Laser khí: tổng quan, đặc điểm, nguyên tắc hoạt động

Các thành phần làm việc chính của bất kỳ thiết bị laser là một cái gọi là vừa tích cực. Nó không chỉ là nguồn gốc của dòng chảy hướng, nhưng trong một số biểu nó có thể được tăng cường đáng kể. Đây là tính năng này của hỗn hợp khí và có một hoạt chất chiếu trong các hệ thống laser. Do đó có nhiều mô hình khác nhau của các thiết bị như vậy, và cấu trúc khác nhau và đặc điểm của môi trường làm việc. Dù sao, một laser khí có nhiều ưu điểm, trong đó cho phép ông để có một vị trí vững chắc trong kho vũ khí của nhiều doanh nghiệp công nghiệp.

Đặc điểm của hành động của môi trường dạng khí

Theo truyền thống kết hợp với laser trạng thái rắn và môi trường lỏng có lợi cho sự hình thành của chùm ánh sáng với hiệu suất cần thiết. Do đó khí có lợi thế của tính đồng nhất và mật độ thấp. Những phẩm chất này cho phép các chủ đề laser được không bị bóp méo, tiết kiệm năng lượng và không tiêu tan. Cũng laser khí đặc trưng bởi tăng định hướng bức xạ, trong đó xác định giới hạn của chỉ nhiễu xạ ánh sáng. So với các cơ quan vững chắc của sự tương tác hạt khí xảy ra hoàn toàn trong va chạm dưới chuyển nhiệt. Kết quả là, phổ năng lượng của phụ tương ứng với mức năng lượng của mỗi hạt riêng biệt.

bộ máy laser khí

bộ máy cổ điển của thiết bị như vậy được hình thành một ống kín với một phương tiện chức năng khí, cũng như một cộng hưởng quang học. Ống xả thường được làm bằng gốm sứ alumina. Nó được đặt giữa lăng kính và gương phản xạ trên một xi lanh berili. Việc xả được thực hiện trong hai phần với một cathode chung tại một dòng điện không đổi. Oksidnotantalovye cathodes lạnh thường được chia thành hai phần bằng miếng đệm điện môi, đảm bảo phân phối hiện thống nhất. Ngoài ra, bộ máy laser khí cung cấp cho cực dương - chức năng của họ thực hiện bằng thép không gỉ, với điều kiện trong một ống thổi chân không. Những yếu tố này cung cấp một ống kết nối linh hoạt, một lăng kính và một người giữ gương.

nguyên tắc hoạt động

Đối với cơ thể đầy tích cực trong sự phóng điện năng lượng khí áp dụng, được tạo ra trong khoang của các điện thiết bị của ống. Trong sự va chạm của các electron với các hạt khí là kích thích họ. Điều này tạo cơ sở cho sự phát xạ của photon. Kích thích phát thải của sóng ánh sáng trong tăng ống trong thời gian qua của họ thông qua một plasma khí. gương tiếp xúc ở hai đầu của xi lanh cung cấp cơ sở cho việc định hướng chủ yếu của thông lượng ánh sáng. Một gương bán trong suốt được cung cấp với một laser khí, chọn chùm hướng của phân số của photon, và phần còn lại đó được phản ánh bên trong ống, hỗ trợ chức năng bức xạ.

đặc điểm của

Đường kính bên trong của ống xả thường là 1,5 mm. Đường kính oksidnotantalovogo cathode có thể đạt 48 mm với chiều dài 51 mm của nguyên tố này. Trong thiết kế này hoạt động theo điện áp DC 1000 V. helium-neon điện bức xạ laser là nhỏ và, như một quy luật, được tính bằng phần mười của một Watt.

Mô hình carbon dioxide liên quan đến việc sử dụng các ống có đường kính 2-10 cm. Đáng chú ý là laser khí hoạt động ở chế độ liên tục có công suất rất cao. Từ quan điểm của hiệu quả hoạt động, yếu tố này là đôi khi một cộng, nhưng để duy trì một hàm ổn định thiết bị như vậy đòi hỏi gương bền và đáng tin cậy với tính chất quang học cao. Thông thường, kỹ thuật viên và sapphire sử dụng các yếu tố kim loại điều trị vàng.

đa dạng của laser

Việc phân loại chính nghĩa laser như hỗn hợp khí loại tách. Đã đề cập các tính năng của các mô hình trên cơ thể than hoạt tính, mà còn ion thông thường, helium-neon và môi trường hóa chất. laser khí ion đòi hỏi việc sử dụng các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao để sản xuất các cấu trúc thiết bị. Đặc biệt, sử dụng các yếu tố gốm kim loại và các chi tiết trên cơ sở gốm sứ berili. môi trường helium-neon có thể chạy trên các bước sóng khác nhau của bức xạ hồng ngoại trong phổ ánh sáng nhìn thấy. gương cộng hưởng thiết bị như vậy được đặc trưng bởi có lớp phủ điện môi nhiều lớp.

laser hóa học là một danh mục riêng biệt của ống gas. Họ cũng đề nghị việc sử dụng như một hỗn hợp khí vừa làm việc, nhưng sự hình thành của phát xạ ánh sáng được cung cấp bởi phản ứng hóa học. Đó là, các khí được sử dụng để kích thích hóa học. Thiết bị thuộc loại này là có lợi thế ở chỗ chúng có thể trực tiếp chuyển tiếp của năng lượng hóa học thành bức xạ điện từ.

Việc sử dụng laser khí

Hầu như tất cả laser thuộc loại này được đặc trưng bởi một mức độ cao về độ tin cậy, độ bền và giá cả hợp lý. Những yếu tố dẫn đến sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Ví dụ, bộ máy helium-neon đã được sử dụng trong san lấp mặt bằng và các hoạt động điều chỉnh được thực hiện trong công tác của tôi, trong ngành đóng tàu và xây dựng các cấu trúc khác nhau. Bên cạnh đó, đặc điểm của một laser helium-neon phù hợp để sử dụng trong các tổ chức truyền thông quang học, trong sự phát triển của vật liệu holographic và con quay hồi chuyển lượng tử. Có một ngoại lệ từ quan điểm của sử dụng thực tế, và một laser khí argon, mà ứng dụng cho thấy hiệu quả trong xử lý vật liệu. Đặc biệt, thiết bị như vậy đóng vai trò như một nhà máy cưa Carver và kim loại.

Nhận xét của laser khí

Nếu chúng ta xem xét các laser về tính hiệu suất thuận lợi, nhiều người sử dụng báo cáo định hướng cao và chất lượng tổng thể của chùm ánh sáng. đặc điểm như vậy có thể được giải thích bằng một phần nhỏ của sự biến dạng quang học không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Đối với những khó khăn, tiềm năng cho việc tiết lộ môi trường dạng khí đòi hỏi một điện áp lớn. Thêm vào đó, laser khí helium-neon và các thiết bị hoạt động trên cơ sở hỗn hợp carbon dioxide, yêu cầu kết nối điện đáng kể. Tuy nhiên, như các chương trình thực tế, kết quả biện minh cho bản thân. Việc sử dụng các thiết bị tiết kiệm năng lượng, và tìm thấy và các thiết bị có tiềm năng năng lượng tuyệt vời.

phần kết luận

Khả năng xả pha trộn trong điều khoản sử dụng của họ trong hệ thống laser vẫn không đủ sử dụng. Tuy nhiên, nhu cầu về thiết bị như vậy từ lâu đã được phát triển thành công, tạo thành một niche thích hợp và thị trường. Khí laser được sử dụng rộng rãi nhất nhận được trong ngành công nghiệp. Nó được sử dụng như một công cụ để phát hiện và cắt sạch của vật liệu rắn. Nhưng cũng có những khó khăn về sự lây lan của các thiết bị đó. Thứ nhất, nó là chất nền yếu tố hao mòn nhanh chóng, làm giảm độ bền của thiết bị. Thứ hai, có những yêu cầu cao để cung cấp phóng điện cần thiết cho beamforming.