Лазер в жестком диске - IT Справочник
Llscompany.ru

IT Справочник
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лазер в жестком диске

Лазерные жесткие диски изнутри

Введение

Последние достижения могут наконец открыть путь к новой технологии хранения данных, объединяющей в себе оптические и магнитные технологии, что приведет к появлению накопителей большой емкости, работающих на скоростях, в тысячи раз превышающих существующие, и имеющих при этом более высокую надежность.

Магнито-оптическая конструкция

В 2006 году доктор Даниэль Стэнсю (Daniel Stanciu), работавший тогда над своей докторской диссертацией, и доктор Фредерик Ханстин (Fredrik Hansteen) открыли способ изменения полярности магнита при помощи света. Еще более впечатляющим был тот факт, что изменение полярности магнита требовало очень короткого лазерного импульса — всего около 40 фемтосекунд (фемтосекунда равна одной миллионной наносекунды). Как говорит Стенсю, в 2006 году такое считалось попросту невозможным. Даже его профессор не верил молодому исследователю, пока тот позже не продемонстрировал ему этот переключатель в лаборатории.

Конструкция устройства для магито-оптики

В то время смена полярности магнита при помощи лазера считалась невозможной, и даже после демонстрации этого явления привычная физика была неспособна объяснить его природу. С тех пор несколько групп физиков по всему миру работали над созданием теоретической основы этих инновационных исследований, и добились определенного успеха в объяснении данного феномена, получившего название «чистооптическая инверсия намагниченности» (all-optical magnetization reversal).

Схематичный чертеж экспериментального прибора для накачки с разрешением во времени, используемого для изучением ультра-быстрой динамики намагничивания

В начале 1950-ых годов физик Колумбийского университета Чарльз Таунз работал над исследованием физики спектроскопии и микроволн (его интерес к этой области был обусловлен работой над радаром в годы второй мировой войны). Таунз (и двое советских физиков независимо от него) пришли к концепции мазера. Мазер, излучающий когерентные электромагнитные волны в микроволновом диапазоне при помощи вынужденного излучения, был новаторской идеей, и в то время многие ученые (включая и выдающихся) даже в теории не допускали возможность существования таких устройств (не говоря уже о возможности создания их на самом деле).

В своей биографии Таунз упоминает об истории, имевшей место вскоре после демонстрации мазера: “В 1954 году, вскоре после того как Джеймс Гордон и я построили второй мазер и показали, что частота его микроволнового излучения была действительно достаточно чистой, я посетил Данию и встретился с Нильсом Бором. Во время прогулки по улице он спросил меня о моей работе. Я описал ему мазер и его впечатляюшие характеристики. “Но ведь это же невозможно» — воскликнул он. Я заверил его, что это не так. Аналогично, на приеме в Принстоне, венгерский математик Джон фон Ньюман спросил меня, над чем я работаю. Я рассказал ему о мазере и чистоте его излучения. “Это не может быть правдой!”, заявил тот. Я объяснил ему, что это уже существует и было продемонстрировано. Такие протесты не были безграмотным мнением людей о непонятных законах физики; просто это протеворечило всему, что они знали”.

История Стенсю выглядит весьма похожей на историю с мазером. Чистооптическая инверсия намагниченности считалась невозможной до тех пор, пока не была продемонстрирована в лаборатории. Физикам требовалось определенное подтверждение, прежде чем они стали принимать эту идею во внимание. Но как только она получила одобрение научного сообщества, сразу стали находитьяс и практические применения для нее.

Схематичный чертеж экспериментального прибора для накачки с разрешением во времени, используемого для изучением ультра-быстрой динамики намагничивания

В случае оптической инверсии намагниченности, одним из наиболее очевидных применений является сверхбыстрый магнитный накопитель информации. Этот будущий вид магнито-оптического гибрида будет потенциально не только в тысячи раз быстрее существующих магнитных устройств хранения данных, но и устранит необходимость вращения дисков, применявшуюся в каждом винчестере, начиная с созданной фирмой IBM в середине 1950-ых годов модели 305 RAMAC. Такое изменение существенно повысит надежность магнитных накопителей, которые на сегодняшний день часто выходят из строя из-за механических повреждений.

В своем недавнем интервью Стенсю рассказывал о некоторых проблемах, стоящие на пути развития этой новой технологии, а также об ее преимуществах. По его словам, две основные проблемы, связанные с практическим применением данной технологии, следующие:

Наконец, в 2008 ноду оба препятсвия были преодолены:

Схематичный чертеж экспериментального прибора для накачки с разрешением во времени, используемого для изучением ультра-быстрой динамики намагничивания

Хотя оба главных препятствия были преодолены, Стенсю считает, что потребуется еще не менее пяти лет, прежде чем мы увидим серийно выпускаемые гибридные лазерные накопители. Даже с доступными сегодня дешевыми пикосекундными лазерами такие гибридные устройства смогут достичь феноменальной скорости в 1 Терабит/сек. Для сравнения, самые скоростные современные винчестеры могут достигать скорости передачи данных всего около 1 Гбита в секунду, а твердотельные флэшки — 2-3 Гбит/сек. В более отдаленном будущем приводы, основанные на фемтосекундных лазерах, смогут достичь невообразимой скорости в 100 Тбит/сек и даже выше.

Татьяна Валентинова
21/01.2009

Режущий лазер из DVD привода

Привет всем любителям самоделок, думаю многие знают, что мощным лазером можно выжигать по дереву, резать пластик и поджигать спички на расстоянии, штука довольно интересная, поэтому в этой статье я расскажу Вам, как сделать бюджетный режущий лазер, при помощи которого можно проводить интересные эксперименты, а также упрощать процесс сборки других самоделок.

Перед тем, как ознакомиться с описанием процесса сборки, предлагаю посмотреть видео, где наглядно продемонстрирована работа такой самоделки.

Читать еще:  Проверка на беды жесткого диска

Для того чтобы сделать самодельный режущий лазер, понадобится:
* DVD привод от компьютера, скорость записи должна быть не менее 16X
* Паяльник
* 3 конденсатора на 10 микрофарад
* Резисторы на 51 кОм, 20 кОм, 30 кОм
* Импульсная микросхема NCP 1529
* Аккумулятор с напряжением не менее 3.7 вольт
* Переключатель
* Дроссель на 2.2 микрогенри
* Корпус
* Фольгированный текстолит

Вот и все, что нужно для создания данной самоделки, переходим непосредственно к пошаговой сборке.

Шаг первый.
Для начала нужно определиться с DVD приводом от компьютера, наверняка у кого-то такой завалялся, а если нет, то их полным полно имеется на радиобарахолке или магазинах компьютерных комплектующих.

Из данного привода нам нужен только один элемент, а именно лазер, который в таких приводах обычно отвечает за запись информации на диск или по-другому прожиг. Также необходимо учесть, что оптические приводы, не имеющие возможность записывать информацию на диск не подойдут, к ним же отнесем и CD приводы, в которых мощность лазера очень мала.

После того, как с приводом определились, его необходимо разобрать. Открутив винтики на корпусе, добираемся до внутренностей привода, здесь расположилась схема и тот самый лазер, который нам нужен.


В качестве питания можно использовать любой аккумулятор напряжением не ниже 3.7 вольт, сюда же идеально подойдет литий-ионная аккумуляторная батарея типа 18650, ее напряжение как раз составляет необходимые 3.7-4.2 вольта.

Шаг третий.
После проверки лазера и самодельного драйвера к нему необходимо сделать корпус или же взять готовый.


Если такого корпуса нет, то можно сделать что-то похожее из тонкостенной трубы, в случае с алюминиевой трубой внутренности необходимо заизолировать во избежании замыкания.

Ну вот и готов самодельный режущий лазер, а это значит, что пора приступить к его испытаниям. Данный лазер достаточно хорошо выжигает на деревянных поверхностях, плавит пластик и поджигает спички на расстоянии полутора метров, что я считаю достойно для такого маленького лазера, а также легкодоступного и недорогого.

Мини лазерный гравер на деталях от DVD приводов и сканеров, с рабочей зоной 100х100 мм

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Мини лазерный гравер на деталях от DVD приводов и сканеров, с рабочей зоной 100х100 мм

Дома есть коробка деталей от ДВД, сканеров, принтеров и хочется чего-нибудь заваять из этого. Тем более стартовал в этой тематике именно с лазерного выжигателя из ДВД.

Вот и подумалось сотворить чего-нибудь с текущим опытом и наличием 3D-принтера.

Проблем у лазерного выжигателя из DVD-rom много: это в первую очередь маленькая рабочая зона 40мм на 40 мм, низкое разрешение, слабый лазер и т.д. Но он позволяет получить почти настоящий лазерный выжигатель с управлением с компьютера.

Вот прикинул, что есть вналичие и какое надо разрешение. Сделал несколько прикидочных вариантов и вот такое получилось.

Рабочая зона 105 мм на 110 мм. Разрешение 6 линий на мм. Но лучшее качество получается на разрешении 4 линии на 1 мм. Скорость прожига 300 мм/мин (5 мм/сек). Скорость прожига определяется мощностью лазера и качеством его фокусирующей системы.

Лазер синий (450 нм) 2500 миллиВатта (2,5 ватта) на 12 вольт. Валы не стандарт — 5,75 мм и 5,9 мм. Шаговые двигатели от компьютерных струйных принтеров — 48 шагов на оборот — 7,5 градусов на шаг. Плата управления — шилд для ЧПУ -CNC shield 111330 v. 4.0 на Arduino NANO. Прошивка GRBL 1.1. Блок питания 12 вольт 4,5 ампера для запитки светодиодных лент. Программа для подготовки G-кодов для выжигания — бесплатная LaserGRBL .

Работает и без подключения к компьютеру, если подключить экран с кардридером MKS TFT 24.

Всё началось с линейных осей и двигателей. Валялись без дела круглые шаговые двигатели от струйных принтеров. Но для 3D принтера они не подходят — слабые, мало шагов на оборот — всего 48 шагов, большой угол поворота на шаг 7,5 градуса. Поэтому если их ставить то только с редуктором.

Достал коробку с б.у. пластиковыми шестернями с принтеров и сканеров и нарисовал редуктор в солидворксе.

Сваял из лазерного диода от ДВД привода — лазерный тракт.

Тракт для лазерного диода — DC-DC преобразователь — 12 вольт -5 вольт. Плата стабилизации регулируемого тока и TTL-включения и сам лазерный диод. Я выставил ток на 250 мА.

Питание от блока питания светодиодных лент на 12 вольт 4,5 ампера. Но лазер сильно просаживает линию питания в момент включение, хотя общее стабильное потребление при включённом лазере не превышает 1,5 амперов. Поэтому пришлось повесить дополнительных конденсаторов на линию питания.

Прошивка GRBL 1.1. Сперва стояла GRBL 0.9 , но в 1.1 добавили функционал для управления лазером. Чтобы прошить GRBL 1.1f через ARDUINO Ide требуется добавить GRBL.zip в библиотеку. А саму GRBL 1.1f открыть через ‘пример’ скетча GRBL .

В этом примере только одна строчка — ‘используем библиотеку GRBL ‘. И всё. Если открывать по другому, то ARDUINO Ide ругается, что чего то там не находит. А параметры GRBL 1.1f забиваем через сервисную программу управления. Я использовал для этого LaserGRBL.

Читать еще:  Запись информации на жесткий диск

Мои настройки GRBL 1.1.

Коды для выжигания формируются очень просто из обычной картинки в бесплатной программе LaserGRBL. Скачать её можно с официального сайта. Как с ней работать есть несколько видео на ю-тубе.

Сперва обрабатываем картинку

Для удаленной работы прикрутил MKS TFT 24 .

GRBL не умеет работать с экраном, кардридером. Да и Ардуино НАНО ног имеет мало. Подключить, конечно можно было бы, но в прошивке нет этого функционала. По крайней мере в старых версиях не было. Да и в настройках нет ничего по подключению экрана ,энкодера, карты памяти.

Но хочется иметь возможность печати отдельно от компьютера.

А вот у MKS TFT 24 есть специализированная прошивка для управления лазерным гравёром, только она заточены под свою плату MKS DLC GRBL CNC Shield controller . Но процессор совпадает с Ардуино НАНО и прошивка тоже совпадает. Значит берём и разбираемся как подключить и подключаем. А на шилде 111330 есть даже специальный разъём для подключения ‘RX TX +5v GND’. И питания и тока вполне хватило с этого разъёма для работы экрана.

Как сделать мощный лазер из DVD привода своими руками

Перед началом работы я хочу предостеречь вас, сказав о том, что это действительно очень мощная вещь, которая может повредить ваши глаза, поэтому будьте осторожны.

Шаг 1: Диод

Сначала сделаем главные вещи. Нам нужно снять со старого ДВД привода лазерный диод. Откройте привод, найдите движущуюся часть с линзой. Обычно там находится два диода — инфракрасный для CD и просто красный для DVD. Аккуратно отсоедините их, предварительно сняв статическое электричество.

Не выбрасывайте остальные части — линзы могут быть полезны в этом проекте, а мелкие неодимовые магниты могут пригодиться для других проектов. Сказать честно, у меня нет DVD повода вот уже 3 года, поэтому я просто купил новые диоды LPC836 на Ali — это самые мощные диоды, использующиеся для приводов.

Шаг 2: Оптика

Теперь поговорим об оптике для самодельного лазера. Как я уже говорил, вы можете использовать родные линзы с DVD, но нужно будет подумать как их закрепить. Я рекомендую купить корпус aixiz (Ali) — стоит недорого и убережёт вас от проблем с правильной фокусировкой луча. Поместим наш диод в корпус.

Шаг 3: Питание

Следующий шаг — ограничитель тока (драйвер). К сожалению, не получится просто соединить диод батарейкой — он сразу же сгорит. Поэтому нам нужно собрать простую схему. Если, прежде чем посмотреть моё видео, вы уже гуглили что-то о том как сделать лазер из дисковода, то, вероятно, видели одну простую схему. Я не рекомендую так делать, так как эта схема 100% убьёт ваш диод, это всего лишь вопрос времени.

Для сборки правильной схемы нам понадобится всего два компонента: Чип LM317 (Ali) и резистор 3.3Ohm 2W (Ali). Я также использовал небольшой радиатор, но чип остается всегда холодным — вам он не понадобится.

Припаяйте резистор к первым двум клеммам LM317. Также припаяйте по проводу к первой и последней клемме — первый пойдёт на плюс лазерного диода, а третий на плюс блока питания, минус идёт прямо от батарейки на лазер. Один важный момент: так как я использовал новый диод, я был 100% уверен, что он выдержит силу тока, если вы не уверены в этом, то последовательно соедините два резистора на 3.3 Ohm — это обезопасит диоды практически от любого DVD привода. Для защиты от замыкания используйте термоусадку. Всё готово!

Шаг 4: Финал

Для тех, у кого немного больше опыта, я предлагаю сделать своими руками другую схему, выложенную для ознакомления. Когда я определился с корпусом, я сделал радиатор из алюминиевой шайбы. Я планировал припаять все платы к корпусу лазера но не нашел хорошего флюса, поэтому просто вложил всё внутрь. Лучшее, что я смог придумать — это приклеить всё по местам горячим пистолетом, а затем вдавить поверх алюминиевый радиатор с источником лазера.

Как сделать мощный лазер в домашних условиях

При упоминании лазера большинство людей сразу вспоминают эпизоды из фантастических фильмов. Однако такое изобретение уже давно и плотно вошло в нашу жизнь и не является чем-то фантастическим. Лазер нашёл своё применение во многих сферах, начиная от медицины и производства и заканчивая развлечениями. Поэтому многим становится интересно, можно ли и как сделать лазер самому.

Изготовление лазера в домашних условиях

В зависимости от специфики и выдвигаемых требований, лазеры бывают совершенно разные, как по размерам (начиная от карманных указок и кончая габаритами с футбольное поле), так и по мощностям, используемым рабочим средам и другим параметрам. Конечно, мощный производственный луч сделать самостоятельно в домашних условиях невозможно, так как это не только технически сложные аппараты, но и очень капризные в обслуживании вещи. А вот простой, но надёжный и мощный лазер своими руками можно изваять из обычного DVD-RW привода.

Принцип работы

Слово «лазер» пришло к нам из английского языка «laser», что является сокращением из первых букв куда более сложного названия: light amplification by stimulated emission of radiation и дословно переводится как «усиление света посредством вынужденного излучения». Ещё его могут называть оптическим квантовым генератором. Видов лазеров очень много, а сфера их применения крайне обширна.

Читать еще:  Ноутбук не видит 2 жесткий диск

Принцип его работы заключается в преобразовании одной энергии (световой, химической, электрической) в энергию различных потоков излучения, то есть, в её основе содержится явление вынужденного или индуцированного излучения.

Условно принцип работы отображает следующий чертёж:

Необходимые для работы материалы

При описании основ работы лазера всё выглядит сложно и непонятно. На деле же сделать лазер своими руками в домашних условиях крайне просто. Понадобятся некоторые комплектующие и инструменты:

  1. Самое основное, что нужно для создания лазера, это DVD-RW дисковод, т. е. пишущий привод от компьютера или проигрывателя. Чем выше скорость записи, тем мощнее будет и само изделие. Предпочтительнее брать приводы со скоростью 22X, так как его мощность наиболее высокая, порядка 300 мВт. При этом отличаются они и по цвету: красный, зелёный, фиолетовый. Что же касается непишущих ROM’ов, они слишком слабые. Ещё стоит обратить внимание на то, что после манипуляций с приводом он больше не будет работать, поэтому стоит брать или уже вышедший из строя, но с рабочим лазером, или такой, попрощаться с которым будет не жалко.
  2. Ещё понадобится токовый стабилизатор, хотя и появляется желание обойтись без него. Но стоит знать, что все диоды (и лазерный не является исключением) «предпочитают» не напряжение, а ток. Наиболее дешёвые и предпочтительные варианты — это импульсный преобразователь NCP1529 или микросхема LM317 (аналог КР142ЕН12).
  3. Выходной резистор подбирают в зависимости от тока питания лазерного диода. Рассчитывают его по формуле: R=I/1,25, где I — номинальный ток лазера.
  4. Два конденсатора: 0,1 мкФ и 100 мкФ.
  5. Коллиматор или лазерная указка.
  6. Элементы питания стандарта ААА.
  7. Провода.
  8. Инструмент: паяльник, отвёртки, пассатижи и т. п.

Извлечение лазерного диода из DVD — привода

Основная часть, которую необходимо извлечь — лазер от dvd привода. Сделать это несложно, но стоит знать некоторые нюансы, которые помогут избежать возможных недоразумений во время работы.

Первым делом DVD привод нужно разобрать, чтобы добраться до каретки, на которой и находятся лазерные диоды. Один из них читающий — он слишком маломощный. Второй пишущий — именно то что нужно, чтобы сделать лазер из dvd привода.

На каретке диод установлен на радиатор и надёжно закреплён. Если не рассчитывается использовать другой радиатор, то вполне подойдёт и уже имеющийся. Следовательно, нужно снять их вместе. В противном случае — аккуратно отрезать ножки в месте входа в радиатор.

Так как диоды крайне чувствительны к статике, нелишним будет их защитить. Для этого тонкой проволокой нужно смотать между собой ножки лазерного диода.

Остаётся лишь собрать все детали воедино, а сам РОМ уже больше не нужен.

Сборка лазерного устройства

К преобразователю необходимо подключить извлечённый из сидирома диод, соблюдая полярность, так как в противном случае лазерный диод сразу же выйдет из строя и станет непригоден для дальнейшего использования.

С обратной стороны диода устанавливается коллиматор, чтобы свет мог концентрироваться в один пучок. Хотя вместо него можно использовать и входящую в состав рома линзу, или линзу, которую уже содержит в себе лазерная указка. Но в этом случае придётся проводить юстировку, чтобы получить необходимый фокус.

С другой стороны преобразователя припаиваются провода, соединяющиеся с контактами корпуса, где будут установлены элементы питания.

Поможет доделать лазер из двд привода своими руками схема:

Когда подключение всех составляющих выполнено, можно проверить работоспособность получившегося устройства. Если всё работает, то остаётся всю конструкцию поместить в корпус и надёжно там закрепить.

Корпус самодельной конструкции

Подойти к изготовлению корпуса можно по-разному. Отлично для этих целей подойдёт, к примеру, корпус от китайского фонарика. Можно использовать и уже готовый корпус лазерной указки. Но оптимальным решением может оказаться самодельный, из алюминиевого профиля.

Сам по себе алюминий имеет малый вес и, при этом отлично поддаётся обработке. В нём удобно расположится вся конструкция. Закрепить её тоже будет удобно. При необходимости всегда можно легко выпилить необходимый кусок или согнуть в соответствии с необходимыми параметрами.

Техника безопасности и тестирование

Когда все работы закончены, наступает время протестировать полученный мощный лазер. В помещении делать этого не рекомендуется. Поэтому лучше выйти на улицу в безлюдное место. При этом стоит помнить, что сделанное устройство в несколько сотен раз мощнее обычной лазерной указки, а это обязывает пользоваться им с особой осторожностью. Не стоит направлять луч на людей или животных, внимательно следить за тем, чтобы луч не отразился и не попал в глаза. При использовании красного луча лазера рекомендуется одевать зелёные очки, это значительно снизит риск повреждения зрения в непредвиденных случаях. Ведь даже со стороны смотреть на лазерные лучи не рекомендуется.

Не стоит направлять лазерный луч на легковоспламеняющиеся или взрывоопасные предметы и вещества.

Созданный прибор при правильно настроенной линзе вполне может резать полиэтиленовые пакеты, выжигать на дереве, лопать воздушные шарики и даже обжечь — своего рода боевой лазер. Невероятно, что можно сделать из двд привода. Поэтому тестируя изготовленный прибор, всегда стоит помнить о технике безопасности.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector