Redovisning av Bertil Wollerts stipendium

Ataraxis projekt

Laser-styrning

Sammanställd av Peter Åstrand


För ganska så länge sedan kom den dåvarande ordföranden i föreningen, Jesper Friis, på en idé. Varför inte låta ett par speglar styra en laserstråle? Kassören Mikael Nilsson tyckte också att idén lät intressant. Projektet gick alltså ut på att genom att låta laserstrålen passera två speglar, en i y-led och en i x-led, och sedan projicera strålen på en plan yta kan man åstadkomma många fascinerande mönster och figurer. Ett sådant här projekt var lämpligt på flera sätt. Det inkluderade flera olika delar; en laser, konstruktion av spegelupphängning, byggande av förstärkare och programmering. Därför kunde många av föreningens medlemmar deltaga i projektet, med just den del de var specialister på. Men det fanns fortfarande många hinder för att det skulle bli verklighet av någotidéerna. Det största problemet var nog att det fattades pengar. Men så en dag fick vi beskedet att vi hade fått Bertil Wollerts stipendium på 5000 kronor för att kunna genomföra projektet, och vi kunde sätta igång.

Det första problemet var att skaffa en lämplig laser som kunde användas. Vi funderade på att bygga en, men det skulle innebära mycket arbete. Som tur var så kom vi i kontakt med en före detta Ataraxi-ordförande, Magnus Ossiansson. Han och företaget Latronix har inneburit ovärderlig hjälp för oss, och föreningen vill redan nu tacka dem. Genom Latronix kunde vi få köpa en laser till ett mycket bra pris, som vi visste fungerade bra till det ändamålet vi skulle ha den till. Vi lyckades också få tag i lämpliga speglar. Vanliga speglar bör nämligen inte användas, eftersom laserstrålen sprids alltför mycket när dent passerar den (relativt) tjocka glasskivan framför. De speglar vi fick tag i har bara ett mycket tunt skyddande skikt på den reflekterande ytan, vilket också medför att man får hantera dem varsamt för att undvika repor. Till en början tänkte vi också att tillverka speglarna själva, och gjorde ett par försök. Tillverkning kan ske genom att man förångar silveroxid som sedan lägger sig i ett tunt lager på lämplig yta. Vi lyckades uppnå ganska så hög kvalitet, men de fabriksgjorda speglarna visade sig ändå fungera bäst.

Nu hade vi alltså både en laser och speglar. Men hur skulle vi konstruera upphängningen av speglarna, och hur skulle de styras?. Vi funderade en ganska så bra stund innan vi bestämde oss. Flera olika förslag fanns. Vi hade två förslag som verkade något sånär genomförbara. Det första var att man hängde upp spegeln på en lättrörlig nål med en spole. Genom att påverkade magnetfältet i spolen kunde man få nålen att vrida sig. Det hela fungerar ungefär som ett känsligt visarinstrument. Eftersom konstruktionen lätt blir väldigt skör, så bestämde vi oss för förslag nummer två: högtalarspolar. Vanliga högtalare har ju som bekant en ganska så lämplig spole. Om man avlägsnar membranet och sedan låter spolen påverka en ledad spegel, så blir det en ganska så stabil konstruktion. Men även här fanns en svårighet: hur man skulle man konstruera upphängningen av spegeln. Det ställdes både krav på att konstruktionen skulle var mycket lättrörlig, samtidigt som det i princip inte fick finnas något glapp alls. Till sist enades vi om en lösning. Tvärs över spegeln, diagonalt, limmades en nål på baksidan. Nålen slipades så att den blev vass i båda ändar, och sedan stacks spetsarna in i två fördjupningar i ett par teflonstycken. Genom att lätt trycka teflonklossarna mot varandra försvinner glappet helt, men friktionen är ändå näst intill noll.

På något vis skulle spolens rörelse i höjdled påverka spegeln. Detta innebar att det krävdes en led. Och en led innebär glapp. Dessutom så är glappfria gångjärn i storleken ett par millimeter inte så lätta att hitta (läs billiga). Någon kom på idén att använda leder till klockarband, och en vänlig urmakare skänkte ett par sådana till oss. Men efter några försök så förstod vi att de trots allt inte hade den precisionen som krävdes, och vi sökte efter nya lösningar. Efter mycket funderade kom vi fram till att det kanske inte var en mekaniskt lösning som var bästa alternativet. Istället provade vi om det inte gick att använda en tunn aluminiumbit som led. Det visade sig fungera mycket bra. Nu återstod bara montering av högtalarmembran, teflonklossar, spegelnålar och aluminiumleder. Vilket visade sig vara lättare sagt än gjort. Efter att många droppar starkt lim hade hamnat på helt andra platser än vi önskat, så lyckades vi äntligen att få ihop det hela. Men när vi provkörde så visade det sig att en av speglarna inte alls gjorde samma utslag som sin andre broder. Det tog lång tid innan vi kom fram till att det var limmet som spelade oss ett spratt. Det hade nämligen lagt sig en droppe lim i "aluminiumleden", som effektivt motarbetade denleden. Limdroppen avlägsnades, och sedan gav även den här spegeln ett stort och rent utslag.

Det mesta av byggjobbet var nu färdigt, men fortfarande återstod ganska så mycket jobb med monteringen och inriktning av speglarna och lasern. Hela konstruktionen monterades på en träplatta, och kablar till högtalarna drogs. Hållarna till lasern hade också tillverkats och lackerats i laserns snitsiga gula färg. Nu såg man äntligen resultatet av allt arbete. Hur högtalarnas talspolar skulle styras var dock inte riktigt klart. Vi provkörde med olika typer av toner och även musik, och fascinerades av alla mönster som uppkom. Ett sidoprojekt hade jobbat lite på att konstruera två D/A-omvandlare för dator, men ingen programmering hade påbörjats. Detta var ett problem för föreningen; vi ägde ingen dator. Efter att fått ett bra erbjudande på en dator och ett ljudkort så beslutade vi att köpa dessa. Med datorn kunde vi spela olika typer av konstgjord musik, som passade laserstyrningen väldigt bra. Ett projekt påbörjades också för att analysera en ritad figur, omvandla den till ljud och sedan bli ritad av lasern. Att lyckas med detta innebär dock en hel del arbete, och detta projekt är i skrivande stund ännu inte helt avslutat.

När Brinellgymnasiet hade öppet hus passade föreningen på att visa upp projektet både för allmänheten, skolans elever och lärare. Visningen var mycket uppskattad, och många visade sitt intresse. Projektet är nu så gott som klart, och har inneburit många lärorika och intressanta timmar av arbete, skratt och fascination. Det har verkat livgivande åt föreningen, och inneburit att förening har fått tillgång till användbar utrustning som kan användas till många andra aktiviteter. Kostnaderna för projektet stannar på drygt 5000 kronor som föreningen erhöll genom stipendiet, och de pengarna har inneburit mycket för föreningen. Möjligheter till intressanta aktiviteter i framtiden är tack vare projektet mycket stora.

Vi vill framföra ett stort tack till: Vi som deltog i projektet var:
>Bertil Wollerts Jesper Friis
Latronix Mikael Nilsson
Studiefrämjandet David Westerberg
Förbundet Unga Forskare Peter Åstrand
Montage och Mekanik Johan Fransson
Peters Ur & Optik Tobias Franzén
Ingvar Nilsson Johan Jarl
Brinells Utbildningscentrum Daniel Berg
   
   

Appendix A, "Ingredienser" till en Laserstyrningen

1 Laser, gärna stark eller med spektakulär kulör
2 Laserspeglar
2 Högtalare
2 Nålar
2 Teflonklossar
2 Tomma ölburkar
Massor av skruv, muttrar, lim, kablar, tongeneratorer, datorer, ljudkort, personer, mat, tid, gott humör osv är också nödvändigt. Alla ingredienser blandas väl och sätts samman på ett finurligt vis. Låt gärna stå något halvår. Servera inför stor publik.

Appendix B, underliga kommentarer under projektets gång

"Nu har den där röda pricken försvunnit igen...", okänd
"Öhh, vänta. Vad är det egentligen som jag gör nu ???", Jesper Friis
"Aj. Någon har limmat ihop mina fingrar...", okänd.Mikael Nilsson
"Oj. Det här lödtennet fungerar som en kondensator." Jesper & Peter
"Nej, vänta med den här skruven, den ska vara mest sist!", Jesper Friis
Tillbaka
Senast ändrad September 2000.

Valid HTML 4.0!