Gas laser: overblik, egenskaber, drift princip

Den vigtigste arbejder element i enhver af laserindretningen er en såkaldt aktiv medium. Det ikke kun er kilden til retningsbestemt strømning, men i nogle udførelsesformer kan være betydeligt forbedret. Det er dette træk af gasblandingen og har en udragende aktivt stof i lasersystemer. Således er der forskellige modeller af sådanne enheder og afvigende struktur og karakteristika for arbejdsmiljøet. Anyway, en gas laser har mange fordele, som tillod ham at indtage en fast plads i det arsenal af mange industrivirksomheder.

Funktioner af virkning af det gasformige medium

Traditionelt forbindes med faststoflasere og flydende miljø, der bidrager til dannelsen af lysstrålen med den nødvendige ydelse. gas har således fordele ensartethed og lav densitet. Disse kvaliteter tillader laseren tråden ikke fordrejes, spare energi og ikke forsvinder. Også gaslaser karakteriseret ved øget stråling retningsvirkning, som definerer grænsen for kun diffraktion af lys. Sammenlignet med faste kroppe gas partikelinteraktion udelukkende forekommer i kollisioner under termisk forskydning. Som et resultat, energispektret af fyldstof svarer til energiniveauet af hver af de enkelte partikler.

Gas laserapparat

Klassisk apparat af sådanne indretninger er dannet et lukket rør med et gasformigt funktionelt medium, samt en optisk resonator. Udløbsrøret er sædvanligvis fremstillet af aluminiumoxid keramik. Det er placeret mellem prismet og det reflekterende spejl på en beryllium cylinder. Udtømningen skal ske i to sektioner med et fælles katode ved en konstant strøm. Oksidnotantalovye kolde katoder er ofte opdelt i to dele ved hjælp af dielektriske afstandsstykker, som sikrer ensartet strømfordeling. Også den gas laserapparat tilvejebringer anoder - deres funktion udfører rustfrit stål, er tilvejebragt i et vakuum bælg. Disse elementer giver en fleksibel forbindelse rør, en prisme og et spejl holder.

virkemåde

Til fyldning af aktive organ i gas energi påtrykte elektriske udladninger, som frembringes i hulrummet på den enhed elektroder af røret. I kollision af elektroner med gaspartikler er deres excitation. Dette skaber grundlag for emission af fotoner. Stimuleret emission af lysbølger i røret øges under deres passage gennem en gasplasma. Eksponerede spejle ved enderne af cylinderen udgør grundlaget for den dominerende retning af lyset flux. En halvtransparent spejl, som er forsynet med en gas laser, vælger retningsbestemt stråle af fraktionen af fotoner, og den resterende del deraf reflekteres inden i røret, støtte stråling funktion.

karakteristika

Den indre diameter af udløbsrøret er typisk 1,5 mm. Diameter oksidnotantalovogo katode kan nå 48 mm med 51 mm længde af elementet. I dette motiv opererer under jævnspænding på 1000 V. helium-neon-laser stråling magt er lille og som regel, beregnes i tiendedele Watt.

Modeller carbondioxid involvere anvendelse af rør med en diameter på 2 til 10 cm. Det er bemærkelsesværdigt, at gassen laser, som fungerer i den kontinuerlige tilstand har en meget høj kapacitet. Fra synspunktet af driftseffektivitet, denne faktor er undertiden et plus, men at opretholde en stabil funktion kræver sådanne indretninger holdbare og pålidelige spejl med høje optiske egenskaber. Normalt teknikere og safir anvendelse metalelementer af guld behandling.

forskellige lasere

Den vigtigste klassificering betyder sådanne lasere blanding separation gastype. Allerede nævnt træk modellerne på aktivt kul krop, men også fællesion, helium-neon og kemiske miljø. ion gaslasere kræver anvendelse af materialer med høj varmeledningsevne, til fremstilling af indretningen struktur. Især den brugte cermet elementer og detaljer på grundlag af beryllium keramik. Helium-neon miljø kan køre på forskellige bølgelængder af infrarød stråling i det synlige lysspektrum. Resonatorspejle sådanne indretninger er kendetegnet ved at have flerlagede dielektriske coatings.

Kemiske lasere er en særskilt kategori af gasrør. De foreslår også anvendelsen som en arbejder blanding medium gas, men dannelsen af lysemissionen er tilvejebragt ved kemisk reaktion. Det vil sige, gassen anvendes til kemisk excitation. Indretninger af denne type er fordelagtige, idet de kan dirigere overgang kemisk energi til elektromagnetisk stråling.

Anvendelsen af gaslasere

Næsten alle lasere af denne type er kendetegnet ved en høj grad af pålidelighed, holdbarhed og rimelig pris. Disse faktorer har ført til deres udbredte anvendelse i forskellige brancher. For eksempel har helium-neon apparat blevet anvendt i nivellering og justering operationer udføres i minen arbejde, inden for skibsbygning og i konstruktionen af forskellige strukturer. Desuden kendetegnene for en helium-neon-lasere er egnede til anvendelse i optiske kommunikationssystemer organisationer, i udviklingen af holografiske materialer og kvante gyroskoper. Der var en undtagelse fra et synspunkt om praktisk anvendelse, og en argon gas laser, hvis ansøgningen viser effektiviteten i materialebehandling. Især sådanne indretninger tjener som en Carver-savværker og metaller.

Anmeldelser af gas lasere

Hvis vi betragter de lasere i form af gunstige funktionsegenskaber, mange brugere rapporterer en høj retningsvirkning og den generelle kvalitet af lysstrålen. Sådanne karakteristika kan forklares med en lille brøkdel af forvrængningen uanset temperaturen miljø. Som for de ulemper, kræver potentialet for videregivelse af gasformige medier en stor spænding. Derudover helium-neon-gaslaser og udstyr, der opererer på grundlag af carbondioxidblandinger, kræve en betydelig elektrisk strømtilslutning. Men som praksis viser, resultatet retfærdiggør sig selv. Brugen af energibesparende udstyr, og find og enheder med stor magt potentiale.

konklusion

Mulighederne udledning blander med hensyn til deres anvendelse i lasersystemer er stadig ikke tilstrækkeligt udnyttet. Ikke desto mindre, er efterspørgslen efter sådant udstyr har længe været en succes vokser, danner en passende niche og markedet. Den mest udbredte laser gas modtaget i branchen. Det anvendes som et redskab til at spotte og ren skæring af faste materialer. Men der er begrænsninger på udbredelsen af sådant udstyr. For det første er det hurtigt slid element substrat, hvilket reducerer holdbarheden af instrumentet. For det andet har høje krav til at levere elektrisk udladning nødvendigt for beamforming.