Plynový laser: přehled, charakteristika, princip operace

Hlavní pracovní složka podle kteréhokoliv z laserového zařízení je tzv aktivního prostředí. To je nejen zdrojem směrového proudu, ale v některých provedeních může být podstatně zvýšena. To je tento rys plynné směsi a mají vyčnívající účinnou látku v laserové systémy. Proto existují různé modely těchto zařízení, a lišící se struktura a vlastnosti na pracovní prostředí. V každém případě, plynový laser má mnoho výhod, které mu umožnilo zaujmout pevné místo ve výzbroji mnoha průmyslových podniků.

Rysy působení plynného média

Tradičně spojené s pevnolátkových laserů a kapalné prostředí, které napomáhá k vytvoření světelného paprsku s potřebným výkonem. plyn má tedy výhody jednotnosti a nízkou hustotou. Tyto vlastnosti umožňují laser nit nebyla narušována, šetřit energii a nebude rozptylovat. Také plynový laser vyznačuje zvýšenou záření směrovostí, který definuje hranici pouze difrakce světla. Ve srovnání s těles interakce plynu částic se vyskytuje výhradně v kolizích při tepelném posunutí. Výsledkem je, že energetické spektrum plniva odpovídá energetické úrovně každé z jednotlivých částic.

Plynový laser Zařízení

Klasická zařízení z takových zařízení je vytvořeno uzavřené zkumavce se plynným funkční médium, stejně jako optický rezonátoru. Vypouštěcí trubka je obvykle vyrobena z oxidu hlinitého keramiky. Je umístěn mezi hranolem a odrazného zrcadla na berylia válci. Vypouštění je prováděno ve dvou sekcích se společnou katodou při konstantním proudu. Oksidnotantalovye studené katody jsou často rozdělena na dvě části pomocí dielektrických distančních vložek, které zajišťuje rovnoměrné rozložení proudu. Také plynový laser přístroj poskytuje anod - jejich funkce se provede z nerezové oceli, který je poskytován vakuu měchy. Tyto prvky poskytují flexibilní spojovací trubice, hranolu a držák zrcadlo.

Princip fungování

Pro naplnění aktivní tělo v plynu energie použitých elektrických výbojů, které jsou generovány v dutině elektrod zařízení trubky. Při srážce elektronů s plynovými částicemi je jejich buzení. To vytváří základ pro emisi fotonů. Stimulované emise světelných vln v zvyšuje trubek během jejich průchodu plazmového plynu. Odkryté zrcadla na koncích válce poskytují základ pro převažující směr světelného toku. Poloprůhledné zrcadlo, které je opatřeno plynovým laserem, vybere směrový paprsek frakce fotonů, a jeho zbývající část se odráží uvnitř trubky, podporující funkci záření.

charakteristiky

Vnitřní průměr trubice výbojky je typicky 1,5 mm. Průměr oksidnotantalovogo katody až 48 mm o délce 51 mm prvku. V tomto provedení pracuje při stejnosměrném napětí 1000 V. helium-neonový laser výkon záření je malá a, zpravidla, se vypočte v desetinách Watt.

Modely oxidu uhličitého zahrnují použití trubek o průměru 2 až 10 cm. Je pozoruhodné, že plynový laser pracující v kontinuálním režimu má velmi vysokou kapacitu. Z hlediska provozní účinnosti, tento faktor je někdy navíc, ale k udržení stabilní funkci taková zařízení vyžadují trvalé a spolehlivé zrcadlo s vysokými optickými vlastnostmi. Obvykle, technologové a safírové pomocí kovové prvky zlata léčby.

Různé laserů

Hlavní klasifikace prostředky, například lasery směs typ separace plynu. Již bylo uvedeno rysy modelů na aktivním uhlíkového tělesa, ale i společný ion, hélium-neon a chemické prostředí. plynové lasery iontové vyžadují použití materiálů s vysokou tepelnou vodivostí pro výrobu konstrukce zařízení. Zejména použitý cermetových prvky a detaily na základě berylia keramiky. Helium-neonový prostředí může běžet na různých vlnových délkách infračerveného záření ve viditelné oblasti světelného spektra. Rezonátoru zrcátka taková zařízení se vyznačují tím, že mají vícevrstvé dielektrické potahy.

Chemické lasery jsou samostatnou kategorií plynovodů. Uvádějí také použití jako pracovní médium směsi plynu, ale tvorba vyzařování světla je chemickou reakcí. To znamená, že plyn se používá pro chemický buzení. Zařízení tohoto typu jsou výhodné v tom, že může řídit přechod chemické energie do elektromagnetického záření.

Použití plynových laserů

Téměř všechny lasery tohoto typu se vyznačují vysokým stupněm spolehlivosti, trvanlivosti a rozumnou cenu. Tyto faktory vedly k jejich širokému využití v různých průmyslových odvětvích. Například, helium-neonový přístroje byly použity v vyrovnávání a nastavení operace jsou prováděny v důlního díla, při stavbě lodí a v konstrukci různých struktur. Kromě toho charakteristiky helium-neonové lasery jsou vhodné pro použití v optických komunikačních organizacích, ve vývoji holografických materiálů a kvantových gyroskopy. Došlo výjimka z hlediska praktického využití, a argon laser, jehož přihláška ukazuje účinnost při zpracování materiálu. Jedná se zejména o zařízení slouží jako Carver pily a kovů.

Recenze plynových laserů

Pokud vezmeme v úvahu lasery z hlediska příznivých výkonnostních vlastností, mnoho uživatelů hlásí vysokou směrovost a celkovou kvalitu světelného paprsku. Tyto vlastnosti lze vysvětlit malé části optického zkreslení bez ohledu na teplotu prostředí. Pokud jde o nevýhody, potenciál pro zpřístupnění plynných médií vyžaduje velké napětí. Navíc plynový laser a zařízení pracující na bázi směsi oxidu uhličitého helium-neonový, vyžaduje značné připojení elektrické energie. Ale, jak praxe ukazuje, výsledek ospravedlňuje sám. Použití low-energetických zařízení, a najít a zařízení s velkým potenciálem energie.

závěr

Možnosti výboj splyne s ohledem na jejich použití v laserových systémů jsou stále nedostatečně využíván. Nicméně poptávka po takových zařízení již dlouhou dobu úspěšně roste a vytváří vhodný výklenek a trh. Nejrozšířenější laser plyn přijat v průmyslu. Používá se jako nástroj pro bodové a čisté řezání pevných materiálů. Ale tam jsou omezení na šíření takových zařízení. Za prvé, to je rychlý opotřebení prvek substrát, což snižuje životnost nástroje. Za druhé, mají vysoké požadavky, aby elektrický výboj potřebný pro tvarování paprsku.