Der Laser läuft
Der erste größere Test steht bevor. Wir schalten haute zum ersten Mal den Laser ein und messen die Leistung des Lichtes, das der Laser erzeugt. Es war eine große Sorge, dass der Laser während des Transportes von Deutschland über die USA in die Antarktis stark durchgerüttelt wird und sich die empfindlichen optischen Komponenten im Laser dejustieren. Man muss sich nur vorstellen, wie die 60 kg schwere Kiste mit dem Laser auf LKWs gewuchtet oder die Flugzeugpalette mit einem Gabelstapler unsanft abgestellt wird.
Der Laser ist die silbergraue Box unter dem Laptop und der grüne Schimmer ist vom Laser erzeugtes Streulicht
Größere Probleme mit dem Laser können wir jedoch glücklicherweise erst einmal keine erkennen. Es kommen 109 mJ Energie pro Laserpuls oder fast 11 Watt mittlere Lichtleistung heraus. Das hört sich jetzt nach nicht viel an – 11 Watt hat unsere LED-Lampe zu Hause im Wohnzimmer. Man muss jedoch bedenken, dass die vom Laser erzeugten Lichtpulse extrem kurz sind. Nur 9 Nanosekunden sind die Pulse lang, das sind neun milliardste Teile einer Sekunde. Dementsprechend ist die Spitzenleistung des Lasers – das ist die maximale Leistung, die der Laser während der Dauer eines Laserpulses erreicht – mit mehr als 10 Millionen Watt sehr hoch. Das macht den Laserstrahl sehr gefährlich. Man kann damit problemlos Holzbretter durchbohren und schon ein kleiner Lichtreflex, beispielsweise von einem aus Unachtsamkeit in den Strahl gehaltenen Schraubendreher, kann zur Erblindung führen. Deshalb führen wir den Laserstrahl in Rohren und einer Box aus Metall nach draußen, so dass nichts in den Strahl gelangen kann. Wenn wir während Tests mit offenen Strahlen arbeiten, tragen wir Schutzbrillen.
Christopher klebt Spalte an der Box mit schwarzem Klebeband ab
Damit auch kein Streulicht des Lasers in das Labor gelangen kann, klebt Christopher alle noch so kleinen Spalte ab. Damit ist der Laser vollständig gekapselt und kann in eine niedrigere Sicherheitsklasse eingestuft werden. Wir müssen nun während des Betriebs im Labor keine Schutzbrillen tragen.
Ich teste derweil die Datenerfassungselektronik des Lidars. Mit einem elektronischen Pulsgenerator erzeuge ich definierte elektrische Pulse, die dann von der Datenerfassung detektiert und von der Software ausgewertet werden. Beim ersten Versuch hat ein Photonenzähler nicht korrekt initialisiert, aber dann klappt der Test. Probleme hingegen gibt es mit der Temperaturregelung eines Kristalls im Laser. Damit der Laser funktioniert, muss der Kristall geheizt und die Temperatur sehr genau kontrolliert werden. Die Temperaturregelung an sich funktioniert, aber der Controller reagiert auf keine Befehle zur Änderung des Sollwertes. Wir hatten in den letzten Jahren immer mal wieder spontane Probleme mit den FPGA-Platinen und konnten diese bisher nie wirklich lösen. Als mir nichts anderes mehr einfällt, entscheide ich mich für einen kompletten Neustart der Elektronik, und siehe da, das Problem ist weg. Zumindest temporär. Ich werde weitere Tests machen müssen.
Bernd lötet Kabel
Wie aus den Bildern ersichtlich, tragen wir keine Masken mehr. Die COVID-Tests waren heute alle negativ und die Station ist somit frei von COVID. Es sind keine Schutzmaßnahmen mehr erforderlich.