HommikumantusTööriistad ja seadmed

Gaaslaser: kirjeldus, omadused, tööpõhimõte

Iga laserseadme peamine töökomponent on nn aktiivne keskkond. See ei toimi mitte ainult suunatava voo allikana, vaid mõnel juhul võib seda oluliselt tugevdada. Just see on gaasisegude omadus, mis lasersihistutes toimivad toimeainetena. Sellisel juhul on erinevad sarnaste seadmete mudelid, mis erinevad nii töökeskkonna disainist kui ka omadustest. Ühel või teisel viisil on gaasi laseril palju eeliseid, mis on võimaldanud tal kindlat kohtuda paljude tööstusettevõtete arsenalil.

Gaasikeskkonna tunnused

Traditsiooniliselt on lasereid seostatud tahke ja vedelaga, mis soodustab valguskiire moodustamist vajalike toimivusomadustega. Gaasil on eelised homogeensuse ja madala tiheduse näol. Need omadused võimaldavad laservoolu moonutada, mitte kaotada energiat ja mitte hajutada. Gaaslaserit iseloomustab ka kiirguse suund, mille piiri määrab vaid valguse difraktsioon. Tahkete kehaosadega võrreldes tekib gaasiosakeste vastasmõju eranditult kokkupõrkedes termilise nihke tingimustes. Selle tulemusena vastab täiteaine energispekter iga osakese energia taset eraldi.

Gaaslaserite seade

Selliste seadmete klassikaline seade on moodustatud gaasilise funktsionaalse söötmega suletud toruga ja ka optiline resonaatoriga. Väljavoolutoru on tavaliselt korundkeraamikast. See asetatakse peegelprisma ja berülliumi silindri peegli vahele. Vooluhulk viiakse läbi kahes jaotises, kusjuures tavaline katood on konstantses voolus. Oxidantanthal-külmkatoodid jagatakse kõigepealt dielektrilise tihendiga kaheks osaks, mis tagab voolude ühetaolise jaotumise. Gaaslaser seade pakub anode olemasolu - nende funktsioon on läbi viidud roostevabast terasest, mis on kujutatud vaakumiga lõõtsadena. Need elemendid võimaldavad ühendada torusid, prisid ja peeglihoidjaid.

Toimimise põhimõte

Gaasi aktiivse keha energia täidiseks rakendatakse elektrikatkestusi, mis tekivad elektroodide abil instrumendi toru õõnsuses. Gaasiosakestega elektronide kokkupõrke ajal on nad põnevil. Seega luuakse footoni emissiooni alus. Valgusvoogude sunnitud emissioon torus suureneb gaasiplasma läbimise ajal. Silindri otste ümbritsevad peeglid moodustavad valgusvoo ülekaalukuse aluse. Gaaslaseriga varustatud poolläbipaistev peegel võtab ettepoole suunatud fookidest välja osa, ülejäänud osa peegeldub toru sees, toetades kiirgusfunktsiooni.

Omadused

Väljavoolutoru siseläbimõõt on tavaliselt 1,5 mm. Oksiid-tantaalkatoodi läbimõõt võib ulatuda 48 mm pikkusega 51 mm. Sellisel juhul töötab disain otsesel voolul, mille pinge on 1000 V. Helium-neoonlaserites on kiirgusvõimsus väike ja reeglina arvutatakse kümnendiku võrra W-st.

Süsinikdioksiidi mudelid eeldavad 2-10 cm läbimõõduga torude kasutamist. On märkimisväärne, et pidevrežiimis töötaval gaaslaseril on väga suur võimsus. Töö tõhususe seisukohalt võib see tegur mõnikord olla pluss, kuid selliste seadmete stabiilse funktsiooni säilitamiseks on vaja vastupidavaid ja usaldusväärseid optiliste omadustega peegleid. Reeglina kasutavad tehnoloogid kulla töötlemisega metalli- ja safiirielemente.

Laserite sordid

Peamine klassifikatsioon tähendab selliste laserite eraldamist gaasisegu tüübi järgi. Süsinikdioksiidi aktiivsesse kehasse kuuluvate mudelite omadusi on juba mainitud, kuid iooniline, heelium-neoon ja keemiline keskkond on samuti levinud. Seadme ehitamiseks on ioongaaslaserid vajavad kõrge soojusjuhtivusega materjale. Täpsemalt kasutatakse metall-keraamilisi elemente ja berülliumkeraamikale põhinevaid detaile. Helise-neoonkandja võib töötada erinevatel lainepikkustel nii infrapunakiirguse kui ka nähtava valguse spektri osas. Selliste seadmete resonaatorite peeglid eristuvad mitmekihiliste dielektriliste katete olemasolul.

Keemilised laserid kujutavad endast eraldi gaasitorude kategooriat. Nad eeldavad ka gaasisegude kasutamist töökeskkonnana, kuid valguse kiirguse moodustumise protsess tagab keemilise reaktsiooni. See tähendab, et gaasi kasutatakse keemiliseks ergutamiseks. Sellised seadmed on kasulikud, kuna nende abil saab keemilise energia otsest muundamist elektromagnetiliseks kiirguseks.

Gaaslaserite kasutamine

Peaaegu kõik sellised laserid eristuvad kõrge usaldusväärsuse, vastupidavuse ja taskukohase hinnaga. Need tegurid on põhjustanud nende laialdase jaotuse eri harudes. Näiteks on heeliumi-neoonseadmed leidnud rakendust tasandus- ja joondamistegevuses, mida tehakse kaevanduses, laevaehituses ja ka erinevate konstruktsioonide ehitamisel. Lisaks sellele on heelium-neoonlaserite omadused sobivad kasutamiseks optilise kommunikatsiooni korraldamisel, holograafiliste materjalide ja kvant güroskoopide väljatöötamisel. Argoongaasi laser, mille kasutamine näitab materjalide töötlemise efektiivsust, ei olnud erandiks praktilisel kasutamisel. Eelkõige sellised seadmed toimivad kõvade kivimite ja metallide kandekandjana.

Gaaslaserite ülevaated

Kui me arvame lasereid soodsate tööomaduste poolest, siis arvavad paljud kasutajad, et valguse kiirus on sujuvalt sujuv ja üldine. Selliseid omadusi saab seletada väikese osaga optilistest moonutustest sõltumata ümbritseva õhu temperatuurist. Puuduste osas on gaasikeskkonna potentsiaali avamiseks vaja palju pingeid. Lisaks sellele peab heelium-neooni gaaslaser ja süsinikdioksiidide segude baasil töötavad seadmed suuri elektritoite ühendusi. Kuid nagu praktika näitab, annab tulemuseks end ise. Rakendus leiab nii väikese võimsusega seadmeid kui ka suurte jõupotentsiaalidega instrumente.

Järeldus

Gaaslahendusmugade võimalused nende kasutamisel laserseadmetes pole veel piisavalt välja arendatud. Sellele vaatamata on nõudlus selliste seadmete järele pikk ja edukalt kasvanud, moodustades turul sobiva niši. Gaaslaserit kasutati tööstuses kõige enam. Seda kasutatakse tahkete materjalide punkti ja täpse lõikamise vahendina. Kuid selliste seadmete levitamist takistavad tegurid. Esiteks on elemendi alus kiire kulumine, mis vähendab instrumentide pikaealisust. Teiseks on suured nõuded elektrijaotuse tagamiseks vajaliku kiirguse tekitamiseks.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 et.delachieve.com. Theme powered by WordPress.