4: ビームシャッターの自作

(2018/10/4掲載)

レーザーを使った光学実験では、しばしばビームをon/offして応答を見るという作業が必要になる。特に光源が遠くにあるときなどは2人掛りの作業になることもある。そこで、ビームを遠隔でon/offするためのシャッターが欲しくなるが、市販品は必要以上に高速応答で高価である。電磁リレーなどを利用して作ったこともあるがストロークが足りない。そこで最近使っているのが、模型用のDCモーターで旗を回転させる簡単なものである。

写真のものは、12φのロッドに取り付けるために1穴クランプ(ソーラボで購入したもののネジ部を切断)をモーターに接着している。

材料: 

  • 模型工作用のDCモーター(200円程度)
  • 金属板
  • スイッチ(2回路切り替え、中立点ありがよい)
  • DC電源(スマホ充電用百均で200円程度、乾電池でも十分)
  • 抵抗(電流制限用)

図1 ビームシャッター略図

図2 ビームシャッター写真

動作と構造の説明: 

DCモーターへ供給する電流の極性を反転することで、旗が右または左に回転し、レーザービームをon/offすることができる。180度程度回ったところで止まるように「回転止め」をつけておく。電流を流し続けるとモーター加熱するリスクがあるので、開閉の後はスイッチを中立点にして、電流が流れないようにするとよい。モーターと直列に入れる抵抗は電流を制限するためのもので、モーターが確実に回転し、かつ激しい振動を発生しない程度の電流値に設定する。