Cu laser de gaz: prezentare generală, caracteristici, principiul de funcționare

Principala componentă de lucru a oricăruia dintre dispozitivul laser este un mediu activ așa-numitul. Nu numai că este sursa de flux direcțional, dar în unele exemple de realizare, poate fi îmbunătățită în mod considerabil. Este această caracteristică a amestecului de gaz și au o substanță activă proeminentă în sisteme laser. Astfel, există diferite modele de astfel de dispozitive, precum și structura și caracteristici diferite ale mediului de lucru. Oricum, un laser cu gaz are multe avantaje, ceea ce ia permis să ia un loc ferm în arsenalul multor întreprinderi industriale.

Caracteristici de acțiune a mediului gazos

In mod traditional asociat cu lasere cu semiconductori și mediul lichid care să conducă la formarea fasciculului de lumină cu performanța necesară. Astfel de gaz are avantaje de uniformitate și de joasă densitate. Aceste calități permit firul laser nu este distorsionat, economisirea energiei și nu se disipeze. De asemenea , cu laser gaz caracterizat de directivitate radiație, care definește limita de numai difracția luminii. Comparativ cu corpurile solide de interacțiune a particulelor de gaz are loc exclusiv în ciocnirile sub deplasament termice. Ca rezultat, spectrul energetic al umplutură corespunde nivelului de energie al fiecărei particule individuale.

aparate cu laser cu gaz

Aparat clasic de astfel de dispozitive este format dintr-un tub etanș cu un mediu funcțional gazos, precum și un rezonator optic. Tubul de evacuare este de obicei format din ceramică de alumină. Acesta este plasat între prisma și oglinda care reflectă pe un cilindru de beriliu. Deversarea se face în două secțiuni cu catod comun, la un curent constant. Oksidnotantalovye catozii rece sunt adesea separate în două părți prin intermediul unor distanțieri dielectrice, care asigură o distribuție uniformă a curentului. De asemenea, aparatul cu laser cu gaz asigură anozii - funcția lor realizează din oțel inoxidabil, prevăzut într-un burduf vid. Aceste elemente oferă un tub flexibil, o prismă și un suport de oglindă.

Principiul de funcționare

Pentru umplerea corpului activ în descărcările electrice aplicate de energie a gazelor, care sunt generate în cavitatea electrozii dispozitivului tubului. În coliziunea electronilor cu particule de gaz este de excitație lor. Acest lucru creează baza pentru emisia de fotoni. Stimulat de emisie a undelor de lumină în tubului crește în timpul trecerii lor printr-o plasma de gaz. oglinzi expuse la capetele cilindrului asigură baza pentru direcția predominantă a fluxului luminos. O oglindă semitransparentă care este prevăzut cu un laser cu gaz, selectează grinda direcțională a fracțiunii de fotoni, iar partea rămasă a acestuia este reflectată în interiorul tubului, sprijinirea funcției radiații.

caracteristicile

Diametrul interior al tubului de evacuare este în mod tipic de 1,5 mm. Diametrul oksidnotantalovogo catod poate ajunge la 48 mm, cu o lungime de 51 mm a elementului. In acest design funcționează sub tensiune de curent continuu de 1000 V. Puterea radiației laser cu heliu-neon este mic și, de regulă, se calculează în zecimi de watt.

Modelele de dioxid de carbon implică utilizarea tuburilor cu un diametru de 2 până la 10 cm. Este de remarcat faptul că laserul de gaz care funcționează în modul continuu are o capacitate foarte mare. Din punctul de vedere al eficienței operaționale, acest factor este, uneori, un plus, dar pentru a menține o funcție stabilă astfel de dispozitive necesită oglindă durabil și de încredere, cu proprietăți optice ridicate. De obicei, tehnologi și safir folosind elemente de metal tratament aur.

varietate de lasere

Principala clasificare înseamnă astfel de lasere amestec de gaze de tip separare. Deja caracteristici ale modelelor pe corp cărbune activ, dar, de asemenea, ion comun, heliu-neon și mediu chimic menționat. lasere cu gaz de ioni necesită utilizarea unor materiale cu conductivitate termică ridicată pentru fabricarea structurii dispozitivului. În special, a utilizat elemente cermet și detalii pe baza ceramicii de beriliu. mediu cu heliu-neon pot rula pe diferite lungimi de undă ale radiației infraroșii în spectrul luminii vizibile. oglinzi rezonator astfel de dispozitive sunt caracterizate prin care au acoperiri multistrat dielectrice.

lasere chimice sunt o categorie separată de conducte de gaz. Ei sugerează, de asemenea, utilizarea ca un amestec de gaz mediu de lucru, dar formarea emisiei de lumină este asigurată prin reacție chimică. Adică, gazul este utilizat pentru excitarea chimică. Dispozitivele de acest tip sunt avantajoase prin aceea că ele pot direcționa tranziția de energie chimică în radiații electromagnetice.

Utilizarea laserelor cu gaz

Aproape toate laserele de acest tip sunt caracterizate printr-un grad ridicat de fiabilitate, durabilitate și preț rezonabil. Acești factori au condus la utilizarea lor pe scară largă în diferite industrii. De exemplu, aparatele de heliu-neon au fost folosite în nivelarea și operațiunile de ajustare sunt efectuate în lucrarea mea, în domeniul construcțiilor navale și în construcția de diferite structuri. În plus, caracteristicile unei lasere cu heliu-neon sunt potrivite pentru utilizarea în organizațiile de comunicații optice, în dezvoltarea materialelor holografice și giroscoape cuantice. A existat o excepție din punctul de vedere al utilizării practice, și un laser argon gazos, a cărui aplicare prezintă eficiență în prelucrarea materialului. În special, aceste dispozitive servesc ca o fabrica de cherestea si metale Carver.

Opinii de lasere cu gaz

Dacă luăm în considerare lasere în ceea ce privește proprietățile de performanță favorabile, mulți utilizatori raportează o directivitate ridicată și calitatea generală a fasciculului de lumină. Aceste caracteristici pot fi explicate printr-o mică fracțiune de distorsiune optică, indiferent de mediul de temperatură. În ceea ce privește dezavantajele, potențialul pentru dezvăluirea mediilor gazoase necesită o tensiune mare. In plus, cu laser cu gaz heliu-neon și dispozitive care funcționează pe baza unor amestecuri de dioxid de carbon, necesită conectarea considerabilă de energie electrică. Dar, după cum arată practica, rezultatul se justifică. Utilizarea de dispozitive low-power, și pentru a găsi și dispozitive cu potențial mare putere.

concluzie

Posibilități de descărcare se îmbină în ceea ce privește utilizarea lor în sistemele de laser, sunt încă insuficient utilizate. Cu toate acestea, cererea pentru astfel de echipamente a fost mult timp în creștere cu succes, formând o nișă și de piață corespunzătoare. Gazul cu laser cel mai utilizat pe scară largă primite în industrie. Este folosit ca un instrument la fața locului și tăierea curată a materialelor solide. Dar există constrângeri cu privire la răspândirea acestor echipamente. În primul rând, este rapidă substrat element de uzură, ceea ce reduce durabilitatea instrumentului. În al doilea rând, au cerințe ridicate pentru a asigura descărcarea electrică necesară pentru formarea fasciculului.