Gass laser: oversikt, egenskaper, drift prinsippet

De viktigste arbeidskomponenten av hvilke som helst av laseranordningen er en såkalt aktiv medium. Det ikke bare er kilden for retningsbestemt strømning, men i noen utførelser kan det være betydelig forbedret. Det er dette trekk av gassblandingen og har et utstikkende aktiv substans i lasersystemer. Dermed er det forskjellige modeller av slike enheter, og ulik struktur og egenskaper av arbeidsmiljøet. Uansett, har en gass laser mange fordeler, som tillot ham å ta en fast plass i arsenal av mange industribedrifter.

Funksjoner av virkningen av det gassformige mediet

Som tradisjonelt forbindes med solid-state laser og flytende miljø som bidrar til dannelsen av lysstrålen med den nødvendige ytelse. Således gass har fordeler med jevnhet og lav tetthet. Disse egenskapene gjør at laseren tråden ikke er forvrengt, sparer energi og ikke forsvinne. Også gasslaser som kjennetegnes ved økt stråleretningsvirkning, som definerer grensen for bare diffraksjon av lys. Sammenlignet med faste legemer av gass partikkel samvirkningen forekommer utelukkende i sammenstøt utgjør en termisk fortrengning. Som et resultat av energispekteret for fyllstoffer tilsvarer energinivået for hver av de individuelle partikler.

Gass laserapparat

Klassisk apparat av slike enheter er dannet et forseglet rør med et gassformet funksjonsmediet, så vel som en optisk resonator. Røret er vanligvis laget av keramikk alumina. Den er plassert mellom prismet og den reflekterende speil på et beryllium sylinder. Utladningen er laget i to seksjoner med en felles katode i en konstant strøm. Oksidnotantalovye kalde katoder er ofte delt i to deler ved hjelp av dielektriske avstandselementer, som sikrer en jevn strømfordeling. Dessuten gir den gasslaseranordningen for anoder - deres funksjon utfører rustfritt stål, forutsatt at i et vakuum belg. Disse elementene gir en fleksibel forbindelse rør, et prisme og et speilholder.

Prinsippet for operasjonen

For fylling av det aktive organ til gassenergien anvendte elektriske utladninger, som er generert i hulrommet av enheten elektrodene i røret. I kollisjonen av elektronene med gasspartikler er deres magnetisering. Dette skaper grunnlag for utslipp av fotoner. Stimulert emisjon av lysbølger i røret øker i løpet av sin passasje gjennom et gassplasma. Eksponerte speil ved endene av sylinderen danner grunnlaget for den fremherskende retning av lysfluksen. En semitransparent speil som er forsynt med en gasslaser, velger retningsbestemt stråle av fraksjonen av fotoner, og den gjenværende del av den blir reflektert på innsiden av røret, som støtter stråling funksjon.

kjennetegn

Den indre diameter av utløpsrøret er typisk 1,5 mm. Diameter oksidnotantalovogo katode kan nå 48 mm med 51 mm lengde av elementet. I denne utforming drives under likespenning på 1000 V. helium-neon-laserstråleeffekt er liten og, som en regel, er beregnet i tiendedeler av en Watt.

Modeller karbondioksyd innebære bruk av rør med en diameter på 2 til 10 cm. Det er bemerkelsesverdig at den gass-laser som opererer i kontinuerlig modus har en meget høy kapasitet. Fra synspunktet til driftseffektivitet, er denne faktoren noen ganger en fordel, men for å opprettholde en stabil funksjon slike anordninger krever holdbar og pålitelig speil med høye optiske egenskaper. Vanligvis teknologer og safir ved hjelp av metallelementene av gull behandling.

rekke lasere

Hoved klassifisering betyr slike lasere separasjonstypen gassblanding. Allerede nevnt trekk ved modeller på den aktive karbonlegemet, men også vanlig ion, helium-neon og kjemisk miljø. ion gasslasere krever bruk av materialer med høy varmeledningsevne for fremstilling av anordningen struktur. Spesielt brukte cermet elementer og detaljer på grunnlag av beryllium keramikk. Helium-neon-miljø kan kjøres på forskjellige bølgelengder av infrarød stråling i det synlige lysspekteret. Resonatorspeilene slike anordninger er karakterisert ved at flerlags dielektriske belegg.

Kjemiske lasere er en egen kategori av gassrør. De foreslår også anvendelse som et arbeidsmedium gassblanding, men dannelsen av lysemisjonen er tilveiebrakt ved kjemisk reaksjon. Det vil si at gassen brukes til kjemisk eksitasjon. Anordninger av denne type er fordelaktige ved at de kan direkte overgang av kjemisk energi til elektromagnetisk stråling.

Bruken av gasslasere

Nesten alle lasere av denne typen er preget av en høy grad av pålitelighet, holdbarhet og rimelig pris. Disse faktorene førte til deres utbredt bruk i ulike bransjer. For eksempel, har helium-neon-apparat vært brukt i nivellering og justering operasjoner er utført i gruven arbeid, i skipsbygging og i konstruksjonen av forskjellige strukturer. I tillegg er egenskapene til en helium-neon laser er egnet for bruk i optisk kommunikasjon organisasjoner, i utviklingen av holografiske materialer og kvante-gyroskoper. Det var et unntak fra synspunktet praktisk bruk, og en argon-gasslaser, hvis søknad viser effektiviteten i behandlingen materiale. Spesielt gjør slike anordninger tjene som en Carver-sagbruk og metaller.

Anmeldelser av gass lasere

Hvis vi ser på lasere i form av gunstige bruksegenskaper, mange brukere rapporterer en høy retnings og den generelle kvaliteten på lysstrålen. Slike egenskaper kan forklares ved en liten brøkdel av optisk forvrengning uavhengig av temperatur miljø. Som for de ulemper, potensialet for utlevering av gassformede medier krever en stor spenning. I tillegg, helium-neongass laser, og innretninger, som opererer på basis av karbondioksid blandinger, krever betydelig elektrisk kraft forbindelse. Men som praksis viser, rettferdiggjør resultatet selv. Bruk av lav-effekt enheter, og finne og enheter med stor kraft potensial.

konklusjon

Muligheter utladning blander i form av deres anvendelse i lasersystemer er fortsatt utilstrekkelig utnyttet. Likevel, etterspørselen etter slikt utstyr har lenge blitt økende, og danner en passende nisje og markedet. Den mest brukte laser gass mottatt i bransjen. Den brukes som et verktøy for å oppdage og ren skjæring av solide materialer. Men det er begrensninger på spredning av slikt utstyr. For det første er det den raske slitasje element underlaget, noe som reduserer holdbarheten av instrumentet. For det andre, har høye krav til å tilveiebringe elektrisk utladning som er nødvendig for stråleforming.