Gas laser: gambaran, ciri-ciri, prinsip operasi

Komponen bekerja utama mana-mana peranti laser adalah medium yang dipanggil aktif. Ia bukan sahaja merupakan sumber aliran arah, tetapi dalam beberapa penjelmaan ia boleh dipertingkatkan lagi. Ia adalah ciri ini campuran gas dan mempunyai bahan aktif mengunjurkan dalam sistem laser. Oleh itu terdapat model yang berbeza daripada alat-alat itu, dan struktur yang berbeza dan ciri-ciri persekitaran kerja. Anyway, laser gas mempunyai banyak kelebihan, yang membenarkan beliau untuk mengambil kedudukan yang kukuh dalam senjata banyak syarikat industri.

Ciri-ciri tindakan sederhana gas

Tradisinya dikaitkan dengan laser keadaan pepejal dan persekitaran cecair kondusif untuk pembentukan pancaran cahaya dengan prestasi yang diperlukan. Oleh itu gas mempunyai kelebihan keseragaman dan kepadatan rendah. Kualiti ini membolehkan thread laser tidak diputarbelitkan, menjimatkan tenaga dan tidak hilang. Juga laser gas dicirikan oleh peningkatan directivity radiasi, yang mentakrifkan had hanya pembelauan cahaya. Berbanding dengan badan-badan pepejal interaksi zarah gas berlaku semata-mata dalam pertembungan di bawah anjakan haba. Hasilnya, spektrum tenaga pengisi sepadan dengan tahap tenaga setiap zarah individu.

peralatan gas laser

radas klasik peranti itu membentuk sebuah tiub yang tertutup dengan medium berfungsi gas, serta resonator optik. Tiub pelepasan biasanya diperbuat daripada seramik alumina. Ia diletakkan di antara prisma dan cermin mencerminkan pada silinder berilium. pelepasan itu dibuat dalam dua bahagian dengan katod biasa pada arus malar. Oksidnotantalovye katod sejuk sering dipisahkan kepada dua bahagian dengan cara spacers dielektrik yang memastikan pengagihan semasa seragam. Selain itu, peralatan laser gas memperuntukkan anodes - fungsi mereka melakukan keluli tahan karat, dengan syarat dalam belos vakum. Unsur-unsur ini menyediakan tiub sambungan fleksibel, prisma dan pemegang cermin.

prinsip operasi

Untuk mengisi badan aktif dalam pelepasan elektrik tenaga gas digunakan, yang dihasilkan dalam rongga elektrod peranti tiub. Dalam perlanggaran elektron dengan zarah gas adalah pengujaan mereka. Ini mewujudkan asas bagi pelepasan foton. Dirangsang pelepasan gelombang cahaya dalam kenaikan tiub semasa laluan mereka melalui plasma gas. cermin terdedah di hujung silinder menyediakan asas bagi arah yang utama fluks cahaya. Cermin setengah tembus terang yang disediakan dengan laser gas, memilih rasuk arah daripada sebahagian kecil daripada foton, dan bahagian selebihnya daripadanya terpancar di dalam tiub, menyokong fungsi radiasi.

ciri-ciri

Diameter bahagian dalam tiub pelepasan biasanya 1.5 mm. Diameter oksidnotantalovogo katod boleh mencapai 48 mm dengan 51 mm panjang unsur. Dalam reka bentuk ini beroperasi di bawah DC voltan 1000 V. helium-neon kuasa sinaran laser adalah kecil dan, sebagai peraturan, dikira per sepuluh daripada Watt.

Model karbon dioksida melibatkan penggunaan tiub dengan diameter 2 hingga 10 cm. Perlu diperhatikan bahawa laser gas yang beroperasi dalam mod berterusan mempunyai kapasiti yang sangat tinggi. Dari sudut pandangan kecekapan operasi, faktor ini kadang-kadang ditambah, tetapi untuk mengekalkan fungsi yang stabil peranti tersebut memerlukan cermin tahan lama dan boleh dipercayai dengan ciri-ciri optik yang tinggi. Biasanya, ahli teknologi dan nilam menggunakan unsur-unsur logam rawatan emas.

pelbagai laser

Pengelasan utama bermakna laser seperti campuran gas pengasingan jenis. Yang telah disebutkan ciri-ciri model pada badan karbon aktif, tetapi juga ion biasa, helium-neon dan persekitaran kimia. ion laser gas memerlukan penggunaan bahan-bahan dengan kekonduksian haba yang tinggi untuk mengeluarkan struktur peranti. Khususnya, menggunakan elemen keramik logam dan butiran berdasarkan seramik berilium. persekitaran helium-neon boleh dijalankan pada panjang gelombang yang berbeza sinaran inframerah dalam spektrum cahaya yang boleh dilihat. cermin resonator peranti sedemikian dicirikan dengan mempunyai lapisan dielektrik multilayer.

laser kimia kategori berasingan paip gas. Mereka juga mencadangkan penggunaan sebagai campuran gas medium bekerja, tetapi pembentukan pancaran cahaya disediakan melalui tindak balas kimia. Iaitu, gas digunakan untuk pengujaan kimia. Peranti jenis ini adalah berfaedah dalam bahawa mereka boleh mengarahkan peralihan tenaga kimia kepada sinaran elektromagnet.

Penggunaan laser gas

Hampir semua laser jenis ini dicirikan oleh tahap kebolehpercayaan yang tinggi, ketahanan dan harga yang berpatutan. Faktor-faktor ini membawa kepada penggunaan meluas mereka dalam pelbagai industri. Sebagai contoh, perkakas helium-neon telah digunakan dalam meratakan dan operasi menyesuaikan dilakukan dalam kerja-kerja lombong, dalam pembinaan kapal dan dalam pembinaan pelbagai struktur. Di samping itu, ciri-ciri laser helium-neon adalah sesuai untuk digunakan dalam organisasi komunikasi optik, dalam pembangunan bahan-bahan hologram dan giroskop kuantum. Terdapat pengecualian dari sudut pandangan penggunaan praktikal, dan laser gas argon, yang permohonannya menunjukkan kecekapan dalam pemprosesan bahan. Khususnya, peranti sedemikian berfungsi sebagai kilang papan pengukir dan logam.

Ulasan laser gas

Jika kita mengambil kira laser dari segi ciri-ciri prestasi yang menggalakkan, ramai pengguna melaporkan directivity yang tinggi dan kualiti keseluruhan rasuk cahaya. ciri-ciri tersebut dapat dijelaskan oleh sebahagian kecil daripada herotan optik tanpa mengira persekitaran suhu. Bagi kelemahan, potensi untuk pendedahan media gas memerlukan voltan yang besar. Selain itu, helium-neon laser gas dan peranti yang beroperasi berdasarkan campuran karbon dioksida, memerlukan sambungan kuasa elektrik yang besar. Tetapi, sebagai menunjukkan amalan, hasilnya mewajarkan sendiri. Penggunaan peranti kuasa rendah, dan mencari dan peranti yang mempunyai potensi kuasa yang besar.

kesimpulan

Kemungkinan pelepasan menggabungkan dari segi penggunaannya dalam sistem laser masih cukup digunakan. Walau bagaimanapun, permintaan untuk peralatan tersebut telah lama berjaya berkembang, membentuk niche yang sesuai dan pasaran. Gas laser paling banyak digunakan diterima dalam industri. Ia digunakan sebagai alat untuk mengesan dan memotong bersih bahan pepejal. Tetapi terdapat kekangan pada penyebaran peralatan tersebut. Pertama, ia adalah pesat substrat elemen haus, yang mengurangkan ketahanan instrumen. Kedua, mempunyai keperluan yang tinggi untuk memberikan pelepasan elektrik yang diperlukan untuk Beamforming.