फ्लोरोसेंट क्रिस्टल डिस्प्ले स्टैंड: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

वापस जब मैं विश्वविद्यालय से स्नातक कर रहा था, मैं CRESST नामक डार्क मैटर डायरेक्ट डिटेक्शन के लिए एक प्रयोग पर काम कर रहा था। यह प्रयोग स्किंटिलेटिंग कैल्शियम टंगस्टेट (CaWO4) क्रिस्टल पर आधारित कण डिटेक्टरों का उपयोग करता है। मेरे पास अभी भी स्मारिका के रूप में एक टूटा हुआ क्रिस्टल है और मैं हमेशा एक डिस्प्ले स्टैंड बनाना चाहता था जो क्रिस्टल के प्रतिदीप्ति को उत्तेजित करता हो।

मुझे एहसास है कि लोग शायद इस सटीक निर्माण की नकल नहीं करेंगे क्योंकि कैल्शियम टंगस्टेट क्रिस्टल व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं हैं और मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले यूवीसी एलईडी भी काफी महंगे हैं। हालाँकि, यह आपकी मदद कर सकता है यदि आप एम्बर या फ्लोराइट जैसे अन्य फ्लोरोसेंट खनिजों के लिए एक डिस्प्ले स्टैंड बनाने की योजना बना रहे हैं।

चरण 1: सामग्री इकट्ठा करें

• फ्लोरोसेंट CaWO4 क्रिस्टल
• छोटा प्रोजेक्ट बॉक्स (उदा. conrad.de)
• 278 एनएम यूवीसी एलईडी (जैसे क्रिस्टल आईएस)
• एलईडी स्टारबोर्ड (मेटल कोर पीसीबी) (जैसे लुमिट्रोनिक्स)
• थर्मल पैड (जैसे Lumitronix)
• हीटसिंक (जैसे लुमिट्रोनिक्स)
• स्टेप अप मॉड्यूल (जैसे ebay.de)
• एलईडी बूस्ट ड्राइवर (जैसे ebay.de)
• लीपो बैटरी (उदा. ebay.de)
• स्लाइड स्विच
• ०.८२ ओम १२०६ एसएमडी रोकनेवाला

कैल्शियम टंगस्टेट में प्रतिदीप्ति तरंग दैर्ध्य <२८० एनएम पर उत्साहित किया जा सकता है । यह यूवी में काफी दूर है और इस तरंग दैर्ध्य पर एलईडी आमतौर पर काफी महंगे होते हैं (~ 150 $/पीसी)। सौभाग्य से, मुझे कुछ 278 एनएम एसएमडी एलईडी मुफ्त में मिलीं क्योंकि वे जिस कंपनी में काम करते हैं, उसके इंजीनियरिंग नमूनों पर छोड़े गए थे। इस प्रकार के एल ई डी आमतौर पर कीटाणुशोधन के लिए उपयोग किए जाते हैं।

चेतावनी: यूवी प्रकाश आंखों और त्वचा को नुकसान पहुंचा सकता है। उचित सुरक्षा सुनिश्चित करें, उदा। यूवी चश्में।

स्पेक शीट के अनुसार एलईडी में ~ 25 mW की एक ऑप्टिकल आउटपुट पावर, 300 mA का एक ऑपरेटिंग करंट और ~ 12 V का एक उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज होता है। चूंकि इसका मतलब है कि LED लगभग 3 W गर्मी को नष्ट कर देते हैं, जिन्हें उन्हें माउंट करने की आवश्यकता होती है एक उचित गर्मी सिंक। इसलिए, मैंने सही पदचिह्न, एक थर्मल पैड और एक छोटा हीट सिंक के साथ एक धातु कोर पीसीबी (स्टारबोर्ड) खरीदा। चूंकि एल ई डी बहुत अधिक धाराओं से आसानी से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, इसलिए उन्हें निरंतर चालू चालक के साथ संचालित किया जाना चाहिए। मुझे XL6003 IC पर आधारित एक बहुत सस्ता निरंतर चालू बूस्ट ड्राइवर बोर्ड मिला है जो आउटपुट वोल्टेज को भी बढ़ाता है। डेटाशीट के अनुसार आउटपुट वोल्टेज 2x इनपुट वोल्टेज से अधिक नहीं होना चाहिए। हालाँकि, चूंकि मैं 3.7 V LiPo बैटरी से सब कुछ पावर देना चाहता था, इसलिए मैंने एक और स्टेप अप कन्वर्टर जोड़ा जो एलईडी ड्राइवर से पहले बैटरी वोल्टेज को ~ 6 V तक बढ़ा देता है। एलईडी ड्राइवर का आउटपुट करंट बोर्ड पर समानांतर में जुड़े दो SMD रेसिस्टर्स द्वारा सेट किया जाता है। XL6003 डेटाशीट के अनुसार करंट I = 0.22 V/Rs द्वारा दिया गया है। डिफ़ॉल्ट रूप से दो 0.68 ओम प्रतिरोधक समानांतर में जुड़े होते हैं जो ~ 650 mA के बराबर होते हैं। करंट को कम करने के लिए, मुझे इन रेसिस्टर्स को 0.82 ओम रेसिस्टर से बदलना पड़ा जो ~ 270 mA देगा।

चरण 2: एलईडी को माउंट करना

अगले चरण में मैंने एलईडी को स्टारबोर्ड पर मिलाया। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, आपके एलईडी के मिलान पदचिह्न के साथ एक पीसीबी प्राप्त करना महत्वपूर्ण है। एक धातु कोर पीसीबी पर टांका लगाना मुश्किल हो सकता है क्योंकि बोर्ड गर्मी को अच्छी तरह से नष्ट कर देता है। सोल्डरिंग को आसान बनाने के लिए पीसीबी को एक गर्म प्लेट पर रखने की सिफारिश की जाती है, लेकिन मैं भी इसके बिना करने में कामयाब रहा। एलईडी को थर्मल पेस्ट के साथ बोर्ड से जोड़ा जाना चाहिए। टांका लगाने के बाद मैंने थर्मल पैड का उपयोग करके स्टारबोर्ड को हीटसिंक से जोड़ा।

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक्स कनेक्ट करें

मैंने सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों को अपने बाड़े की निचली प्लेट से चिपका दिया। ध्यान दें कि हीटसिंक काफी गर्म हो जाता है इसलिए गोंद का उपयोग करना उपयोगी होता है जो उच्च तापमान का सामना कर सकता है। बैटरी स्टेप अप मॉड्यूल से जुड़ जाती है जो वोल्टेज को लगभग 6 V तक बढ़ा देती है। आउटपुट को तब LED बूस्ट ड्राइवर से जोड़ा जाता है जो LED से जुड़ा होता है। बैटरी के बाद एक स्लाइड स्विच जोड़ा गया था लेकिन आप अगले चरण में स्लाइड स्विच को माउंट करने के बाद ही सोल्डरिंग करना चाहेंगे।

चरण 4: संलग्नक संशोधित करें

मैंने अपने dremel टूल का उपयोग करके संलग्नक में कुछ संशोधन किए हैं। एलईडी लाइट से बचने के लिए ऊपर में एक भट्ठा के आकार का छेद डाला गया था। इसके अलावा, मैंने वेंटिलेशन के लिए साइड में कुछ ओपनिंग लगाई। स्लाइड स्विच के लिए एक और छेद बनाया गया था जो गर्म गोंद के साथ तय किया गया था। मैं बाड़े के रूप से बहुत खुश नहीं हूँ क्योंकि छेद बहुत खुरदरे दिखते हैं। सौभाग्य से उनमें से ज्यादातर दिखाई नहीं दे रहे हैं। अगली बार मैं शायद लेजर कटर का उपयोग करके एक कस्टम बॉक्स बनाउंगा।

चरण 5: समाप्त

बाड़े को बंद करने के बाद परियोजना समाप्त हो गई थी। क्रिस्टल को शीर्ष पर भट्ठा पर रखा जा सकता है और नीचे से एलईडी द्वारा उत्साहित किया जाता है। प्रतिदीप्ति उत्सर्जन काफी उज्ज्वल है। ध्यान दें कि सभी प्रकाश वास्तव में क्रिस्टल से आ रहे हैं क्योंकि यूवीसी प्रकाश अदृश्य है।

बिल्ड को निश्चित रूप से कुछ तरीकों से बेहतर बनाया जा सकता है। सबसे पहले एलईडी का थर्मल प्रबंधन बहुत अच्छा नहीं है और हीट सिंक काफी गर्म हो जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बाड़े के अंदर हीट सिंक लगाए जाने के बाद से बहुत कम वेंटिलेशन है। अब तक मेरी हिम्मत नहीं हुई कि मैं एलईडी को चंद मिनटों से ज्यादा चला सकूं। दूसरे, मैं अगली बार काले ऐक्रेलिक से बने कस्टम लेजर कट बॉक्स का उपयोग करके एक अच्छा संलग्नक बनाना चाहूंगा। इसके अलावा, माइक्रोयूएसबी प्लग के साथ एक लीपो चार्जर मॉड्यूल जोड़ा जा सकता है ताकि आपको रिचार्जिंग के लिए बॉक्स खोलने की आवश्यकता न हो।