड पिन का स्थान इस बात पर निर्भर करता है कि आप डीवीडी लेखक से लाल डायोड का उपयोग कर रहे हैं या ब्लू-रे लेखक के नीले डायोड का।
- डायोड को अपने सामने वाले पैरों के साथ पकड़ें, इसे घुमाएं ताकि पैरों के आधार दाईं ओर इशारा करते हुए एक त्रिकोण बना सकें। दोनों डायोड पर, शीर्ष पैर सकारात्मक पैर है।
- डीवीडी राइटर के लाल डायोड पर, बीच में पैर, जो त्रिभुज का शीर्ष बनाता है, ऋणात्मक पैर होता है।
- ब्लू-रे लेखक के नीले डायोड पर, निचला पैर ऋणात्मक पैर होता है।
चरण 6. पावर स्रोत को कंट्रोलर सर्किट से कनेक्ट करें।
चरण 7. लेज़र बीम पर फ़ोकस करने के लिए लेंस को समायोजित करें।
टिप्स
- जितना छोटा आप लेज़र बीम पर ध्यान केंद्रित करेंगे, लेज़र उतना ही अधिक शक्तिशाली होगा, लेकिन यह केवल उस फोकल लंबाई पर ही प्रभावी होगा। यदि 1 मीटर की दूरी पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, तो लेजर केवल 1 मीटर की दूरी पर ही प्रभावी होता है। जब आप लेज़र का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, तो लेंस के फ़ोकस को तब तक फैलाएँ जब तक कि लेज़र बीम पिंग पोंग बॉल के व्यास के बारे में न हो जाए।
- अपने लेज़र उपकरण की सुरक्षा के लिए, इसे एक पात्र में संग्रहित करें, जैसे कि एक एलईडी टॉर्च या बैटरी धारक, यह इस पर निर्भर करता है कि आपका नियंत्रक सर्किट कितना छोटा है।
चेतावनी
- लेजर को ऐसी सतह पर न चमकाएं जो प्रकाश को परावर्तित करती हो। लेज़र प्रकाश की किरणें हैं और केवल अधिक परिणामों के साथ, अनफोकस्ड बीम की तरह ही परावर्तित हो सकते हैं।
- आप जिस लेजर बीम के साथ काम कर रहे हैं उसकी तरंग दैर्ध्य के लिए हमेशा विशिष्ट चश्मे पहनें (इस मामले में, लेजर डायोड की तरंग दैर्ध्य)। लेज़र चश्मे उन रंगों में निर्मित होते हैं जो लेज़र बीम के रंग को संतुलित करते हैं: 650 एनएम लाल लेज़र के लिए हरा, 405 एनएम ब्लू लेज़र के लिए लाल-नारंगी। लेजर चश्मे के स्थान पर वेल्डिंग हेलमेट, काटने का निशानवाला चश्मा या धूप के चश्मे का प्रयोग न करें।
- लेज़र बीम के स्रोत को न देखें और न ही लोगों की आँखों में लेज़र को चमकाएँ। क्लास IIIb लेज़र, इस लेख में चर्चा किए गए लेज़र के प्रकार, लेज़र चश्मे के उपयोग से भी, आँख को नुकसान पहुँचा सकते हैं। लेजर बीम को अंधाधुंध चमकाना भी कानून का उल्लंघन है।
