Làser de gas: descripció, característiques, principi de funcionament

El principal component de treball de qualsevol dels dispositius làser és un denominat mitjà actiu. No només és la font de flux direccional, però en algunes realitzacions pot ser millorada considerablement. És aquesta característica de la barreja de gas i tenen una substància activa que es projecta en sistemes de làser. Així, hi ha diferents models de tals dispositius, i diferent estructura i les característiques del medi de treball. De totes maneres, un làser de gas té molts avantatges, que li va permetre prendre un lloc ferm en l'arsenal de moltes empreses industrials.

Característiques de l'acció del medi gasós

Tradicionalment associat amb làsers d'estat sòlid i el medi ambient líquid que condueixen a la formació del feix de llum amb el rendiment necessari. Així gas té avantatges de la uniformitat i de baixa densitat. Aquestes qualitats permeten que el fil làser no es distorsiona, estalviar energia i no es dissipa. També làser de gas caracteritzat per l'augment de directivitat radiació, que defineix el límit de solament difracció de la llum. En comparació amb els cossos sòlids de la interacció de partícules de gas es produeix exclusivament en les col·lisions menors de desplaçament tèrmic. Com a resultat, l'espectre d'energia de la càrrega es correspon amb el nivell d'energia de cadascuna de les partícules individuals.

aparell de làser de gas

aparell clàssic de tals dispositius es forma un tub segellat amb un mitjà funcional gasós, així com un ressonador òptic. El tub de descàrrega es fa generalment de ceràmica d'alúmina. Es col·loca entre el prisma i el mirall reflectant en un cilindre de beril·li. La descàrrega es realitza en dues seccions amb un càtode comú a un corrent constant. Oksidnotantalovye càtodes freds són sovint separats en dues parts per mitjà d'espaiadors dielèctrics que garanteix una distribució uniforme del corrent. A més, l'aparell de làser de gas proporciona per ànodes - la seva funció realitza acer inoxidable, proveït en una manxa de buit. Aquests elements proporcionen un tub de connexió flexible, un prisma i un suport de mirall.

principi de funcionament

Per omplir el cos actiu en les descàrregues elèctriques d'energia de gas aplicada, que es generen a la cavitat dels elèctrodes del dispositiu de tub. En la col·lisió dels electrons amb les partícules de gas és la seva excitació. Això crea la base per a l'emissió de fotons. Emissió estimulada d'ones de llum en el tub augmenta durant el seu pas a través d'un plasma de gas. miralls exposats en els extrems del cilindre proporcionen la base per a la direcció predominant del flux de llum. Un mirall semitransparent que està proveït d'un làser de gas, selecciona el feix direccional de la fracció de fotons, i la part restant de la mateixa es reflecteix a l'interior del tub, el suport a la funció de radiació.

característiques de

El diàmetre interior del tub de descàrrega és típicament 1,5 mm. Diàmetre oksidnotantalovogo càtode pot arribar 48 mm amb 51 mm longitud de l'element. En aquest disseny opera sota voltatge de CC de 1.000 V. La potència de radiació làser d'heli-neó és petit i, per regla general, es calcula en desenes de Watt.

Models diòxid de carboni implica l'ús de tubs amb un diàmetre de 2 a 10 cm. És de destacar que el làser de gas que opera en la manera continu té una capacitat molt alta. Des del punt de vista de l'eficiència operativa, aquest factor és de vegades un avantatge, però per mantenir una funció estable aquests dispositius requereixen mirall durador i fiable amb altes propietats òptiques. En general, tecnòlegs i safir usant elements metàl·lics de tractament d'or.

varietat de làsers

La classificació principal significa tals làsers de barreja de gas de tipus de separació. Ja característiques dels models en el cos de carbó actiu, sinó també d'ió comú, heli-neó i l'entorn químic esmentat. làsers de gas d'ions requereixen l'ús de materials amb alta conductivitat tèrmica per a la fabricació de l'estructura del dispositiu. En particular, els elements i detalls de cermet utilitzat sobre la base de la ceràmica de beril·li. entorn d'heli-neó es pot executar en diferents longituds d'ona de la radiació infraroja en l'espectre de llum visible. miralls del ressonador aquests dispositius es caracteritzen per tenir múltiples capes revestiments dielèctrics.

làsers químics són una categoria separada de canonades de gas. També suggereixen l'ús com una barreja de gas de mig de treball, però la formació de l'emissió de llum és proporcionat per reacció química. És a dir, el gas s'utilitza per l'excitació química. Els dispositius d'aquest tipus són avantatjosos en què poden dirigir la transició de l'energia química en radiació electromagnètica.

L'ús de làsers de gas

Gairebé tots els làsers d'aquest tipus es caracteritzen per un alt grau de fiabilitat, durabilitat i preu raonable. Aquests factors van portar al seu ús generalitzat en diverses indústries. Per exemple, l'aparell d'heli-neó s'han utilitzat en l'anivellament i operacions d'ajust es realitzen en el treball meu, en la construcció naval i en la construcció de diverses estructures. A més, les característiques d'un làser d'heli-neó són adequats per a ús en les organitzacions de comunicació òptica, en el desenvolupament de materials hologràfics i giroscopis quàntica. Hi va haver una excepció des del punt de vista d'ús pràctic, i un làser de gas argó, l'aplicació mostra l'eficiència en el processament de material. En particular, aquests dispositius serveixen com un serradores Carver i metalls.

Els comentaris dels làsers de gas

Si tenim en compte els làsers en termes de propietats de rendiment favorables, molts usuaris reporten una alta directivitat i la qualitat general del feix de llum. Aquestes característiques es poden explicar per una petita fracció de distorsió òptica independentment de l'entorn de temperatura. Quant als desavantatges, el potencial per a la divulgació de mitjans gasosos requereix una gran tensió. A més, làser de gas heli-neó i dispositius que funcionen sobre la base de mescles de diòxid de carboni, requereixen considerable connexió d'energia elèctrica. Però, com mostra la pràctica, el resultat es justifica. L'ús de dispositius de baixa potència, i trobar i dispositius amb gran potencial d'energia.

conclusió

Possibilitats de descàrrega es barreja en funció del seu ús en sistemes de làser són encara insuficientment utilitzats. No obstant això, la demanda d'aquests equips durant molt de temps ha estat creixent amb èxit, formant un nínxol de mercat i apropiat. El gas làser més àmpliament utilitzat en la indústria rebut. S'utilitza com una eina per detectar i tallar neta de materials sòlids. No obstant això, hi ha limitacions en l'extensió d'aquest equip. En primer lloc, és l'element de substrat desgast ràpid, el que redueix la durabilitat de l'instrument. En segon lloc, tenen alts requisits de proporcionar descàrrega elèctrica necessària per a la formació de feixos.