Gas laser: overzicht, kenmerken, werkingsprincipe

De belangrijkste werkende component van een der laserinrichting is een zogenaamde actieve medium. Het is niet alleen de bron gerichte stroming, maar in sommige uitvoeringsvormen kan aanzienlijk worden verbeterd. Het is deze eigenschap van het gasmengsel en een uitstekende werkzame stof lasersystemen. Zo zijn er verschillende modellen van dergelijke inrichtingen en verschillende structuur en de kenmerken van de werkomgeving. Hoe dan ook, een gas laser heeft vele voordelen, waardoor hij een vaste plaats in het arsenaal van veel industriële bedrijven.

Kenmerken van de werking van het gasvormige medium

Traditioneel geassocieerd met solid-state lasers en vloeistofomgeving bevorderlijk voor de vorming van de lichtbundel met de benodigde prestaties. Aldus gas heeft voordelen van uniformiteit en lage dichtheid. Deze kwaliteiten kan de laser draad niet wordt verstoord, energie te besparen en niet verdwijnen. Ook gaslaser gekenmerkt door verhoogde straling richtingsgevoeligheid, waarbij het maximum van slechts definieert diffractie van licht. In vergelijking met massieve lichamen van gasdeeltje interactie vindt uitsluitend plaats bij botsingen bij thermische verplaatsing. Dientengevolge, het energiespectrum vulstof overeenkomt met het energieniveau van elk van de afzonderlijke deeltjes.

Gaslaser inrichting

Klassieke inrichting van dergelijke inrichtingen gevormd een afgesloten buis met een gasvormig functionele medium, en een optische resonator. De ontladingsbuis wordt gewoonlijk vervaardigd van aluminiumoxidekeramiek. Het is geplaatst tussen het prisma en de reflecterende spiegel op een beryllium cilinder. Het lozen geschiedt in twee delen met een gemeenschappelijke kathode bij een constante stroom. Oksidnotantalovye CCFL vaak verdeeld in twee delen door middel van dielektrische afstandhouders waarvan gelijkmatige stroomverdeling zorgt. Ook de gaslaser inrichting voorziet anodes - de functie vervult roestvrij staal, verschaft in een vacuüm balg. Deze elementen vormen een buigzame verbindingsbuis, een prisma en een spiegelhouder.

werkingsprincipe

Voor het vullen van de actieve lichamen in de gasenergie aangelegde elektrische ontladingen, die worden opgewekt in de holle ruimte van de inrichtingselektroden van de buis. Bij de botsing van de elektronen met gasdeeltjes hun excitatie. Dit vormt de grondslag voor de emissie van fotonen. Gestimuleerde lichtemissie golven in de buis stijgt tijdens hun passage door een gasplasma. Spiegels blootgesteld aan de einden van de cilinder vormen de basis voor de overwegende richting van de lichtflux. Een halfdoorlatende spiegel die is voorzien van een gaslaser, selecteert de gerichte straal de fractie van fotonen en het resterende gedeelte daarvan wordt gereflecteerd in de buis, straling ondersteunende functie.

kenmerken van

De inwendige diameter van de ontladingsbuis is typisch 1,5 mm. Diameter oksidnotantalovogo kathode bereikt 48 mm en 51 mm lengte van het element. In dit ontwerp staat onder gelijkspanning van 1000 V. De helium-neon-laser stralingsvermogen is klein en als regel wordt berekend tienden van een Watt.

Modellen koolstofdioxide omvatten het gebruik van buizen met een diameter van 2-10 cm. Het is opmerkelijk dat de gaslaser die in de continue wijze een zeer hoge capaciteit. Vanuit het oogpunt van operationele efficiëntie deze factor soms een plus, maar een stabiele functie dergelijke inrichtingen vereisen duurzaam en betrouwbaar spiegel met hoge optische eigenschappen te behouden. Gewoonlijk technologen en saffier gebruikt metalen goud behandeling.

verscheidenheid van lasers

De hoofdclassificatie middelen zoals lasers scheidingstype gasmengsel. Reeds genoemde kenmerken van de modellen op de actieve kool lichaam, maar ook gemeenschappelijke ion, helium-neon en chemische omgeving. ion gaslaser vereisen het gebruik van materialen met een hoge thermische geleidbaarheid voor het vervaardigen van de apparaatstructuur. In het bijzonder, de gebruikte cermet elementen en informatie op basis van beryllium keramiek. Helium-Neon omgeving kan draaien op verschillende golflengten van infrarode straling in het zichtbare lichtspectrum. Resonatorspiegels dergelijke inrichtingen worden gekenmerkt door meerlaagse diëlektrische bekledingen.

Chemische lasers zijn een aparte categorie van gasleidingen. Ze suggereren ook de toepassing als werkmedium gasmengsel, maar de vorming van de lichtemissie door chemische reactie. Dat wil zeggen het gas wordt gebruikt voor de chemische excitatie. Dergelijke inrichtingen hebben het voordeel dat ze kunnen direct transitie van chemische energie in elektromagnetische straling.

Het gebruik van gas lasers

Bijna alle lasers van dit type worden gekenmerkt door een hoge mate van betrouwbaarheid, duurzaamheid en redelijke prijs. Deze factoren hebben geleid tot het wijdverbreide gebruik in verschillende industrieën. Bijvoorbeeld, helium-neon inrichting gebruikt bij nivelleren en het aanpassen bewerkingen worden uitgevoerd in de mijn werk, in de scheepsbouw en de bouw van diverse structuren. Bovendien, de kenmerken van een helium-neon lasers zijn geschikt voor gebruik in optische communicatie organisaties bij de ontwikkeling van holografische materialen en quantum gyroscopen. Er is een uitzondering vanuit het oogpunt van praktisch gebruik en een argon gaslaser, waarvan de aanvraag blijkt efficiëntie bij materiaalbewerking. In het bijzonder dergelijke inrichtingen dienen als zagerijen en metalen Carver.

Beoordelingen van gas lasers

Als we rekening houden met de lasers in de vorm van een gunstige prestatie-eigenschappen, veel gebruikers melden een hoge directiviteit en de algehele kwaliteit van de lichtbundel. Dergelijke eigenschappen kunnen verklaard worden door een kleine fractie van optische vervorming, ongeacht de omgevingstemperatuur. Als voor de nadelen, het potentieel voor de openbaarmaking van gasvormige media vereist een grote spanning. Bovendien helium-neon gaslaser en werktuigen die op basis van kooldioxide mengsels, vergen een aanzienlijke stroom dient. Maar, zoals de praktijk blijkt, is het resultaat rechtvaardigt zelf. Het gebruik van low-power apparaten, en vind en apparaten met grote kracht potentieel.

conclusie

Mogelijkheden ontlading mengsels wat betreft hun toepassing in lasersystemen nog onvoldoende benut. Toch is de vraag naar dergelijke apparatuur is al lang met succes groeit, de vorming van een geschikte niche en de markt. De meest gebruikte lasergas vanuit de branche. Het wordt gebruikt als een instrument te herkennen en schoon snijden van vaste stoffen. Maar er zijn beperkingen op de verspreiding van dergelijke apparatuur. Ten eerste is de snelle slijtage elementsubstraat, waarbij de duurzaamheid van het apparaat vermindert. Ten tweede, hoge eisen aan elektrische ontlading noodzakelijk bundelvorming te verschaffen.