LASER ZIELONY O MOCY 20 mW W OBSERWACJACH ASTRONOMICZNYCH

Laser w astronomii jako „SZUKACZ” to super sprawa ale dla "ludzi z głową i rozwagą". O wiele szybciej wstępnie ustawia się teleskop na wybrany obiekt na nocnym niebie. Oczywiście wcześniej należy go zsynchronizować z okularem teleskopu oraz z osia biegunową montażu paralaktycznego. Wskaźnik laserowy, który przerobiłem na szukacz ma swoje zalety i wady, ale o tym w dalszej części artykułu.

Laser o mocy 5 mW, 10 mW, 20 mW, 120 mV, 250 mV, 500 mV, 5000 mV, a nawet najnowszy model 10000 mV (Niebieski Laser). Każdy z nich bezproblemowo daje widoczną wiązkę skierowaną w nocne niebo. Różnica pomiędzy nimi jest tylko taka, że wiązka jest lepiej widoczna gdy laser ma większą moc. Ale te dwa ostatnie modele są zaliczane do kategorii niebezpiecznych dla zdrowia! ale producent zabezpieczył je przed osobami niepowołanymi, mini zamkiem z luczykiem. 

W przypadku lasera o mocy 5 mW najlepiej jest się ustawić i skierować nasz wzrok zaraz za laserem. Lasery o większej mocy pozwalają na zaobserwowanie tej wiążki z dalszej odległości.

Dla prawidłowego działania musi być odpowiednia temperatura otoczenia dla układu optycznego. Laser poprawnie działa w temperaturze od 15 stopni Celsjusza. Mam tu na myśli temperaturę całego wskaźnika laserowego. Jeżeli temperatura spadnie poniżej tej wartości a szczególnie zimą to jego moc spada na, tyle że staje się bezużytecznym – nie emituje widocznej wiązki laserowej. Ale ten problem można rozwiązać w dość prosty sposób.

Dla jego długiej żywotności zalecałbym używania wiązki lasera w przedziale czasowym od 10 do 20 sekund w czasie wstępnego ustawiania teleskopu na obiekt, który będziemy obserwować.

Jeżeli udaję się na zloty miłośników astronomii staram się "nie zanieczyszczać nieba" w szczegulności astrofotografom! aby wiązka lasera nie załapała się w ich kadrze. W tym przypadku wskazane by było używanie tradycyjnych szukaczy optycznych lub ustalenia reguł przez organizatora zlotu. Taki wskaźnik laserowy może również dobrze posłużyć do ratowania życia przypadkowo zagubionych turystów w górach lub innych miejscach. Innych zastosowań lasera nie będę opisywać bo jego możliwości są bardzo duże.

laser 1

Laser o mocy 20 mW w oryginalnym stalowym opakowaniu

laser 2

Wskaźnik laserowy z informacją o jego mocy, oraz zagrożeniu utraty wzroku!

laser 3

Wskaźnik laserowy we mgle. Większy realizm efektu wiązki lasera oddaje jego bezpośrednia obserwacja wizualna.

Od jakiegoś czasu w naszym kraju można kupić zielone wskaźniki laserowe, a ostatnio robią się one coraz tańsze. Wskaźniki zielone są bardziej skomplikowane w swojej budowie od wskaźników czerwonych, są to lasery DPSS (diode pumped solid state). Oznacza to, że światło zielone o długości fali (532nm) emitowane jest przez kryształ, do którego energię dostarcza podczerwona dioda laserowa o długości fali (808nm). Poniżej nieco uproszczony rysunek przedstawiający budowę tego typu lasera.

greenpointerschemat

Elementem wytwarzającym zielone światło jest tzw. MCA (multiple crystal assembly), czyli w tym przypadku połączone ze sobą dwa kryształy: Nd:YVO4 (Yttrium Vanadate) oraz KTP (KTiOPO4 - Potassium Titanium Oxide Phosphate). Jako pompa energii do kryształu Nd:YVO4 pracuje dioda laserowa emitująca światło o dł. fali 808nm. Kryształ ten emituje falę 1064nm, której częstotliwość jest następnie podwajana przez KTP. Tak powstaje ładne zielone światło 532nm. Następnie, po odfiltrowaniu pozostałości podczerwieni, światło to jest formowane w równoległą wiązkę przez kolimator z soczewki, tak jak to ma miejsce w tradycyjnych wskaźnikach czerwonych. Sprawność przetwarzania światła przez MCA jest na poziomie kilkunastu procent, więc laser o mocy np. 20mW musi być wyposażony w diodę laserową o mocy rzędu 150mW.

Na rynku są dostępne wskaźniki o różnej mocy emitowanego światła w zakresie od 5 do 200mW, co czyni je za równo bardzo atrakcyjnymi jak i NIEBEZPIECZNYMI DLA WZROKU. Dla porównania czerwone wskaźniki mają zazwyczaj moc mniejszą niż 5mW. Dodatkowo oko ludzkie jest 10-krotnie bardziej czułe na kolor zielony niż na czerwony, największa czułość występuje w okolicy 555nm czyli bardzo blisko światła emitowanego przez te wskaźniki. Dzięki tym dwóm czynnikom, czyli czułości oka oraz większej mocy lasera, światło zielonych wskaźników jest widoczne nieporównywalnie lepiej niż czerwonych. Co więcej, przy wskaźnikach o mocy od kilkudziesięciu mW wiązka światła w nocy jest wyraźnie widoczna nawet w czystym, nie zamglonym powietrzu, dlatego właśnie te wskaźniki laserowe to taki bajer.

Niezmiernie ciekawym faktem jest, że większość wskaźników o małej mocy można znacznie podkręcić, o czym piszę nieco niżej. Z moich osobistych przemyśleń na ten temat wynika, że wskaźniki o małej mocy są już robione z tych samych elementów co te o dużej mocy (jeden rodzaj jest tańszy w produkcji), ale moc jest celowo ograniczona, bo na wskaźniki o mniejszej mocy i przez to mniejszej cenie jest większy popyt.

laser c

Przekrój lasera z wiązką czerwoną

laser z

Przekrój lasera z wiązką zieloną

Wewnątrz ładnej srebrnej obudowy (są też czarne) znajdują się dwa ogniwa "akumulatorki" AAA, mała płytka z driverem diody laserowej oraz zestaw optyki w mosiężnych tulejkach poskręcanych ze sobą. Wyjęcie modułu optyki z obudowy bez jej zniszczenia to nie lada problem, jednak jak trafi się na wskaźnik zawierający mało kleju oraz ma się trochę sprytu i cierpliwości można tego dokonać. Osobiście trafiłem na dwa rodzaje wskaźników o różnej budowie optyki ale identycznym wyglądzie zewnętrznym. Wydaje mi się, że jeden rodzaj jest po prostu starszy, bo daje takie same efekty a jest bardziej skomplikowany.

Jak nie trudno zauważyć poziom skomplikowania konstrukcji jest kilkakrotnie wyższy od czerwonych wskaźników laserowych. Przy rozbieraniu takiego wskaźnika trzeba bardzo uważać, bo jego elementy są delikatne, malutkie, i bardzo nie lubią kurzu ani żadnych pyłków, i odcisłów palców na elementach optycznych. Dodatkowo producent skutecznie utrudnia sprawę pakując klej wszędzie gdzie się da. Sama dioda laserowa też często nie posiada obudowy co drastycznie ułatwia zdemolowanie jej delikatnej struktury przez np. niewinne dotknięcie.

No to budowa lasera jest już znana, teraz coś o zwiększaniu jego mocy. Na początku warto przypomnieć, że te lasery stanowią na prawdę duże zagrożenie dla wzroku, przy zabawie należy bardzo uważać na siebie i innych. Jeśli laser z jakichkolwiek przyczyn odmówi posłuszeństwa nie wolno NIGDY zaglądać bezpośrednio do otworu lasera w celu sprawdzenia co się dzieje - prawo Murphy'ego mówi, że właśnie wtedy laser zadziała, a to może skończyć się tragicznie!

W internecie można znaleść wiele informacji na temat modyfikacji zielonych wskaźników laserowych, jednak większość sprowadza się do przekręcenia małego potencjometru zamontowanego na płytce z miniaturowymi podzespołami elektronicznymi. Gorzej, jeśli tego potencjometru nie ma. Kolegi wskaźnik za jego zgodą delikatnie podkręciłem potencjometrem i patrzyłem co się stanie w momencie jego regulacji. Okazało się, że moc światła rośnie wraz ze spadkiem rezystancji R2. Wskaźnik świecił najjaśniej, kiedy zamiast rezystora o wartości 1k (kilooma) wstawiłem zworkę zamykającą obwód.

Niestety taki zabieg ma duże szanse na niepowodzenie, począwszy od wydobycia delikatnych elememtów lasera z obudowy, co może być naprawdę trudne. Ale nawet jak wszystko się uda, laser o zwiększonej mocy ma znacznie mniejszą żywotność. Czy efekt jest tego warty każdy musi zdecydować sam!

starlink 1 logo
 Stellarium WEB

Przewodnik po niebie

ITS org