Den viktigste arbeidskomponenten til enhver laserenhet er det såk alte aktive mediet. Det fungerer ikke bare som en kilde til rettet flyt, men kan i noen tilfeller forbedre den betydelig. Det er nettopp denne egenskapen gassblandinger som fungerer som et aktivt stoff i laserinstallasjoner har. Samtidig er det forskjellige modeller av slike enheter, som er forskjellige både i design og i egenskapene til arbeidsmiljøet. På en eller annen måte har gasslaseren mange fordeler som har tillatt den å ta en sterk plass i arsenalet til mange industribedrifter.
Funksjoner ved handlingen til gassmediet
Tradisjonelt er lasere assosiert med faste og flytende medier som bidrar til dannelsen av en lysstråle med nødvendig ytelse. I dette tilfellet har gassen fordelene med jevnhet og lav tetthet. Disse egenskapenela laserstrålen ikke bli forvrengt, ikke miste energi og ikke spre seg. Gasslaseren er også preget av økt strålingsdirektivitet, hvis grense kun bestemmes av lysets diffraksjon. Sammenlignet med faste stoffer skjer samspillet mellom gasspartikler utelukkende under kollisjoner under termisk forskyvning. Som et resultat tilsvarer energispekteret til fyllstoffet energinivået til hver partikkel separat.
gasslaserenhet
Den klassiske enheten til slike enheter er dannet av et forseglet rør med et gassformig funksjonelt medium, samt en optisk resonator. Utløpsrøret er vanligvis laget av korundkeramikk. Den er plassert mellom et reflekterende prisme og et speil på en berylliumsylinder. Utladningen utføres i to seksjoner med felles katode ved likestrøm. Tantaloksid-kaldkatoder deles oftest i to deler ved hjelp av en dielektrisk avstandsholder, som sikrer jevn fordeling av strømmer. Gasslaserenheten sørger også for tilstedeværelsen av anoder - deres funksjon utføres av rustfritt stål, presentert i form av vakuumbelger. Disse elementene gir en fleksibel forbindelse mellom rør, prisme og speilholdere.
Arbeidsprinsipp
For å fylle den aktive kroppen i gass med energi, brukes elektriske utladninger, som genereres av elektroder i hulrommet til apparatrøret. Under kollisjonen av elektroner med gasspartiklerde er opphisset. Dette skaper grunnlaget for utslipp av fotoner. Den stimulerte emisjonen av lysbølger i røret øker når de passerer gjennom gassplasmaet. De synlige speilene i endene av sylinderen danner grunnlaget for den foretrukne retningen til lysstrømmen. Et gjennomskinnelig speil, som leveres med en gasslaser, velger en brøkdel av fotoner fra retningsstrålen, og resten av dem reflekteres inne i røret, og opprettholder strålingsfunksjonen.
Funksjoner
Den indre diameteren til utløpsrøret er vanligvis 1,5 mm. Diameteren på tantaloksidkatoden kan nå 48 mm med en elementlengde på 51 mm. I dette tilfellet fungerer designet under påvirkning av en likestrøm med en spenning på 1000 V. I helium-neon-lasere er strålingseffekten liten og beregnes som regel i tideler av en W.
Karbondioksid-modeller bruker rør med en diameter på 2 til 10 cm. Det er verdt å merke seg at en gasslaser som opererer i kontinuerlig modus har svært høy effekt. Fra et driftseffektivitetssynspunkt er denne faktoren noen ganger et pluss, men for å opprettholde en stabil funksjon av slike enheter er det nødvendig med holdbare og pålitelige speil med forbedrede optiske egenskaper. Som regel bruker teknologer metall- og safirelementer med gullbehandling.
varianter av lasere
Hovedklassifiseringen innebærer inndeling av slike lasere etter type gassblanding. Vi har allerede nevnt funksjonene til modeller basert på en karbondioksidaktiv kropp, men ogsåioniske, helium-neon og kjemiske medier er vanlige. For å produsere utformingen av enheten krever ionegasslasere bruk av materialer med høy varmeledningsevne. Spesielt brukes keramikk-metallelementer og deler basert på berylliumkeramikk. Helium-neon media kan operere ved forskjellige bølgelengder i infrarød stråling og i det synlige lysspekteret. Resonatorspeilene til slike enheter utmerker seg ved tilstedeværelsen av flerlags dielektriske belegg.
Kjemiske lasere representerer en egen kategori av gassrør. De involverer også bruk av gassblandinger som arbeidsmedium, men prosessen med dannelse av lysstråling er gitt av en kjemisk reaksjon. Det vil si at gassen brukes til kjemisk eksitasjon. Enheter av denne typen er fordelaktige ved at de direkte kan konvertere kjemisk energi til elektromagnetisk stråling.
Bruk av gasslasere
Praktisk t alt alle lasere av denne typen er svært pålitelige, holdbare og rimelige. Disse faktorene har ført til utbredt bruk i ulike bransjer. For eksempel har helium-neon-enheter funnet anvendelse i nivellerings- og justeringsoperasjoner som utføres i gruveoperasjoner, i skipsbygging, så vel som i konstruksjon av forskjellige strukturer. I tillegg er egenskapene til helium-neon-lasere egnet for bruk i organisering av optisk kommunikasjon, i utviklingen av holografiske materialer og kvantegyroskop. Var intet unntak med tanke på praktiske fordeler ogargongasslaser, hvis anvendelse viser effektivitet innen materialbehandling. Spesielt fungerer slike enheter som en kutter av harde steiner og metaller.
Gasslaseranmeldelser
Hvis vi vurderer lasere med tanke på fordelaktige driftsegenskaper, legger mange brukere merke til den høye retningsevnen og den generelle kvaliteten til lysstrålen. Slike egenskaper kan forklares med en liten andel optiske forvrengninger, uavhengig av omgivelsestemperaturforhold. Når det gjelder ulempene, er det nødvendig med en stor spenning for å låse opp potensialet til gassformige medier. I tillegg krever en helium-neon gasslaser og enheter basert på karbondioksidblandinger en betydelig mengde elektrisk kraft for å kobles til. Men som praksis viser, rettferdiggjør resultatet seg selv. Både enheter med lavt strømforbruk og enheter med høyt strømpotensial brukes.
Konklusjon
Mulighetene for gass-utslippsblandinger når det gjelder bruk i lasersystemer er fortsatt utilstrekkelig mestret. Likevel har etterspørselen etter slikt utstyr vokst med suksess i lang tid, og dannet en tilsvarende nisje i markedet. Gasslaseren har fått den største distribusjonen i bransjen. Den brukes som et verktøy for spiss og nøyaktig kutting av faste materialer. Men det er også faktorer som hindrer spredningen av slikt utstyr. For det første er dette en rask slitasje av elementbasen, noe som reduserer holdbarheten til enhetene. For det andre er det høye krav til å gi en elektrisk utladning,nødvendig for å danne strålen.
