Gas laser: oorsig, eienskappe, werking beginsel

Die belangrikste werk komponent van enige van die laser toestel is 'n sogenaamde aktiewe medium. Dit is nie net die bron van rigting vloei, maar in sommige belichaming kan dit aansienlik verbeter word. Dit is hierdie eienskap van die gasmengsel en het 'n projekteer aktiewe stof in laser stelsels. So is daar verskillende modelle van sulke toestelle, en verskillende struktuur en eienskappe van die werksomgewing. In elk geval, 'n gas laser het baie voordele, wat hom toegelaat het om 'n firma plaasvind in die arsenaal van baie industriële ondernemings.

Kenmerke van aksie van die gasagtige medium

Tradisioneel geassosieer met vaste-toestand lasers en vloeistof omgewing wat bevorderlik is vir die vorming van die ligstraal met die nodige prestasie. So gas het voordele van eenvormigheid en 'n lae digtheid. Hierdie eienskappe maak die laser draad is nie verwring, om energie te bespaar en nie te ontbind. Ook gas laser wat gekenmerk word deur verhoogde bestraling direktiwiteit, wat die beperking van net definieer diffraksie van lig. In vergelyking met soliede liggame van gas deeltjie interaksie plaasvind uitsluitlik in botsings onder hitte verplasing. As gevolg hiervan, die energie spektrum van toevoeg ooreenstem met die energie vlak van elk van die individuele deeltjies.

Gas laser apparaat

Klassieke apparaat van sulke toestelle is gevorm 'n verseëlde buis met 'n gasagtige funksionele medium, sowel as 'n optiese resonator. Die ontladingsbuis word gewoonlik gemaak van aluminium keramiek. Dit is geplaas tussen die prisma en die besinning spieël op 'n berillium silinder. Die ontslag is gemaak in twee afdelings met 'n gemeenskaplike katode teen 'n konstante stroom. Oksidnotantalovye koue katode word dikwels verdeel in twee dele deur middel van diëlektriese afstand wat uniform huidige verspreiding verseker. Ook, die gas laser apparaat maak voorsiening vir anodes - hul funksie verrig vlekvrye staal, wat in 'n vakuum blaasbalk. Hierdie elemente bied 'n buigsame verband buis, 'n prisma en 'n spieël houer.

beginsel van werking

Vir die vulling van die aktiewe liggaam in die gas energie toegepas elektriese ontlaai, wat gegenereer word in die holte van die toestel elektrodes van die buis. In die botsing van die elektrone met gasdeeltjies is hul opwekking. Dit skep die basis vir die vrystelling van fotone. Gestimuleerde emissie van liggolwe in die buis verhoog tydens hul deurgang deur 'n gas plasma. Blootgestel spieëls by die eindes van die silinder verskaf die basis vir die oorheersende rigting van die lig vloed. A grijze spieël wat voorsien met 'n gas laser, kies die rigting balk van die fraksie van fotone, en die oorblywende deel daarvan word weerspieël in die buis, die ondersteuning van bestraling funksie.

eienskappe van

Die binneste diameter van die ontladingsbuis is tipies 1.5 mm. Deursnee oksidnotantalovogo katode kan bereik 48 mm met 51 mm lengte van die element. In hierdie ontwerp bedryf onder DC spanning van 1000 V. Die helium-neon laser bestraling krag is klein en, as 'n reël, word bereken in tiendes van 'n Watt.

Modelle koolstofdioksied behels die gebruik van pype met 'n deursnee van 2 tot 10 cm. Dit is opmerklik dat die gas laser wat in die deurlopende af het 'n baie hoë kapasiteit. Uit die oogpunt van operasionele doeltreffendheid, hierdie faktor is soms 'n plus, maar om 'n stabiele funksie sulke toestelle vereis duursame en betroubare spieël met 'n hoë optiese eienskappe in stand te hou. Gewoonlik, tegnoloë en saffier met behulp van metaal elemente van goud behandeling.

verskeidenheid van lasers

Die belangrikste klassifikasie beteken so lasers tipe skeiding gasmengsel. Reeds genoem kenmerke van die modelle op die aktiewe koolstof liggaam nie, maar ook gemeenskaplike ioon, helium-neon en chemiese omgewing. ion gas lasers vereis dat die gebruik van materiale met 'n hoë termiese geleidingsvermoë vir die vervaardiging van die toestel struktuur. In die besonder, die gebruik cermet elemente en besonderhede op die basis van berillium keramiek. Helium-neon omgewing kan hardloop op verskillende golflengtes van infrarooi straling in die sigbare lig spektrum. Resonator spieëls sulke toestelle word gekenmerk deur multilayer diëlektriese coatings.

Chemiese lasers is 'n aparte kategorie van gas pype. Hulle stel ook voor die gebruik daarvan as 'n werkende medium gasmengsel, maar die vorming van die lig-emissie is verskaf deur chemiese reaksie. Dit wil sê, die gas gebruik word vir chemiese opwekking. Toestelle van hierdie tipe is voordelig in die sin dat hulle kan rig oorgang van chemiese energie in elektromagnetiese straling.

Die gebruik van gas lasers

Byna al die lasers van hierdie tipe word gekenmerk deur 'n hoë graad van betroubaarheid, duursaamheid en redelike prys. Hierdie faktore het daartoe gelei dat hulle wydverspreide gebruik in verskeie industrieë. Byvoorbeeld, het helium-neon apparaat is gebruik in nivellering en aanpassing van operasies in die myn werk, in die Skipbouery en in die konstruksie van verskeie strukture. Daarbenewens het die eienskappe van 'n helium-neon lasers is geskik vir gebruik in optiese kommunikasie organisasies, in die ontwikkeling van holografiese materiaal en kwantum giroskope. Daar was 'n uitsondering uit die oogpunt van praktiese gebruik, en 'n argon gas laser, wie se aansoek toon doeltreffendheid in materiaal verwerking. In die besonder, soos toestelle dien as 'n saagmeule en metale carver.

Resensies van gas lasers

As ons kyk na die lasers in terme van gunstige prestasie eienskappe, baie gebruikers rapporteer 'n hoë direktiwiteit en die algehele gehalte van die ligstraal. Sulke kenmerke kan verklaar word deur 'n klein fraksie van optiese vervorming ongeag die temperatuur omgewing. Soos vir die nadele, die potensiaal vir die bekendmaking van gasagtige media is 'n groot spanning. Daarbenewens, helium-neon gas laser en toestelle wat op die basis van koolstofdioksied mengsels, vereis aansienlike elektriese krag aansluiting. Maar, as die praktyk toon, is die resultaat regverdig self. Die gebruik van 'n lae-krag toestelle, en vind en toestelle met groot krag potensiaal.

gevolgtrekking

Moontlikhede ontslag versnitte in terme van die gebruik daarvan in laser stelsels is nog steeds onvoldoende benut. Tog het die vraag na sulke toerusting is lank reeds suksesvol groei, die vorming van 'n toepaslike nis en bemark. Die mees gebruikte laser gas ontvang in die bedryf. Dit word gebruik as 'n instrument om raak te sien en skoon sny van soliede materiale. Maar daar is beperkings op die verspreiding van sodanige toerusting. Eerstens, dit is die vinnige slytasie element substraat, wat die duursaamheid van die instrument verminder. In die tweede plek, het 'n hoë vereistes aan elektriese ontlading nodig vir beamforming voorsien.