Laser Nwy: trosolwg, nodweddion, egwyddor gweithrediad

Y prif gydran gwaith o unrhyw un o'r ddyfais laser yn hyn a elwir yn gyfrwng gweithredol. Nid yn unig y mae'r ffynhonnell llif cyfeiriadol, ond mewn rhai embodiments gall fod yn cael ei wella yn sylweddol. Mae'n nodwedd hon o'r gymysgedd nwy ac mae ganddynt sylwedd gweithredol bargodol mewn systemau laser. Felly mae gwahanol fodelau o ddyfeisiadau o'r fath, a strwythur gwahanol a nodweddion yr amgylchedd gwaith. Beth bynnag, mae gan laser nwy llawer o fanteision, a oedd yn caniatáu iddo gymryd lle yn gadarn yn y arsenal o lawer o fentrau diwydiannol.

Nodweddion o weithredu y cyfrwng nwyol

gysylltir yn draddodiadol â laserau solet-wladwriaeth ac amgylchedd hylif ffafriol i ffurfio y trawst golau gyda pherfformiad angenrheidiol. Felly mae manteision o unffurfiaeth a dwysedd isel nwy. Mae'r rhinweddau hyn yn caniatáu nad yw'r edau laser yn cael ei ystumio, arbed ynni ac nid yw'n diflannu. Hefyd laser nwy nodweddu gan gynnydd directivity ymbelydredd, sy'n diffinio terfyn o unig diffreithiant o olau. O'i gymharu â chyrff cadarn o ryngweithio gronynnau nwy yn digwydd yn gyfan gwbl mewn gwrthdrawiadau dan dadleoli thermol. O ganlyniad, y sbectrwm ynni llenwad yn cyfateb i lefel egni pob un o'r gronynnau unigol.

cyfarpar laser Nwy

cyfarpar clasurol o ddyfeisiadau o'r fath yn ffurfio tiwb selio gyda chyfrwng swyddogaethol nwyol, yn ogystal â resonator optegol. Fel arfer, y tiwb rhyddhau ei wneud o cerameg alwmina. Mae'n cael ei osod rhwng y prism a'r drych myfyrio ar silindr beryliwm. Mae'r gollyngiad yn cael ei wneud mewn dwy ran gyda catod cyffredin mewn cerrynt cyson. Oksidnotantalovye chathodau oer yn aml yn cael eu gwahanu yn ddwy ran drwy gyfrwng darnau gwahanu deuelectrig sy'n sicrhau dosbarthiad presennol unffurf. Hefyd, mae'r cyfarpar laser nwy yn darparu ar gyfer anodau - eu swyddogaeth perfformio dur di-staen, ar yr amod mewn gwactod megin. Mae'r elfennau hyn yn rhoi tiwb cysylltiad hyblyg, prism a deiliad drych.

egwyddor o weithredu

Ar gyfer llenwi'r corff gweithredol yn y gollyngiadau trydan gymhwyso ynni nwy, sy'n cael eu cynhyrchu yn y ceudod y electrodau ddyfais y tiwb. Yn y gwrthdrawiad o electronau gyda gronynnau nwy yw eu excitation. Mae hyn yn creu sail ar gyfer allyriadau o ffotonau. Ysgogi allyrru tonnau golau yn y cynnydd tiwb yn ystod eu taith trwy plasma nwy. drychau Exposed ar ben y silindr yn darparu'r sail ar gyfer cyfeiriad pennaf y fflwcs golau. Mae drych semitransparent sy'n cael ei ddarparu gyda laser nwy, yn dewis y trawst cyfeiriadol y ffracsiwn o'r ffotonau, ac mae'r gweddill ran ohono yn cael ei adlewyrchu y tu mewn i'r tiwb, cefnogi swyddogaeth ymbelydredd.

nodweddion

Mae diamedr mewnol y tiwb rhyddhau yn nodweddiadol 1.5 mm. Gall Diamedr oksidnotantalovogo catod cyrraedd 48 mm gyda 51 mm hyd y elfen. Mewn dylunio hwn yn gweithredu o dan DC foltedd o 1000 V. Mae'r pŵer ymbelydredd laser heliwm-neon yn fach ac, fel rheol, yn cael ei gyfrifo yn degfedau o Watt.

Modelau carbon deuocsid yn cynnwys defnyddio tiwbiau gyda diamedr o 2 i 10 cm. Mae'n werth nodi bod y laser nwy sy'n gweithredu yn y modd di-dor wedi gallu uchel iawn. O safbwynt effeithlonrwydd gweithredol, y ffactor hwn weithiau yn fantais, ond er mwyn cynnal swyddogaeth sefydlog dyfeisiau o'r fath yn gofyn am drych gwydn a dibynadwy ag eiddo optegol uchel. Fel arfer, technolegwyr a saffir ddefnyddio elfennau metel triniaeth aur.

amrywiaeth o laserau

Y prif dosbarthiad yn golygu laserau o'r fath cymysgedd nwy math gwahanu. y soniwyd amdano eisoes nodweddion y modelau ar y corff carbon gweithredol, ond hefyd ion cyffredin, heliwm-neon a'r amgylchedd cemegol. laserau nwy ion ei gwneud yn ofynnol y defnydd o ddeunyddiau gyda dargludedd thermol uchel ar gyfer cynhyrchu strwythur ddyfais. Yn benodol, mae'r ddefnyddiwyd elfennau cermet a manylion ar sail cerameg beryliwm. Gall amgylchedd heliwm-neon yn rhedeg ar wahanol donfeddi o ymbelydredd is-goch yn y sbectrwm golau gweladwy. drychau resonator dyfeisiadau o'r fath yn cael eu nodweddu gan gael multilayer haenau deuelectrig.

laserau cemegol yn gategori ar wahân o bibellau nwy. Maent hefyd yn awgrymu y defnydd fel gweithio cymysgedd nwy canolig, ond ffurfio'r allyrru golau yn cael ei ddarparu gan adwaith cemegol. Hynny yw, y nwy yn cael ei ddefnyddio ar gyfer excitation cemegol. Dyfeisiau o'r math hwn yn fanteisiol o ran eu bod yn gallu cyfeirio trosglwyddo egni cemegol mewn i ymbelydredd electromagnetig.

Mae'r defnydd o laserau nwy

Mae bron pob laserau o'r math hwn yn cael eu nodweddu gan lefel uchel o ddibynadwyedd, gwydnwch a bris rhesymol. Arweiniodd y ffactorau hyn at eu defnydd eang mewn diwydiannau gwahanol. Er enghraifft, cyfarpar heliwm-neon wedi cael eu defnyddio mewn lefelu a gweithrediadau addasu yn cael eu perfformio yn y gwaith pwll glo, mewn adeiladu llongau ac yn y gwahanol strwythurau adeiladu. Yn ogystal, mae'r nodweddion laserau heliwm-neon yn addas i'w defnyddio mewn sefydliadau cyfathrebu optegol, wrth ddatblygu deunyddiau holograffig a gyroscopes cwantwm. Roedd eithriad o safbwynt defnydd ymarferol, a laser nwy argon, y mae eu cais yn dangos effeithlonrwydd mewn prosesu deunydd. Yn arbennig, dyfeisiau o'r fath yn gwasanaethu fel cerfiwr melinau coed a metelau.

Adolygiadau o laserau nwy

Os byddwn yn ystyried y laserau o ran eiddo perfformiad ffafriol, mae llawer o ddefnyddwyr adrodd am directivity uchel ac ansawdd cyffredinol y trawst golau. Gall nodweddion o'r fath yn cael eu hesbonio gan cyfran fechan o ystumio optegol waeth beth yr amgylchedd tymheredd. Fel ar gyfer yr anfanteision, y potensial ar gyfer datgelu cyfryngau nwyol yn gofyn am foltedd mawr. Yn ogystal, heliwm-neon laser a dyfeisiau sy'n gweithredu ar sail cymysgeddau carbon deuocsid nwy, ei gwneud yn ofynnol cysylltiad pŵer trydanol sylweddol. Ond, fel y dengys arfer, mae'r canlyniad yn cyfiawnhau ei hun. Mae'r defnydd o ddyfeisiau pŵer isel, ac yn dod o hyd a dyfeisiau gyda photensial nerth mawr.

casgliad

Posibiliadau rhyddhau cyfuno o ran eu defnyddio mewn systemau laser yn dal i defnyddio'n ddigonol. Serch hynny, mae'r galw am offer o'r fath wedi hir bod yn tyfu yn llwyddiannus, gan ffurfio cilfach a marchnad priodol. Y nwy laser mwyaf a ddefnyddir yn eang a dderbyniwyd yn y diwydiant. Mae'n cael ei ddefnyddio fel offeryn i adnabod a thorri glân o ddeunyddiau solet. Ond mae yna gyfyngiadau ar ledaeniad offer o'r fath. Yn gyntaf, mae'n elfen gwisgo swbstrad gyflym, sy'n lleihau'r gwydnwch y offeryn. Yn ail, rhaid i ofynion uchel i ddarparu rhyddhau trydan sy'n angenrheidiol ar gyfer beamforming.