Die eerste lasers het etlike dekades gelede verskyn, en tot vandag toe word hierdie segment deur die grootste maatskappye bevorder. Ontwikkelaars kry al hoe meer nuwe kenmerke van die toerusting, wat gebruikers in staat stel om dit meer effektief in die praktyk te gebruik.
Die vastestof-robyn-laser word nie as een van die mees belowende toestelle van hierdie tipe beskou nie, maar ondanks al sy tekortkominge vind dit steeds nisse in werking.
Algemene inligting
Ruby-lasers behoort aan die kategorie vaste-toestand toestelle. In vergelyking met chemiese en gas-eweknieë, het hulle 'n laer krag. Dit word verklaar deur die verskil in die eienskappe van die elemente, waardeur bestraling verskaf word. Dieselfde chemiese lasers is byvoorbeeld in staat om ligstrome te genereer met 'n krag van honderde kilowatt. Onder die kenmerke wat die robynlaser onderskei, is 'n hoë mate van monochromaties, sowel as samehang van bestraling. Daarbenewens verskaf sommige modelle 'n verhoogde konsentrasie ligenergie in die ruimte, wat genoeg is vir termonukleêre samesmelting deur die plasma met 'n straal te verhit.
Soos die naam aandui, indie aktiewe medium van die laser is 'n robynkristal, aangebied in die vorm van 'n silinder. In hierdie geval word die punte van die staaf op 'n spesiale manier gepoleer. Ten einde die robynlaser die maksimum moontlike stralingsenergie daarvoor te verskaf, word die kante van die kristal verwerk totdat 'n vlak-parallelle posisie relatief tot mekaar bereik word. Terselfdertyd moet die punte loodreg op die as van die element wees. In sommige gevalle is die punte, wat op een of ander manier as spieëls dien, addisioneel bedek met 'n diëlektriese film of 'n laag silwer.
Ruby-lasertoestel
Die toestel sluit 'n kamer met 'n resonator in, sowel as 'n energiebron wat die atome van die kristal opwek. 'n Xenon-flitslamp kan as 'n flitsaktiveerder gebruik word. Die ligbron is langs een as van die resonator met 'n silindriese vorm geleë. Op die ander as is die robynelement. As 'n reël word stokke met 'n lengte van 2-25 cm gebruik.
Die resonator rig byna al die lig van die lamp na die kristal. Daar moet kennis geneem word dat nie alle xenonlampe by verhoogde temperature kan werk nie, wat nodig is vir optiese pomp van die kristal. Om hierdie rede is die robyn-lasertoestel, wat xenon-ligbronne insluit, ontwerp vir deurlopende werking, wat ook gepulseerd genoem word. Wat die staaf betref, is dit gewoonlik gemaak van kunsmatige saffier, wat dienooreenkomstig aangepas kan word om aan die prestasievereistes virlaser.
Laser-beginsel
Wanneer die toestel geaktiveer word deur die lamp aan te skakel, vind 'n inversie-effek plaas met 'n toename in die vlak van chroomione in die kristal, as gevolg waarvan 'n stortvloedtoename in die aantal vrygestelde fotone begin. In hierdie geval word terugvoer op die resonator waargeneem, wat deur spieëloppervlaktes aan die punte van die soliede staaf verskaf word. Dit is hoe 'n eng gerigte vloei gegenereer word.
Die polsduur oorskry as 'n reël nie 0,0001 s nie, wat korter is in vergelyking met die duur van 'n neonflits. Die polsenergie van 'n robynlaser is 1 J. Soos in die geval van gastoestelle, is die werkingsbeginsel van 'n robynlaser ook gebaseer op die terugvoereffek. Dit beteken dat die intensiteit van die ligvloed gehandhaaf begin word deur die spieëls wat met die optiese resonator in wisselwerking tree.
lasermodusse
Meestal word 'n laser met 'n robynstaaf gebruik in die modus van vorming van die genoemde pulse met 'n millisekondewaarde. Om langer aktiewe tye te bereik, verhoog die tegnologieë die optiese pompenergie. Dit word gedoen deur die gebruik van kragtige flitslampe. Aangesien die polsgroeiveld, as gevolg van die tyd van die vorming van 'n elektriese lading in 'n flitslamp, gekenmerk word deur 'n platheid, begin die werking van die robynlaser met 'n mate van vertraging op die oomblikke wanneer die aantal aktiewe elemente die drempelwaardes.
Soms is daar ookontwrigting van impulsgenerering. Sulke verskynsels word met sekere intervalle waargeneem na 'n afname in drywingsaanwysers, dit wil sê wanneer die drywingspotensiaal onder die drempelwaarde daal. Die robynlaser kan teoreties in 'n deurlopende modus werk, maar so 'n operasie vereis die gebruik van kragtiger lampe in die ontwerp. Eintlik, in hierdie geval word ontwikkelaars met dieselfde probleme gekonfronteer as wanneer hulle gaslasers skep - die ondoeltreffendheid om 'n elementbasis met verbeterde eienskappe te gebruik en, as gevolg daarvan, die vermoë van die toestel te beperk.
Views
Die voordele van die terugvoer-effek is die meeste uitgespreek in lasers met nie-resonante koppeling. In sulke ontwerpe word 'n verstrooiingselement addisioneel gebruik, wat dit moontlik maak om 'n deurlopende frekwensiespektrum uit te straal. 'n Q-geskakelde robynlaser word ook gebruik - sy ontwerp sluit in twee stawe, afgekoel en ongekoel. Die temperatuurverskil laat die vorming van twee laserstrale toe, wat deur golflengte in angstrom geskei word. Hierdie strale skyn deur 'n gepulseerde ontlading, en die hoek wat deur hul vektore gevorm word verskil met 'n klein waarde.
Waar word die robyn-laser gebruik?
Sulke lasers word gekenmerk deur 'n lae doeltreffendheid, maar hulle word deur termiese stabiliteit onderskei. Hierdie eienskappe bepaal die aanwysings van praktiese gebruik van lasers. Vandag word hulle gebruik in die skepping van holografie, sowel as in nywerhede waar dit nodig is om bedrywighede uit te voergate slaan. Sulke toestelle word ook in sweisbewerkings gebruik. Byvoorbeeld, in die vervaardiging van elektroniese stelsels vir die tegniese ondersteuning van satellietkommunikasie. Die robyn-laser het ook sy plek in medisyne gevind. Die toepassing van tegnologie in hierdie bedryf is weer te danke aan die moontlikheid van hoë-presisie verwerking. Sulke lasers word gebruik as 'n plaasvervanger vir steriele skalpels, wat mikrochirurgiese operasies moontlik maak.
Gevolgtrekking
'n Laser met 'n robyn-aktiewe medium het op 'n tyd die eerste bedryfstelsel van hierdie tipe geword. Maar met die ontwikkeling van alternatiewe toestelle met gas- en chemiese vullers, het dit duidelik geword dat die werkverrigting daarvan baie nadele het. En dit is om nie te praat van die feit dat die robyn-laser een van die moeilikste is in terme van vervaardiging nie. Soos die werkseienskappe daarvan toeneem, neem die vereistes vir die elemente waaruit die struktuur bestaan ook toe. Gevolglik neem die koste van die toestel ook toe. Die ontwikkeling van robyn-kristal lasermodelle het egter sy eie redes, wat onder meer verband hou met die unieke eienskappe van 'n vastestof aktiewe medium.
