Laser solet: Egwyddorion gweithredu, cymhwyso

Mae'r erthygl hon yn dangos beth yw'r ffynonellau ymbelydredd Unlliw a beth yw manteision laser solet-wladwriaeth dros fathau eraill. Yma rydym yn cael gwybod sut mae cenhedlaeth o ymbelydredd cydlynol, pam dyfais pwls yn fwy pwerus, ysgythru hyn sydd ei angen. Mae hefyd yn cael ei ystyried yn dair elfen laser ei angen a sut mae'n gweithio.

damcaniaeth band

Cyn i ni yn siarad am sut i weithredu'r laser (cyflwr solet, er enghraifft), dylech ystyried rhai o'r model corfforol. O wersi ysgol un yn cofio bod yr electronau o amgylch y niwclews yn cael eu trefnu mewn orbitau penodol neu lefelau egni. Os ar gael i ni nid un atom, ac mae llawer, hynny yw, rydym yn ystyried unrhyw gorff tri-dimensiwn, mae yna un broblem.

Yn ôl yr egwyddor Pauli, yn y corff hwn gydag un a'r un egni y gall fod dim ond un electron. Felly hyd yn oed y grawn lleiaf yn cynnwys nifer fawr o atomau. Natur wedi dod o hyd yn yr achos hwn allanfa gosgeiddig iawn - yr egni pob egni electron wahanol i gyfagos i swm bach iawn, bron yn anweledig. Yn yr achos hwn yr holl electronau o un lefel o "gwasgu" mewn band ynni sengl. Un ardal lle lleolir y rhan fwyaf o bell o'r electronau craidd, a elwir falens. Dilynwch mae ei hardal yn ynni uwch. Mae'n electronau symud yn rhwydd, ac mae'n cael ei alw'n y band dargludiad.

Allyriadau a amsugno

Unrhyw laser (solet-wladwriaeth, nwy, cemegol) yn gweithio ar egwyddorion pontio electron o un parth i'r llall. Os yw eich corff yn agored i'r goleuni, y ffoton i electron yn rhoi digon o bŵer i oedd mewn cyflwr o ynni uwch. I'r gwrthwyneb, pan electron yn cael ei drosglwyddo o'r band dargludiad i'r falens, mae'n allyrru ffoton. Os yw'r deunydd yn lled-ddargludydd neu'n ynysydd, mae'r falens a'r band dargludiad yn cael eu gwahanu gan egwyl lle nad oes lefel. Yn unol â hynny, ni all electronau fod yno. Gelwir y cyfnod yn y bwlch band. Os oes gan y ffoton digon o egni, mae'r electronau neidio goresgyn cyfwng hwn.

genhedlaeth

Mae'r egwyddor gweithredol y laser solet-wladwriaeth yn seiliedig ar y ffaith bod y sylwedd yn y parth gwahardd ei greu haen hyn a elwir yn inverted. Electron oes ar y lefel hon yn uwch nag yn ystod ei arhosiad yn y band dargludiad. Felly, mewn cyfnod penodol o amser arno "cronni" electronau. Gelwir hyn yn gwrthdroad poblogaeth. Pan fydd y lefel hon gan electronau dotiog, y ffoton yn pasio heibio i'r donfedd a ddymunir, mae'n achosi i'r genhedlaeth yr un pryd nifer fawr o hyd yn union a gam tonnau golau. Hynny yw, mae'r electronau yn llu i gyd ar unwaith at y cyflwr isaf, gan gynhyrchu pelydryn o ffotonau monocromatig bŵer ddigon uchel. Dylid nodi mai'r brif broblem y datblygiad laser cyntaf oedd dod o hyd i fath gyfuniad o sylweddau y byddai yn bosibl gwrthdroad poblogaeth un o'r lefelau. Y gwaith cyntaf rhuddem aloi dur canolig.

Mae cyfansoddiad y laser

laser solet-wladwriaeth ar y prif gydrannau yn wahanol i'r rhywogaethau eraill. Mae'r hylif yn gweithio, lle mae'r gwrthdroad poblogaeth un o'r lefelau, goleuo gan ffynhonnell golau. Fe'i gelwir yn pwmpio. Yn aml gall fod yn lamp gwynias arferol neu diwb rhyddhau nwy. Mae dau pen ymestyn gyfochrog yr hylif yn gweithio (grisial laser solet-wladwriaeth yn cymryd yn ganiataol, nwy - awyrgylch gwactod) yn ffurfio system o ddrychau, neu resonator optegol. Mae'n casglu yn y trawst yn unig ffotonau hynny sy'n gyfochrog â'r siop. laserau solet-wladwriaeth pwmpio fel arfer yn digwydd drwy gyfrwng lampau fflach.

Mathau o laserau solet-wladwriaeth

Yn dibynnu ar y dull o allbwn pelydr laser gwahaniaethu laserau parhaus a pwls. Mae pob un ohonynt yn cael ei ddefnyddio ac mae ganddo ei nodweddion ei hun. Y prif wahaniaeth - laserau solet-wladwriaeth pwls yn cael chynhwysedd uwch. Ers gyfer pob ffotonau saethu fel "pentyrru", yna un pwls yn gallu darparu ynni uwch na oscillation parhaus ar gyfer yr un cyfnod. Po leiaf y pwls yn para, y mwyaf pwerus pob "ergyd". Ar hyn o bryd, mae'n bosibl yn dechnolegol i adeiladu laser femtosecond. Un o'i pwls yn para tua 10 ^-15 eiliad. dibyniaeth o'r fath yn gysylltiedig â'r ffaith bod poblogaeth y prosesau cefn fel y disgrifir uchod yn para fach iawn iawn. Yr angen mwy o amser i aros cyn i chi "saethu" laser, y mwyaf o electronau yn cael amser i adael y lefel gwrthdro. Yn unol â hynny, mae'r gallu i ganolbwyntio a ffoton llai ynni y trawst allbwn.

engrafiad laser

Mae'r patrymau ar wyneb eitemau metel a gwydr haddurno gyda bywyd bob dydd yr unigolyn. Gellir eu cymhwyso yn fecanyddol, yn gemegol neu drwy laser. Mae'r dull olaf yw'r mwyaf modern. Mae ei manteision dros ddulliau eraill fel a ganlyn. Gan nad yn effeithio'n uniongyrchol ar yr wyneb gwaith yn bresennol, mae bron yn amhosibl i niweidio y peth yn y broses o wneud cais am batrwm neu arysgrif. Mae'r llosgiadau pelydr laser bas iawn rhigol: wyneb ysgythru gyda gweddillion llyfn ac, felly, nid y peth ei niweidio a bydd yn para yn hwy. Yn achos pelydr laser metel yn newid y strwythur iawn o fater, ac ni fydd y geiriau diflannu am flynyddoedd lawer. Os bydd y peth defnyddio'n ofalus, peidiwch drochi mewn asid neu anffurfio, yna sawl cenhedlaeth o batrwm arno cadw yn gywir. engrafiad laser sydd orau i ddewis solet-wladwriaeth yn newid am ddau reswm: y prosesau mewn solidau yn haws i'w reoli, ac mae'n gorau posibl ar gyfer y gymhareb o allbwn a phrisiau.

gosod

Engrafiad, mae gosodiad arbennig. Yn ogystal â laser yn uniongyrchol, maent yn cynnwys canllaw mecanyddol, lle symud laser, ac offer monitro (cyfrifiadurol). peiriant laser yn cael ei ddefnyddio mewn llawer o sectorau gweithgaredd dynol. Uchod buom yn siarad am addurno eitemau bob dydd. Cofrestredig cyllyll a ffyrc, tanwyr, gwydrau, gwylio am gyfnod hir yn aros yn y teulu ac yn cael eu hatgoffa o'r adegau hapus.

Fodd bynnag, nid yn unig nwyddau domestig, ond hefyd yn gofyn diwydiannol engrafiad laser. planhigion mawr, megis modurol, rhyddhau manylion am niferoedd mawr: cannoedd o filoedd neu filiynau. Rhaid i bob eitem gael ei farcio - pryd a phwy greu. Ffordd well na engrafiad laser, i ddod o hyd nad ydynt yn, amser rhyddhau, bydd y bywyd gwasanaeth yn hir, hyd yn oed ar gyfer y rhannau sy'n symud, a oedd yn cynyddu'r risg o abrasion. peiriant laser, yn yr achos hwn gael ei nodweddu gan allu a diogelwch uchel. Wedi'r cyfan, os bydd y Engrafiad o leiaf ffracsiwn o newid y cant nodweddion y rhannau metel, gall ymateb yn wahanol i ysgogiadau allanol. Er enghraifft, toriad yn y man cais o'r arysgrif. Fodd bynnag, yn addas ar gyfer defnydd domestig symlach a gosod rhatach.