Continuando con los experimentos con alta tensión, hoy voy a construir un Laser TEA , este tipo de laser lleva este nombre por las siglas en ingles de descarga transversal eléctrica a presión atmosférica, este laser es de nitrógeno que es el gas mas abundante en el aire, hay un 78% de él y es muy simple de construir con la fuente de alta tensión que vimos en los videos anteriores y escasos materiales podemos realizar el proyecto.

Como siempre estos proyectos requieren algún entrenamiento en el trabajo con altas tensiones y no es recomendable que lo realicen personas que no tienen experiencia en el manejo de altos voltajes, niños y jóvenes abstenerse.

Para no entrar crudos al tema voy a tratar de explicar como se produce el laser

El laser es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, cuando a un átomo se le aplica energía sus electrones saltan a niveles mas alejados del núcleo quedando en un estado excitado, ese estado tiene mucha energía potencial y es muy inestable,

 

cuando esos electrones vuelven a sus niveles, la energía extra que tenían se libera en forma de luz, si a su vez esa luz encuentra en su camino átomos excitados produce una amplificación de esa luz que se libera cuando el electrón de ese átomo regresa a su estado normal, si la población de átomos excitados es mayor que la de átomos normales se produce el efecto laser produciéndose una luz muy característica, que tiene solo una frecuencia y esta acompasada, es decir en fase, por tanto la luz laser tiene esas dos características, ser de un color muy puro, una única longitud de onda y estar en fase, eso se lama luz coherente

 

 

 

 

El laser de Nitrógeno que vamos a producir con este dispositivo tiene una frecuencia de 337,1 nm, es una frecuencia de luz ultravioleta, invisible, sin embargo como sabemos si la aplicamos a una superficie flúor podremos verla.

Pasando a la construcción, necesitaremos un tablero de estas medidas, es fibrafácil de 9 mm,

  Papel de aluminio pegado en una de las caras del tablero con cemento de contacto

papel aluminio de cocina, una carpeta de folios para sacar la tapa de acetato y un par de tornillos para hacer el spark gap,

Hoja de acetato de una carpeta de folios

El spark gap y las L de aluminio que van en contacto con los papeles de aluminio y los tornillos

El spark gap encerrado en un trozo de acrílico para evitar un poco el ruido, los tornillos estan separados unos 3 mm

La resistencia de 1Mega esta formada por 4 de 1 mega en paralelo y en serie que en total vuelven a dar 1 Mega para que disipen un poco mas de potencia, unos 4W va bien

 

     Dos trozos de papel de aluminio de 6 x 22 cm

Es conveniente pulir bien el aluminio de los perfiles

Estos son todos los materiales y necesitaremos además la fuente de alta tensión que he descrito acá

La Fuente de alta tensión

El montaje es este:

Sobre el aluminio que esta pegado al tablero va la hoja de acetato, excepto en la solapa donde esta el chispero o spark gap, sobre la hoja de acetato van dos trozos de aluminio de 6×22 cm separados unos 4 mm

En esa línea que separa ambos trozos de aluminio van colocados los perfiles de aluminio, estos perfiles no deben estar al ras en la parte donde se producirá el arco, debe haber un ángulo para formar una especie de cámara de ionización

 

Los perfiles deben formar un ángulo en la zona donde hacen contacto con los dos trozos de aluminio

El dispositivo armado con un peso arriba para mejorar el contacto eléctrico 

Para asegurar un buen contacto eléctrico entre el papel aluminio y los perfiles se pone un plástico y sobre él algo pesado, en este caso un transformador. También pueden verse las resistencias, la de 100k hace contacto entre los dos trozos de aluminio y la de 1 Mohm va en contacto con el aluminio que cubre todo el tablero, que también hace contacto eléctrico con el tornillo del spark gap o chispero por medio de una L de aluminio. En ese punto va el negativo de la fuente de alta tensión.

El otro tornillo del chispero también hace contacto eléctrico con uno de los trozos de aluminio por otra L de aluminio, en ese punto va el positivo de la fuente.

Una vez que se pone en marcha se coloca frente a la ranura transversal un trozo de papel pintado con fluor para poder ver el laser

Con la tinta del marcador puede teñirse un poco de agua para que se vea la trayectoria

Con una varilla aislante se van dando suaves golpes a los perfiles para que el arco se produzca a todo lo largo de la ranura, la distancia de separación es mas o menos 1.5 mm, es conveniente que del lado contrario a donde esta la pantalla esten un poco mas juntos para que allí se produzca la chispa mas intensa que de comienzo a la luz láser.

He hecho un video con todo esto y el funcionamiento, pueden verlo acá

Tengo una entrada en este mismo blog con un trabajo parecido pueden consultar acá