Gas laser: pangkalahatang-ideya, mga katangian, operasyon prinsipyo

Ang pangunahing nagtatrabaho bahagi ng alinman sa mga aparato laser ay isang tinaguriang aktibong medium. Ito ay hindi lamang ang pinagmulan ng itinuro daloy, ngunit sa ilang embodiments maaari itong malaki pinahusay na. Ito ay ang tampok na ito ng pinaghalong gas at magkaroon ng project aktibong sangkap sa sistema ng laser. Kaya may mga iba't-ibang modelo ng mga naturang mga aparato, at magkakaibang mga istraktura at mga katangian ng ang nagtatrabaho kapaligiran. Gayon pa man, ang isang gas laser ay maraming pakinabang, na kung saan pinapayagan sa kanya upang kumuha ng isang firm lugar sa arsenal ng maraming mga pang-industriya enterprise.

Mga Tampok ng pagkilos ng mga puno ng gas medium

Ayon sa kaugalian na kaugnay sa solid-estado lasers at likido na kapaligiran kaaya-aya sa pagbuo ng liwanag beam na may mga kinakailangang pagganap. Kaya gas ay may bentahe ng pagkakapareho at mababang density. Ang mga katangian payagan ang mga laser thread ay hindi pangit, i-save ang enerhiya at hindi mapawi. Gayundin gas laser nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na radiation directivity, na tumutukoy sa mga limitasyon ng mga lamang ang pagdidiprakt ng ilaw. Kung ikukumpara sa solid katawan ng gas na butil na pakikipag-ugnayan ay nangyayari eksklusibo sa banggaan sa ilalim ng thermal pag-aalis. Bilang isang resulta, ang enerhiya spectrum ng tagapuno ay tumutugon sa ang antas ng enerhiya ng bawat isa sa mga indibidwal na mga particle.

Gas laser patakaran ng pamahalaan

Classical kasangkapan ng naturang mga aparato ay binuo ng isang selyadong tube na may isang puno ng gas functional medium, pati na rin ang isang optical risoneytor. Ang discharge tube ay karaniwang gawa sa alumina ceramic. Ito ay nakalagay sa pagitan ng prisma at ang sumasalamin sa mirror sa isang beryllium cylinder. discharge ay gawa sa dalawang mga seksyon na may isang karaniwang katod sa isang pare-pareho ang kasalukuyang. Oksidnotantalovye malamig cathodes ay madalas na pinaghihiwalay sa dalawang bahagi sa pamamagitan ng dielectric spacers na kung saan ay nagsisiguro pare-parehong kasalukuyang pamamahagi. Gayundin, ang gas laser patakaran ng pamahalaan ay nagbibigay ng para anodes - ang kanilang function na gumaganap ng hindi kinakalawang na asero, na ibinigay sa isang bubulusan vacuum. Ang mga elementong ito ay nagbibigay ng kakayahang umangkop joint pipe, at ang mga may-hawak prism mirror.

prinsipyo ng operasyon

Para sa pagpuno ng mga aktibong katawan sa gas enerhiya inilapat electric discharges, na kung saan ay binuo sa ang lukab ng mga electrodes aparato ng tubo. Sa banggaan ng mga elektron na may gas particle ay ang kanilang paggulo. Lumilikha ito ang batayan para sa mga emission ng photons. Stimulated paglabas ng liwanag waves sa pagtaas tube sa panahon ng kanilang pagpasa sa pamamagitan ng isang gas plasma. Nakalantad salamin sa dulo ng cylinder ay nagbibigay ng batayan para sa mga nangingibabaw na direksyon ng liwanag pagkilos ng bagay. Ang isang semitransparent mirror kung saan ay ibinigay sa isang gas laser, pinipili ang itinuro sinag ng maliit na bahagi ng mga photons, at ang natitirang bahagi nito ay makikita sa loob ng tubo, pagpapanatili emission function.

mga katangian ng

Ang panloob na lapad ng discharge tube ay karaniwang 1.5 mm. Diameter oksidnotantalovogo katod ay maaaring maabot ang 48 mm na may 51 mm haba ng elemento. Sa ganitong disenyo ay nagpapatakbo sa ilalim ng DC boltahe ng 1000 V. Ang helium-neon laser radiation kapangyarihan ay maliit at, bilang isang patakaran, ay kinakalkula sa tenths ng isang Watt.

Modelo para sa carbon dioxide kasangkot ang paggamit ng mga tubes na may diameter ng 2 hanggang 10 cm. Kapansin-pansin na ang gas laser operating sa tuloy-tuloy na mode ay may isang mataas na kapasidad. Mula sa viewpoint ng pagpapatakbo kahusayan, kadahilanan na ito ay paminsan-minsan ng plus, ngunit upang mapanatili ang isang matatag na pag-andar tulad ng mga aparato ay nangangailangan ng matibay at maaasahang mirror na may mataas na optical properties. Karaniwan, technologists at sapiro gamit metal elemento ng ginto paggamot.

iba't ibang mga lasers

Ang pangunahing pag-uuri ay nangangahulugan tulad lasers i-type ang paghihiwalay timpla ng gas. Nabanggit na mga tampok ng modelo ba sa aktibong carbon katawan, ngunit din karaniwang ion, helium-neon at kemikal na kapaligiran. ion lasers gas nangangailangan ng paggamit ng mga materyales na may mataas na thermal kondaktibiti para sa paggawa ng ang istraktura ng aparato. Partikular, ang ginagamit sermet mga elemento at mga detalye sa ang batayan ng beryllium keramika. Helium-neon kapaligiran ay maaaring tumakbo sa iba't ibang mga habang-alon ng infrared radiation sa nakikitang ilaw spectrum. Risoneytor mirrors naturang mga aparato ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng multilayer dielectric coatings.

Chemical lasers ay hiwalay na kategorya ng gas tubes. Sila rin iminumungkahi ang paggamit ng isang gumaganang mixtures medium gas, ngunit ang proseso ng pagbuo ng liwanag na pagpapalabas ay ibinibigay ng kemikal na reaksyon. Iyon ay, ang gas ay ginagamit para sa mga kemikal na paggulo. Aparato ng ganitong uri ay may pakinabang sa na maaari nilang idirekta paglipat ng mga kemikal na enerhiya sa electromagnetic radiation.

Ang paggamit ng gas lasers

Halos lahat lasers na may ganitong uri ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na antas ng pagiging maaasahan, tibay at makatwirang presyo. Ang mga kadahilanang ito na humantong sa kanilang laganap ang paggamit sa iba't-ibang mga industriya. Halimbawa, helium-neon apparatus na ginagamit sa leveling at pag-aayos ng operasyon ay ginanap sa minahan sa trabaho, sa paggawa ng mga bapor at sa konstruksiyon ng mga iba't-ibang mga istraktura. Sa karagdagan, ang mga katangian ng isang helium-neon lasers ay angkop para sa paggamit sa optical organisasyon komunikasyon, sa pagbuo ng holographic materyales at quantum gyroscopes. Nagkaroon ng pagbubukod mula sa viewpoint ng mga praktikal na paggamit, at isang argon gas laser, na ang application ay nagpapakita ng kahusayan sa materyal na processing. Sa partikular, tulad ng mga aparato magsilbi bilang isang mang-uukit sawmills at riles.

Mga Review ng gas lasers

Kung isaalang-alang namin ang mga lasers mula sa viewpoint ng kanais-nais mga katangian ng pagganap, maraming mga gumagamit ulat ng isang mataas na directivity at ang kabuuang kalidad ng light beam. Ang ganitong mga katangian ay maaaring ipinaliwanag sa pamamagitan ng isang maliit na maliit na bahagi ng optical pagbaluktot anuman ang temperatura kapaligiran. Tulad ng para sa mga disadvantages, ang mga potensyal na para sa pagsisiwalat ng mga puno ng gas na media ay nangangailangan ng isang malaking boltahe. Bukod pa rito, helium-neon gas laser at mga aparato operating sa batayan ng carbon dioxide mixtures, nangangailangan ng hindi kakaunti mga de-koryenteng kapangyarihan na koneksyon. Subalit, bilang kasanayan palabas, ang resulta justifies kanyang sarili. Application ay natagpuan at manipis na mga aparato, at mga aparato na may mahusay na mga potensyal na kapangyarihan.

konklusyon

Posibilidad discharge humahalo sa mga tuntunin ng kanilang paggamit sa mga sistema ng laser ay pa rin insufficiently utilized. Gayunpaman, ang demand para sa mga naturang kagamitan ay matagal na matagumpay na lumalagong, na bumubuo ng isang angkop na angkop na lugar at market. Ang pinaka-tinatanggap na ginamit laser gas natanggap sa industriya. Ito ay ginagamit bilang isang tool upang makita at malinis pagputol ng solid materyales. Ngunit may mga hadlang sa pagkalat ng naturang mga kagamitan. Una, ito ay ang mabilis na pag-wear element substrate, na binabawasan ang tibay ng mga instrumento. Pangalawa, ay may mataas na mga kinakailangan upang magbigay ng electric discharge kinakailangan para beamforming.