Gaslaser: översikt egenskaper Funktionsprincip

Huvudarbetskomponent enligt något av laseranordningen är en så kallad aktiv medium. Det är inte bara en källa till riktat flöde, men i vissa utföranden kan förbättras avsevärt. Det är detta särdrag av gasblandningen och har en utskjutande verksamt ämne i lasersystem. Sålunda finns det olika modeller av sådana anordningar, och olika struktur och egenskaper hos arbetsmiljön. Hur som helst, har en gaslaser många fördelar, som tillät honom att ta en fast plats i den arsenal av många industriföretag.

Dragen av verkan av gasformigt medium

Traditionellt förknippas med solid-state-laser och flytande miljö som befrämjar bildningen av ljusstrålen med det nödvändiga prestanda. Sålunda gasen har fördelarna av likformighet och låg densitet. Dessa egenskaper gör det möjligt för lasertråden inte snedvrids, spara energi och inte försvinna. Också gaslaser kännetecknas av ökad strålningsriktverkan, som definierar gränsen för endast diffraktion av ljus. Jämfört med fasta kroppar av interaktion gaspartiklar sker uteslutande i kollisioner enligt termisk förskjutning. Som ett resultat, energispektrum av fyllmedel motsvarar energinivån av vardera av de individuella partiklarna.

Gaslaseranordning

Klassisk anordning av sådana anordningar bildas ett förseglat rör med ett gasformigt funktionella mediet, såväl som en optisk resonator. Urladdningsröret är vanligtvis gjord av aluminiumoxidkeramik. Den är placerad mellan prismat och den reflekterande spegel på en beryllium cylinder. Utsläppet skall göras i två sektioner med en gemensam katod vid en konstant ström. Oksidnotantalovye KALLKATODRÖR ofta separeras i två delar med hjälp av dielektriska distanser som säkerställer likformig strömfördelning. Också tillhandahåller gaslaser anordning för anoder - sin funktion utför rostfritt stål, anordnade i ett vakuum bälg. Dessa element ge en flexibel anslutningsröret, ett prisma och en spegelhållare.

Principen för drift

För fyllning av aktiv kropp i gas energi applicerade elektriska urladdningar, som alstras i kaviteten hos anordningselektroderna hos röret. I kollisionen av elektronerna med gas partiklar är deras excitering. Detta skapar grunden för emission av fotoner. Stimulerad emission av ljusvågor i röret ökar under deras passage genom en gasplasma. Exponerade speglar vid ändarna av cylindern utgör grunden för den dominerande riktningen av ljusflödet. En halvgenomskinlig spegel som är försedd med en gaslaser, väljer riktad stråle av fraktionen av fotoner, och den återstående delen därav reflekteras inuti röret, stödja strålningsfunktion.

egenskaper hos

Den inre diametern av urladdningsröret är typiskt 1,5 mm. Diameter oksidnotantalovogo katod kan nå 48 mm med 51 mm längd av elementet. I denna konstruktion arbetar under likspänning på 1000 V. helium-neonlaser strålningseffekt är liten och, som regel, beräknas i tiondelar av en Watt.

Modeller koldioxid innebära användning av rör med en diameter av 2 till 10 cm. Det är anmärkningsvärt att den gas laser som arbetar i den kontinuerliga moden har en mycket hög kapacitet. Ur synpunkten av den operativa effektiviteten, är denna faktor ibland ett plus, men för att upprätthålla en stabil funktion sådana anordningar kräver hållbara och tillförlitliga spegel med höga optiska egenskaper. Vanligtvis, tekniker och safir med användning metallelement av guld behandling.

variation av lasrar

Huvudklassificeringsorgan sådana lasrar separationstypen gasblandning. Redan nämnda funktioner i modeller på aktivt kol kroppen, men också vanligt jon, helium-neon och kemiska miljön. ion gaslasrar kräver användning av material med hög termisk ledningsförmåga för framställning av anordningsstrukturen. I synnerhet den använda kermet element och detaljer på grundval av beryllium keramik. Helium-neonmiljö kan köras på olika våglängder av infraröd strålning i det synliga ljusspektrat. Resonatorspeglar sådana anordningar kännetecknas av att de har flerlagriga dielektriska beläggningar.

Kemiska lasrar är en särskild kategori av gasledningar. De föreslår även användning som ett arbetsmedium gasblandning, men bildandet av den ljusemission åstadkommes genom kemisk reaktion. Det vill säga att gasen används vid kemisk excitation. Anordningar av denna typ är fördelaktiga i det att de kan rikta övergång av kemisk energi till elektromagnetisk strålning.

Användningen av gaslasrar

Nästan alla lasrar av denna typ kännetecknas av en hög grad av tillförlitlighet, hållbarhet och rimliga priser. Dessa faktorer ledde till deras utbredda användning inom olika branscher. Till exempel, har helium-neonapparat använts vid utjämning och justeringsoperationer utförs i gruvan arbete, inom varvsindustrin och i konstruktionen av olika strukturer. Dessutom är egenskaperna hos en helium-neonlasrar är lämpliga för användning i optiska kommunikationssystem organisationer, i utvecklingen av holografiska material och kvant gyroskop. Det var ett undantag med tanke på praktisk användning, och en argongas laser, vars ansökan visar effektivitet i materialbearbetning. I synnerhet sådana anordningar tjänar som en Carver sågverk och metaller.

Recensioner av gaslasrar

Om vi betraktar lasrar i form av fördelaktiga prestandaegenskaper, många användare rapporterar en hög rikt och den övergripande kvaliteten på ljusstrålen. Sådana egenskaper kan förklaras av en liten fraktion av optisk distorsion oberoende av temperaturmiljö. Som för de nackdelar, kräver potentialen för utlämnande av gasformiga medier en stor spänning. Dessutom, helium-neongas laser och apparater som arbetar på grundval av koldioxidblandningar, kräver avsevärd elektrisk strömanslutning. Men, som det visat sig, motiverar resultatet själv. Användningen av låg effekt enheter och hitta och enheter med stor makt potential.

slutsats

Möjligheter urladdning smälter in när det gäller deras användning i lasersystem fortfarande otillräckligt utnyttjad. Ändå efterfrågan på sådan utrustning har länge varit framgångsrikt växer, bildar en lämplig nisch och marknad. Den mest använda laser gas fick i branschen. Det används som ett verktyg för att upptäcka och ren kapning av fasta material. Men det finns begränsningar för spridning av sådan utrustning. Det första är det den snabba slitelementet substrat, vilket minskar hållbarheten av instrumentet. För det andra har höga krav för att ge elektrisk urladdning som är nödvändig för strålformning.