Die hoof werkende komponent van enige lasertoestel is die sogenaamde aktiewe medium. Dit dien nie net as 'n bron van gerigte vloei nie, maar kan dit in sommige gevalle aansienlik verbeter. Dit is juis hierdie kenmerk wat gasmengsels het wat as 'n aktiewe stof in laserinstallasies optree. Terselfdertyd is daar verskillende modelle van sulke toestelle, wat beide in ontwerp en in die eienskappe van die werksomgewing verskil. Op een of ander manier het die gaslaser baie voordele wat dit toegelaat het om 'n sterk plek in die arsenaal van baie industriële ondernemings in te neem.
Kenmerke van die werking van die gasmedium
Tradisioneel word lasers geassosieer met vaste en vloeibare media wat bydra tot die vorming van 'n ligstraal met die vereiste werkverrigting. In hierdie geval het die gas die voordele van eenvormigheid en lae digtheid. Hierdie eienskappelaat die laserstraal nie verwring word nie, nie energie verloor nie en nie verstrooi nie. Die gaslaser word ook gekenmerk deur 'n verhoogde rigting van straling, waarvan die limiet slegs deur die diffraksie van lig bepaal word. In vergelyking met vaste stowwe vind die interaksie van gasdeeltjies uitsluitlik plaas tydens botsings onder toestande van termiese verplasing. Gevolglik stem die energiespektrum van die vuller ooreen met die energievlak van elke deeltjie afsonderlik.
Gaslasertoestel
Die klassieke toestel van sulke toestelle word gevorm deur 'n verseëlde buis met 'n gasvormige funksionele medium, sowel as 'n optiese resonator. Die afvoerbuis word gewoonlik van korund keramiek gemaak. Dit word tussen 'n weerkaatsende prisma en 'n spieël op 'n berilliumsilinder geplaas. Die ontlading word in twee afdelings uitgevoer met 'n gemeenskaplike katode by gelykstroom. Tantaaloksied koue katodes word meestal in twee dele verdeel deur middel van 'n diëlektriese spasieerder, wat eenvormige verspreiding van strome verseker. Die gaslasertoestel maak ook voorsiening vir die teenwoordigheid van anodes - hul funksie word uitgevoer deur vlekvrye staal, aangebied in die vorm van vakuumbalg. Hierdie elemente verskaf 'n buigsame verbinding tussen buise, prisma en spieëlhouers.
Werkbeginsel
Om die aktiewe liggaam in gas met energie te vul, word elektriese ontladings gebruik, wat deur elektrodes in die holte van die toestelbuis gegenereer word. Tydens die botsing van elektrone met gasdeeltjieshulle word opgewek. Dit skep die basis vir die vrystelling van fotone. Die gestimuleerde emissie van liggolwe in die buis neem toe soos hulle deur die gasplasma beweeg. Die blootgestelde spieëls aan die punte van die silinder vorm die basis vir die voorkeurrigting van die ligvloed. 'n Deurskynende spieël, wat van 'n gaslaser voorsien word, kies 'n fraksie fotone uit die rigtingstraal, en die res van hulle word binne die buis gereflekteer, wat die bestralingsfunksie behou.
Kenmerke
Die binnedeursnee van die afvoerbuis is gewoonlik 1,5 mm. Die deursnee van die tantaaloksiedkatode kan 48 mm bereik met 'n elementlengte van 51 mm. In hierdie geval werk die ontwerp onder die werking van 'n gelykstroom met 'n spanning van 1000 V. In helium-neon lasers is die stralingskrag klein en word dit as 'n reël in tiendes van 'n W bereken.
Koolstofdioksiedmodelle gebruik buise met 'n deursnee van 2 tot 10 cm Dit is opmerklik dat 'n gaslaser wat in aaneenlopende modus werk, 'n baie hoë krag het. Uit die oogpunt van operasionele doeltreffendheid is hierdie faktor soms 'n pluspunt, maar om 'n stabiele funksie van sulke toestelle te handhaaf, word duursame en betroubare spieëls met verbeterde optiese eienskappe vereis. Tegnoloë gebruik as 'n reël metaal- en saffierelemente met goudbehandeling.
Verskeidenheid lasers
Die hoofklassifikasie impliseer die verdeling van sulke lasers volgens die tipe gasmengsel. Ons het reeds genoem die kenmerke van modelle gebaseer op 'n koolstofdioksied aktiewe liggaam, maar ookioniese, helium-neon en chemiese media is algemeen. Om die ontwerp van die toestel te vervaardig, vereis ioongaslasers die gebruik van materiale met hoë termiese geleidingsvermoë. In die besonder word keramiek-metaal-elemente en onderdele wat op berillium-keramiek gebaseer is, gebruik. Helium-neon media kan op verskillende golflengtes werk in infrarooi straling en in die sigbare ligspektrum. Die resonatorspieëls van sulke toestelle word onderskei deur die teenwoordigheid van meerlaagse diëlektriese bedekkings.
Chemiese lasers verteenwoordig 'n aparte kategorie gasbuise. Hulle behels ook die gebruik van gasmengsels as 'n werkende medium, maar die proses van vorming van ligstraling word deur 'n chemiese reaksie verskaf. Dit wil sê, die gas word vir chemiese opwekking gebruik. Toestelle van hierdie tipe is voordelig deurdat hulle chemiese energie direk in elektromagnetiese straling kan omskakel.
Gebruik van gaslasers
Feitlik alle lasers van hierdie tipe is hoogs betroubaar, duursaam en bekostigbaar. Hierdie faktore het gelei tot die wydverspreide gebruik daarvan in verskeie industrieë. Helium-neontoestelle het byvoorbeeld toepassing gevind in nivellerings- en verstellingsoperasies wat uitgevoer word in mynbedrywighede, in skeepsbou, sowel as in die konstruksie van verskeie strukture. Daarbenewens is die eienskappe van helium-neon lasers geskik vir gebruik in die organisering van optiese kommunikasie, in die ontwikkeling van holografiese materiale en kwantumgyroskope. Was geen uitsondering in terme van praktiese voordele enargongaslaser, waarvan die toepassing doeltreffendheid toon op die gebied van materiaalverwerking. Sulke toestelle dien veral as 'n snyer van harde klippe en metale.
Gaslaserresensies
As ons lasers oorweeg vanuit die oogpunt van voordelige operasionele eienskappe, let baie gebruikers op die hoë rigting en algehele kwaliteit van die ligstraal. Sulke kenmerke kan verklaar word deur 'n klein deel van optiese vervormings, ongeag die omgewingstemperatuurtoestande. Wat die nadele betref, is 'n groot spanning nodig om die potensiaal van gasvormige media te ontsluit. Boonop benodig 'n helium-neongaslaser en toestelle gebaseer op koolstofdioksiedmengsels 'n aansienlike hoeveelheid elektriese krag om gekoppel te word. Maar, soos die praktyk toon, regverdig die resultaat homself. Beide laekragtoestelle en toestelle met hoëkragpotensiaal word gebruik.
Gevolgtrekking
Die moontlikhede van gas-ontladingsmengsels in terme van hul gebruik in laserstelsels word steeds onvoldoende bemeester. Nietemin het die vraag na sulke toerusting al lank suksesvol gegroei, wat 'n ooreenstemmende nis in die mark vorm. Die gaslaser het die grootste verspreiding in die bedryf gekry. Dit word gebruik as 'n gereedskap vir punt en akkurate sny van soliede materiale. Maar daar is ook faktore wat die verspreiding van sulke toerusting belemmer. Eerstens is dit 'n vinnige slytasie van die elementbasis, wat die duursaamheid van toestelle verminder. Tweedens is daar hoë vereistes vir die verskaffing van 'n elektriese ontlading,nodig om die balk te vorm.
