Problem mit externem Zündgerät für Argon Laser LGR7801

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murmeljoe
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Problem mit externem Zündgerät für Argon Laser LGR7801

Beitrag von murmeljoe » Mi 11 Feb, 2009 6:55 pm

Hallo Zusammen,

nachdem dies mein erster Beitrag hier im Forum ist, werde ich erst einmal eine kurze Vorstellung meiner Person voranstellen:

männlich, 38 Jahre, E-Techniker, 2 Kinder (die meine Leidenschaften immer unterstützen), eine Ehefrau (die meine Spinnereien meistens unterstützt) :D

Mein unstillbares Interesse an Lasern wurde im zarten Alter von 11 Jahren im Institut für Luftfahrtantriebe in Stuttgart geweckt. Ein dort arbeitender Onkel von mir, hatte mich mit ins Labor geschleppt und mir die zimmerfüllende Bank gezeigt. Mitte der 80er-Jahre des letzten Jahrhunderts konnte ich dann meine erste HeNe-Röhre erstehen und musste mir - mangels Finanzen - mein erstes HV-Netzteil selbst bauen. Beide stehen heute bei den "historischen" Instrumenten im Wohnzimmerregal und funktionieren immer noch hervorragend.
Als Angestellter eines großen süddeutschen Automobilherstellers, bei dem ich heute u.a. als LSB tätig bin, hatte ich in den letzten Jahren vor allem mit Industrielasern aller Klassen zu tun. In den Anfängen standen in erster Linie Positionierlaser (z.B. Perceptron) im Mittelpunkt, später dann auch Schweiß- und Schneideanlagen (leider unsichtbar, aber trotzdem ist die Wirkung sehr beeindruckend).
Heute gilt meine Laserinteresse schwerpunktmäßig der Ausbildung im Bereich Elektrotechnik. Es ist immer wieder schön zu sehen, wie leicht man Wissensvermittlung spannend gestalten kann. In diesem Zusammenhang möchte ich auch gleich einen Kommentar zu den oft geschmähten Billigrohren der Sorte LGR7641 aus den bekannten Auktionshäusern loswerden: Eine HV-Kaskade in der Theorie zu besprechen oder eine passende zu berechnen und funktionstüchtig aufzubauen, sind zwei sehr unterschiedliche Dinge. Deshalb ist das auch immer wieder eine nette Möglichkeit für Azubis, sich praktisch auszutoben. Bei den günstigen 2-Euro-Rohren habe ich dann auch keinerlei Schmerzen, wenn einer der Jungs mal wieder in meinem Büro steht und nach einem neuen Rohr fragt, weil er wegen fehlender Strombegrenzung oder vertauschter Anode/Kathode den Laser in eine popelige Neonröhre verwandelt hat. Dass die Strahlqualität miserabel ist stört dabei nicht wirklich, denn eines ist sicher: Wenn nach einer Woche Arbeit das Rohr zum ersten Mal am selbst gebauten NT zündet und einen Strahl durch den Nebel ballert – diesen Moment vergessen die Jungs nie mehr!

Jetzt aber zu meiner eigentlichen Frage. Wir bekommen immer wieder Altgeräte (z.B. aus der Instandhaltung) zum Basteln vererbt. Aktuell ist das von der Firma Siemens eine LGR7801C Argonröhre mit passendem Netzteil (LGN7801) und externem Zündgerät. Wir haben Datenblätter und Anschlussbelegungen für die Röhre und das Netzteil, aber keinerlei Infos zum Zündgerät. Das Netzteil liefert (abgesehen vom Connector für Lichtregelung, Lock, usw) die Heizungsanschlüsse für die Kathode (rt + / sw -) und den Anodenanschluss (wahlweise strom- oder lichtgeregelt). Das Zündgerät ist sinnvollerweise vollvergossen, sodass ein Re-Engineering leider nicht möglich ist. Der Logik nach müsste es in Reihe zwischen Netzteil und Anode, aber da passen die Anschlüsse nicht wirklich dazu ("Drei Strippa, zwei Klemma - da kann was net stemma").
Schwarz auf Masse, Rot an Netzteil, HV an Anode? Oder eigene Versorgungsspannung und doch parallel (eher unsinnig)?

Vielleicht hat von Euch ja jemand schon einmal dieses Zündgerät gesehen und kann mir weiterhelfen.

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Ach ja, bevor ich es vergesse: Ein Lob an die Moderatoren! So kultivierte Foren sind selten und es ist ein Genuss hier zu lesen!

Grüße und Dank
Joe

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floh
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Beitrag von floh » Mi 11 Feb, 2009 7:46 pm

Hallo Joe

Erstmal herzlich Wilkommen!
zu deinem konkreten Problem kann ich leider nicht viel hergeben.

Das mit dem kultivierten Forum ist aber so eine Sache für sich...

Wenn sich ALLE User beim ersten mal so locker aber dennoch ausführlich und informativ vorstellen würden wie du, ja das wäre der Traum! Leider, leider ist das nicht immer der Fall und gerade die Altersgruppe mit einer "1" an der ersten Stelle des zweistelligen Alters fällt immer wieder negativ auf (nicht alle aber überdurchschnittlich viele). Meistens werden deren Manieren mit der Zeit durch die Freaks "kalibriert" aber leider ist das nicht bei jedem möglich. Solche Threads können dann gerne auch mal so ausarten, dass sie entfernt werden müssen. Das kommt hier extrem selten vor, es war aber gerade vor kurzem wieder mal nötig.

Schade gibt es keine User-Bewertungsfunktion. Du hättest von mir bereits für dein erstes Posting ein grünes ++ gekriegt.

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Hatschi
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Beitrag von Hatschi » Mi 11 Feb, 2009 7:55 pm

Halli Hallo
floh hat geschrieben:Schade gibt es keine User-Bewertungsfunktion. Du hättest von mir bereits für dein erstes Posting ein grünes ++ gekriegt.
Eiei, fast fertig. :wink:
Mir ist es auch so noch etwas zu unkultiviert aber was ich in anderen Foren geshen habe hast du recht und wir bedanken uns für dein Lob.

Hatschi

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lightwave
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Beitrag von lightwave » Mi 11 Feb, 2009 9:38 pm

Hallo Joe,

ich habe mal ein paar Fotos gemacht. Vielleicht helfen diese Dir weiter.
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Grüße, Georg~lightwave


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murmeljoe
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Beitrag von murmeljoe » Mi 11 Feb, 2009 10:56 pm

Vielen Dank für die mega-super-schnellen Antworten und den freundlichen Empfang!

@lightwave: Deine Bilder sind perfekt. Alles spricht für die Standardvariante (rot an NT-Anodenanschluss, schwarz an Kathode, HV-Leitung an Anode) und wir werden deshalb genau diese ausprobieren.

Ich werde nächste Woche über das Ergebnis berichten.
Gruß
Joe

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Beitrag von murmeljoe » So 22 Feb, 2009 1:49 pm

Hallo Zusammen,

ich bin noch das Ergebnis meiner und natürlich Eurer Bemühungen schuldig. Die Vorschläge und Bilder von Georg haben voll ins Schwarze getroffen. Das Netzteil und die Röhre haben bei den ersten, eher kurzen Versuchen auch vorbildlich gearbeitet: Die Steuerung startete erst die Kathodenheizung, nach 15-20 Sekunden erfolgte die Zündung und dann brannte die Röhre mit den spezifizierten 12A Anodenstrom. Zum Glück habe ich zu diesem Zeitpunkt gleich ein Bild gemacht. :D

Denn: Bei meinem nächsten Test habe ich den Laser einige Minuten länger betrieben und das hat dem Netzteil wohl altersbedingt nicht wirklich gefallen. Der folgende Startversuch verlief nicht mehr wie aus dem Lehrbuch. Beim Einschalten liegt jetzt sofort die Anodenspannung an und das Zündgerät versucht wiederholt das Gas zu ionisieren. Während der Entladung emittiert der Laser auch einen Laserblitz, aber der Anodenstrom reicht nicht, um das Gas am Leiten zu halten. :(

:idea: Wirklich deprimiert bin ich aber nicht. Denn erstens hatte ich eine Menge Spaß und zweitens ist jetzt klar, dass meinem hauseigenen Museum ein vernünftig funktionierender Argon-Laser fehlt! Werde also in nächster Zeit nach etwas ALC60-ähnlichem Ausschau halten. 8)

Nochmals Danke für die Unterstützung!
Gruß Joe
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Beitrag von goamarty » So 22 Feb, 2009 8:00 pm

We ich das richtig verstehe, ist nur das NT hin. Vielleicht kann man es ja reparieren, oder ein anderes verwenden.
Wenn ich das richtig verstehe, dann zündet das NT, ohne die Kathode ausreichend zu heizen. Das ist sehr schlecht für die Röhre und sollte daher nicht wiederholt werden. Wenn man der Kathode die Elektronen mit Gewalt entreisst, dann wird die Beschichtung abgetragen.
Ich würde erstaml die Anodenspannung unterbrechen und das Zündgerät abklemmen, sodaß keine Zündversuche erfolgen. Dann schauen, ob die Kathode überhaupt geheizt wird, wenn ja den Timer reparieren, der die Startverzögerung erzeugt, oder dies extern verzögern.

murmeljoe
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Beitrag von murmeljoe » So 22 Feb, 2009 8:36 pm

Hi,

meine Ausführungen waren da etwas zu knapp und missverständlich - sorry! :oops:
Das Problem liegt meiner Ansicht nach in der Stromregelung des Anodenstroms und / oder beim Timer. Die Kathodenheizung läuft wunderbar, aber der Anodenstrom erreicht im Zündimpuls 10 bis 15 A und bricht dann sofort wieder auf Null zusammen. Ich habe den Strom mitgeschrieben und als die Röhre einen Zündversuch mal mit zwei Sekunden brennen quitiert hat, lag der Strom bei knapp 3 A.

Vor allem die Tatsache, das die Anodenspannung gemeinsam mit der Kathodenheizspannung angelegt wird, spricht für einen Defekt im NT. Hatte eigentlich erwartet, dass "in der Röhre keine Musik mehr ist" und war deshalb etwas überrascht, dass sie leuchtet und das NT den Geist aufgibt. :? Ich werde es die nächsten Tage mal zerlegen und sehen was sich machen lässt.

Danke für Rat mit der fehlenden Kathodenheizung!
Joe

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Beitrag von lightwave » So 22 Feb, 2009 8:48 pm

Hallo,

ich hab zwar keinen ALC, aber ich denke, dass die 12A ein wenig zu viel des Guten sind... (für die Röhre)

Zum Netzteil: Ich denke mal, das es ein Linearregler ist? Da ist wohl einer der Transistoren auf der Passbank gestorben und hat 0 bis alle Anderen mit in den Tod gerissen... Kann man sicherlich austauschen, wenn mal davon Ahnung hat, und selektierte Transistoren.
Grüße, Georg~lightwave


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murmeljoe
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Beitrag von murmeljoe » So 22 Feb, 2009 9:16 pm

Hi,

Auszug aus dem Datenblatt der Röhre:

Heizspannung: 2.25 V
Heizstrom: ~18 A
Betriebsstrom: 3.5..12 A
Betriebsspannung: ca. 90 V
Zündspannung: > 4 kV

Übrigens sehr spaßige Rechnung: Das Netzteil frißt primärseitig 130V und saugt gut und gerne 15-16A. Rechen, grübel, multiplizier, ahm cos bluber - macht bei einer optischen Ausgangsleistung von ein paar mW einen Wirkungsgrat von 0,001 % :roll:

Ich finde aber trotzdem, das keine noch so effektive LD so beeindrucken kann, wie ein Rohr, das beim Brennen wie eine zornige Hornisse brummt :D

Das mit den Transitoren klingt sehr plausibel. Werde sie mal durchmessen. Ein zweiter Verdacht trifft die Potis zur Stromeinstellung. Die Spindelpotis altern u.U. auch und ich hatte versucht den Strom zu reduzieren. Könnte sein, dass die auf Grund von Oxidation Unterbrechungen haben. Mal sehen was die Messorgie ergibt.

Joe

pulslaser
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Beitrag von pulslaser » Di 24 Feb, 2009 3:27 pm

Murmeljoe hat geschrieben:Hi,

Auszug aus dem Datenblatt der Röhre:

Heizspannung: 2.25 V
Heizstrom: ~18 A
Betriebsstrom: 3.5..12 A
Betriebsspannung: ca. 90 V
Zündspannung: > 4 kV

Übrigens sehr spaßige Rechnung: Das Netzteil frißt primärseitig 130V und saugt gut und gerne 15-16A. Rechen, grübel, multiplizier, ahm cos bluber - macht bei einer optischen Ausgangsleistung von ein paar mW einen Wirkungsgrat von 0,001 % :roll:

Ich finde aber trotzdem, das keine noch so effektive LD so beeindrucken kann, wie ein Rohr, das beim Brennen wie eine zornige Hornisse brummt :D

Joe
Beeindruckende Verbrauchswerte... Wieviel Laserleistung kommt da raus? Ein paar mW?

Hab da auch ein paar Werte. DPSS, 4V/30A, 30Watt CW/@1064nm.
Q-Switch - Betrieb: 100kW Pulsleistung bei 100ns PD, 10kHz PWF und 10Watt QCW.

Elektrischer Wirkungsgrad: bei CW = 30Watt 25%, bei QCW = 10kHz/10Watt 8,33%, Strahlqualität TEM00, M² = 1,2

Als Stromversorgung genügt ein kleines 200Watt Schaltnetzteil 48V/4,2A.
Der LD-Treiber macht daraus max. 4,4V/40A für die beiden Pumpdiodenmodule mit Faseranschluss.

So gefällt mir das schon viel besser bei den heutigen Energiekosten...

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