Gamma laser. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il cosiddetto puntatore laser (luminoso) è ormai diventato un popolare intrattenimento per bambini. Realizzato come strumento di lavoro in miniatura per insegnanti, conferenzieri e guide turistiche, attira gli audaci appassionati di fantascienza con l'opportunità di giocare a "L'iperboloide dell'ingegnere Garin", evidenziando l'uno o l'altro dettaglio di un oggetto di interesse a notevole distanza con uno sguardo altamente diretto fascio di luce. Fortunatamente, tali giochi vengono evitati senza conseguenze negative, perché in questi puntatori è consentito utilizzare solo laser a semiconduttore o LED (l'opzione scelta più spesso dai produttori) con ottica incorporata, la cui potenza di radiazione non deve superare 1 mW . Un aumento della concentrazione di energia luminosa in un angolo solido estremamente piccolo può creare, secondo gli esperti, un certo pericolo per la vista - quando il raggio colpisce l'occhio direttamente o dopo il riflesso da una superficie a specchio.

Coloro che possiedono puntatori laser possono usarli per un passatempo interessante e completamente sicuro: una galleria fotografica domestica. L’impulso luminoso fungerà da analogo di un proiettile e il fotosensore del bersaglio diventerà il ricevitore. Se il bersaglio viene colpito, apparirà un segnale elettrico che provocherà una risposta leggera (completamente innocua) - conferma di un "tiro" ben mirato.

Modifica minima, in cui il puntatore laser si trasforma in “arma leggera” per una gallery fotografica

Diagramma schematico di un bersaglio fotografico

L'arma del servizio fotografico è un puntatore laser (luce), integrato con un semplice dispositivo di commutazione elettrica e montato in un modello già pronto o fatto in casa di pistola, carabina, ecc. Quando tale arma viene rimossa dalla sicura (i contatti SA1 sono chiusi) e la guardia del grilletto non viene premuta (il pulsante SB1 è aperto), l'elettricità proveniente dalla batteria GB1 attraverso il resistore limitatore di corrente R1 caricherà al massimo l'arma condensatore ad alta capacità C1. Quando viene effettuato uno scatto fotografico (premendo SB1), si verificherà uno scambio e una scarica rapida di C1 sul puntatore laser A1. Quest'ultimo produrrà un breve impulso di luce direzionale che, quando colpisce il fotosensore, provocherà una risposta da parte del bersaglio (un flash LED - un indicatore del bersaglio colpito).

Il bagliore di un puntatore laser in un poligono di tiro fotografico fatto in casa ha un'intensità decrescente, nell'intervallo delle tensioni di scarica su C1 da 4,5 a 3 V. Dopo aver rilasciato il pulsante SB1, l'autocaricamento del condensatore ad alta capacità avverrà iniziano e dopo circa tre secondi l'arma leggera è di nuovo pronta a colpire il bersaglio, dove il fototransistor VT1 viene utilizzato come elemento fotosensibile. Quest'ultimo si distingue dal solito triodo semiconduttore bipolare per un controllo fondamentalmente diverso della corrente del collettore, quando il risultato si ottiene non modificando la polarizzazione elettrica alla base, ma illuminandola da una fonte esterna, per la quale è prevista una finestra traslucida fornito nella custodia che protegge il cristallo.

Nello stato iniziale, quando la tensione di alimentazione è già applicata al fototarget dall'interruttore a levetta BA1 e il fototransistor non è ancora illuminato e bloccato, il cosiddetto livello logico alto (log. 1) viene inviato dal collettore VT1 a l'ingresso 1 della cella del microcircuito 001.1 tipo 2I-НЄ, che insieme a 001.2, il condensatore C1 e il resistore P!3 formano un convertitore di segnale. Gli ingressi 5 e 6 001.2 sono “messi a terra” tramite il GC e log.1 viene trasmesso dall'uscita 4 di questa cella all'ingresso 2 001.1, motivo per cui un segnale di livello basso (log.3) è “in servizio” sull'uscita 001.1 0, nonché agli ingressi 8, 9 e 12, 13 collegamento soglia 001.3, 001.4. Obbedendo alla logica di funzionamento di questo dispositivo, alle uscite accoppiate 10, 11 del microcircuito 001 ci sarà un segnale di alto livello, che viene fornito alla base del transistor VT2 (amplificatore di potenza funzionante in modalità interruttore) e lo blocca.

Con un "colpo" ben mirato, l'impulso luminoso entra nella finestra del sensibile VT1. Il fototransistor è sbloccato. Di conseguenza, la tensione sul suo collettore (e quindi all'ingresso 1 del microcircuito 001) scenderà a log.0. La cella 001.1 passerà a un altro stato stabile e il suo output diventerà alto. Questo segnale verrà immediatamente trasmesso attraverso il condensatore scarico C1 agli ingressi 5, 6 della cella 001.2, che commuterà immediatamente e invierà log.4 dall'uscita 0 all'ingresso 2 di D01.1. La logica 3 rimarrà sull'uscita 1, nonostante la cessazione dell'impulso luminoso e il ripristino del livello basso sull'ingresso 1. Lo stato delle celle DD1.1 e DD1.2 verrà mantenuto fino al termine della carica del condensatore. Per tutto questo tempo, anche le celle DD1.3, DD1.4 rimangono nello stato commutato e log.0 alle loro uscite consente di mantenere aperto il transistor VT2, creando le condizioni per un segnale di risposta sull'impatto sul bersaglio: il bagliore del indicatore a semiconduttore HL1.

Quando il condensatore C1 è carico, la corrente che lo attraversa e il resistore R3 si fermano. La tensione sugli ingressi 5, 6 di DD1.2 diminuirà e l'intero dispositivo tornerà al suo stato originale. Cioè, la durata del segnale di risposta quando si colpisce il bersaglio (il bagliore dell'indicatore a semiconduttore HL1) è determinata dai valori di C1, R3 e, in base ai valori indicati sullo schema elettrico del target fotografico, è di circa 2 s.

Lo scopo principale del LED HL2 è segnalare che il target è collegato a una fonte di alimentazione. Posizionando questo indicatore (e, ovviamente, il fototransistor stesso) al centro del bersaglio, sarà possibile allenarsi e condurre gare di tiro in un poligono di tiro fotografico, ma secondo regole più rigide e complesse. Ad esempio, in una stanza scarsamente illuminata o addirittura nel buio più completo, utilizzando la "scintilla" verde del LED HL1 come designazione del bersaglio. La luce rossa del più potente HL1 (indicatore di colpo) può essere posizionata al bordo del bersaglio.

L'"elettronica" del bersaglio, ad eccezione del fototransistor, dei LED e dell'interruttore di alimentazione, è montata su un tagliere pseudo-stampato realizzato in un foglio di plastica su un lato.

Circuito stampato pseudostampato e target fotografico in pellicola di plastica

Nella progettazione di un servizio fotografico fatto in casa utilizzando un puntatore laser come base di "arma", i soliti e collaudati resistori permanenti MLT-0,25 e "variabile" SP-0,4 o i loro analoghi, micropulsante KM 1-1, i condensatori K50- sono abbastanza accettabili 6 e K50-38, interruttori microtoggle MT1-1. Il bersaglio fotografico è alimentato da una compatta “Krona” da 9 volt (se l'intensità dell'allenamento è relativamente bassa; altrimenti non si può fare a meno di una fonte più potente, che può essere ad esempio composta da due batterie tipo 3R12 collegate in serie). Tre celle galvaniche AAA (LR03) collegate in serie possono garantire una corretta alimentazione di energia all'“arma laser”.

Il processo di debug di una galleria fotografica fatta in casa richiede un minimo di tempo e si riduce solo all'impostazione del livello di sensibilità richiesto della cascata di ricezione della luce con un resistore variabile R1 e all'abbinamento del dispositivo di mira con il raggio in relazione alla distanza del bersaglio fotografico. L'alimentazione al puntatore durante tale coordinamento è fornita direttamente dalla batteria GB1 con l'interruttore SA1.

Autore: Yu.Prokoptsev

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