TEA-Stickstofflaser

TEA steht für Transversely Excited Atmospheric, also transversal angeregt und bei 1 bar Atmosphärendruck betrieben. Ein solcher Stickstofflaser lässt sich relativ einfach bauen. Man benötigt dafür nur

  • 2 Metallschienen mit einer exakt geraden Kante
  • einen Widerstand oder eine selbstgewickelte Luftspule als Drossel
  • eine Funkenstrecke
  • 2 Metallplatten oder 2 Alufoliestücke
  • Overheadfolie zur Isolierung
  • 1 größere Metallplatte oder 1 größeres Stück Alufolie
  • eine DC-Hochspannungsquelle

Wie funktioniert so ein TEA-Stickstofflaser? Die anliegende Hochspannung lädt die beiden oberen Platten zunächst positiv auf. Beide Platten stellen durch die Isolierung von der Grundplatte je einen Kondensator dar (im Schaltplan C1 und C2). Beim langsamen Laden bildet die Spule L1 nahezu einen Kurzschluss und beide Platten werden auf dieselbe Spannung aufgeladen. Überschreitet diese Ladespannung einen bestimmten Wert, so zündet die Funkenstrecke FS auf der rechten Seite. Dadurch kann sich die rechte Platte (also der rechte Kondensator C2) sehr schnell entladen und wieder entgegengesetzt laden.

Durch den schnellen Spannungsabfall auf der rechten Seite wirkt die Luftspule L wie ein großer Widerstand und verhindert einen Spannungsausgleich der beiden Kondensatoren. Deshalb liegt nun zwischen den beiden oberen Platten entlang des Laserkanals LK die doppelte Ladespannung an. Es kommt daher zu einer Glimmentladung zwischen den beiden Plattenkanten. Diese Entladung regt nun die dazwischen befindliche Luft, genauer gesagt die Stickstoffatome so stark an, dass der Kanal Laserlicht emittiert.

Quelle: http://www.homemade-electronics.com/index.php?s=Stickstoff%20Laser

Der Abstand der beiden Metallleisten muss überall exakt gleich sein, damit es nicht an wenigen Stellen zu Überschlägen kommt. Gewollt ist wie schon erwähnt eine gleichmäßige Glimmentladung zwischen den beiden Kanten (siehe Abbildung unten).

Hat man alles richtig gemacht, so sieht man auf dem hinter dem Kanal postierten Schirm einen blauen Laserfleck. Dieser entsteht aufgrund der Anregung des Weißmachers im Papier durch die Laserstrahlung mit λ = 337 nm (UV und eigentlich unsichtbar).