לייזר גז: סקירה, מאפיינים, עיקרון הפעולה

המרכיב עובד העיקרית של כל מכשיר הלייזר הוא מדיום אקטיבי שנקרא. זה לא רק הוא המקור של זרימה כיוונית, אלא התגלמויות מסוימות זה עשוי להיות משופר באופן משמעותי. זוהי תכונה זו של תערובת גז יש חומר פעיל מקרין במערכות לייזר. לפיכך יש דגמים שונים של מכשירים כאלה, ומבנה ומאפיינים שונים של סביבת העבודה. בכל מקרה, ליזר גז יש יתרונות רבים, אשר אפשרו לו לקחת מקום חברה בארסנל של מפעלי תעשייה רבים.

תכונות פעולה של מדיום הגזים

באופן מסורתי הקשורים לייזרים של מצב מוצק וסביבה נוזלית תורמים להיווצרות של קרן האור בעלי ביצועים הדרושים. לפיכך יש גז יתרונות של אחידות וצפיפות נמוכה. תכונות אלה מאפשרות חוט הליזר אינו מעוותת, לחסוך באנרגיה ואינו להתפוגג. כמו כן לייזר גז מאופיין כִּוּוּנִיוּת קרינה מוגברת, המגדיר את גבול רק עקיפה של אור. בהשוואת גופים מוצקים של אינטראקצית חלקיק הגז מתרחש באופן בלעדי התנגשויות תחת תזוזה תרמית. כתוצאה מכך, הספקטרום של מילוי האנרגיה תואם את רמת האנרגיה של כל אחד החלקיקים הבודדים.

מנגנון ליזר גז

מנגנון קלסי של מכשירים כאלה נוצר צינור אטום עם מדיום פונקציונלי גזים, וכן מהוד אופטי. הצינור הפריק בדרך כלל עשוי קרמיקת אלומינה. הוא ממוקם בין פריזמה לבין ראי המשקף על גליל בריליום. הפריקה נעשית בשני חלקים עם קתודה נפוצה בזרם קבוע. קתודית קרה Oksidnotantalovye קרובות מופרדת לשני חלקים באמצעות מפרידי דיאלקטרי המבטיח הפצה נוכחית אחידה. כמו כן, מנגנון ליזר הגז מספק עבור אנודות - תפקידם מבצע נירוסטה, מסופקת מפוח ואקום. אלמנטים אלה מספקים צינור חיבור גמיש, מנסרה, ועל בעל מראה.

עקרון הפעולה

למילוי הגוף הפעיל אנרגית גז מיושם מטע החשמלי, אשר נוצרים בתוך החלל של אלקטרודות ההתקן של הצינור. בהתנגשות של האלקטרונים עם חלקיקי גז הוא העירור שלהם. זה יוצר את בסיס הפליטה של פוטונים. פליטה מאולצת של גלי אור עולה הצינור במהלך בעוברם דרך פלזמת גז. מראות חשופים בקצות הגליל לספק את הבסיס לכיוון השולט של שטף האור. מראה שקוף למחצה אשר מסופק עם ליזר גז, בוחר את הקרן כיוונית של השבריר של פוטונים, ואת החלק הנותר ממנו משתקף בתוך הצינור, תמיכה בתפקוד קרינה.

מאפיינים של

הקוטר הפנימי של הצינור הפריק הוא בדרך כלל 1.5 מ"מ. קוטר oksidnotantalovogo הקתודה יכול להגיע 48 מ"מ עם אורך 51 מ"מ של האלמנט. בתכנון זה פועל תחת מתח DC של 1000 V. כוחה קרינת לייזר הליום-נאון קטן, ככלל, מחושבת עשיריות ואט.

מודלים דו תחמוצת הפחמן כרוכה בשימוש צינורות בקוטר של 2 עד 10 סנטימטרים. ראוי לציין כי ליזר הגז הפועל במצב המתמשך בעל קיבולת גבוהה מאוד. מנקודת המבט של יעילות תפעולית, גורם זה הוא לפעמים יתרון, אבל כדי לשמור על תפקוד יציב מכשירים כאלה דורשים במראה עמיד ואמין עם תכונות אופטיות גבוהות. בדרך כלל, אנשי טכנולוגיה ושימוש ספיר אלמנטים ממתכת טיפול זהב.

מגוון של לייזרים

הסיווג העיקרי אומר לייזרים כאלה תערובת גז סוג ההפרדה. כאמור תכונות של הדגמים על גוף הפחם הפעיל, אלא גם יונים נפוצים, הליום-ניאון סביבה כימית. לייזרי גז יון דורשים שימוש בחומרים עם מוליכות תרמית גבוהות לייצור של המבנה המכשיר. בפרט, המשמשים אלמנטים ופרטים cermet על בסיס קרמיקה בריליום. סביבת הליום-נאון יכול לרוץ על אורכי גל שונים של קרינה אינפרא אדום בספקטרום האור הנראה. מראות מהוד מכשירים כאלה מאופיינים שיש ציפויים דיאלקטרי רב שכבתי.

לייזרים כימיים מהווים קטגוריה נפרדת של צינורות גז. הם גם ממליצים על השימוש כתערובת גז בינוני עובדת, אבל ההיווצרות של פליטת האור מסופקת על ידי תגובה כימית. כלומר, הגז הטבעי משמש עירור כימי. התקנים מסוג זה יתרון בכך שהם יכולים לכוון מעבר של אנרגיה כימית קרינה אלקטרומגנטית.

השימוש בלייזר גז

כמעט כל הלייזרים מסוג זה מתאפיינים ברמה גבוהה של אמינות, עמידות ומחיר סביר. גורמים אלו הביאו השימוש הנרחב שלהם בתעשיות שונות. לדוגמא, מנגנון הליום-ניאון שמש פילוס ופעולות התאמה מבוצעות העבודות שלי, בניית ספינות ו בבניית מבנים שונים. בנוסף, המאפיינים של לייזרים-ניאון הליום מתאימים לשימוש בארגוני תקשורת אופטיים, בפיתוח חומרים הולוגרפי ג'ירוסקופים קוונטים. היה חריג מנקודת המבט של שימוש מעשי, וכן לייזר גז ארגון, שבקשתו מציגה יעילות בעיבוד החומר. בפרט, מכשירים כאלה לשמש מנסרות קארבר ומתכות.

ביקורות של לייזרי גז

אם ניקח בחשבון את הלייזרים מבחינת מאפייני ביצועים טובים, משתמשים רבים מדווחים על כִּוּוּנִיוּת גבוהה ואת האיכות הכוללת של קרן האור. ניתן להסביר מאפיינים אלה על ידי חלק קטן של עיוות אופטית קשר לסביבת הטמפרטורה. באשר לחסרונות, פוטנציאל הגילוי של סביבות דמויות גז דורש מתח גדול. בנוסף, ליזר גז הליום-ניאון והתקנים הפועלים על בסיס תערובות פחמן דו חמצני, דורשים חיבור חשמל רב. אבל, כפי שמראה בפועל, התוצאה מצדיקה את עצמה. השימוש בהתקנים בעלי צריכת חשמל נמוכה, ולמצוא והתקנים עם פוטנציאל כוח גדול.

מסקנה

אפשרויות פריקה משתלב מבחינת השימוש שלהם במערכות לייזר עדיין מנוצלים מספיק. עם זאת, הביקוש לציוד כזה ארוך גדל בהצלחה, ויצר נישה בשוק מתאימה. הגז לייזר הנפוץ קיבל בענף. הוא משמש ככלי לאיתור וחיתוך נקי של חומרים מוצקים. אבל יש אילוצים על התפשטות ציוד כזה. ראשית, זה מצע אלמנט ללבוש המהיר, אשר מפחית את העמידות של המכשיר. שנית, יש דרישות גבוהות לספק פריקה חשמלית הכרחית beamforming.