Láser de gas: visión xeral, características, principio de funcionamento

O principal compoñente de traballo de calquera dos dispositivos de láser é un así chamado medio activo. Non só é a fonte de fluxo direccional, pero nalgunhas concrecións pode ser considerablemente reforzada. É esta característica da mestura de gas e un principio activo que se proxecta en sistemas de láser. Deste xeito, existen diferentes modelos de dispositivos, e estrutura diferentes e características do contorno de traballo. En calquera caso, un láser de gas ten moitas vantaxes, o que lle permitiu asumir un lugar firme no arsenal de moitas empresas industriais.

Características de acción do medio gasoso

Tradicionalmente asociado con láseres de estado sólido e de medio líquido, que conduzan á formación do feixe de luz co desempeño necesario. Así, o gas ten vantaxes da uniformidade e densidade baixa. Estas calidades permiten que o fío con láser non é distorsionada, aforrar enerxía e non se disipa. Tamén láser de gas caracterizado por un aumento da directividade radiación, que define o límite de só de difracción de luz. En comparación cos corpos sólidos de interacción partícula gas ocorre exclusivamente en colisións baixo desprazamento térmico. Como resultado, o espectro de enerxía de material de recheo corresponde ao nivel de enerxía de cada unha das partículas individuais.

aparello de láser de gas

aparello clásico de tales dispositivos é formado un tubo selado cunha forma funcional gasoso, así como un ressonador óptico. O tubo de descarga é xeralmente feita de cerámica de alúmina. É colocado entre o prisma eo espello reflector sobre un cilindro de berilio. A descarga realízase en dúas seccións cun cátodo común nunha corrente constante. Oksidnotantalovye cátodos frío son frecuentemente divididos en dúas partes por medio espazos dieléctricos que asegura unha distribución de corrente uniforme. Ademais, o aparello de láser de gas ofrece para ánodos - a súa función executa aceiro inoxidable, proporcionada nun fol de baleiro. Estes elementos proporcionan un tubo de conexión flexible, un prisma e un soporte de espello.

principio de funcionamento

Para o recheo do corpo activo nas descargas eléctricas aplicadas enerxía de gas, que son xerados no interior da cavidade dos electrodos do tubo do dispositivo. Na colisión dos electróns con partículas de gas é a súa excitación. Isto xera a base para a emisión de fotóns. A emisión estimulada de ondas de luz no tubo aumenta durante o seu paso a través dun plasma de gas. espellos expostas nos extremos do cilindro proporcionan a base para a dirección predominante do fluxo de luz. Un espello semitransparente, que é proporcionada con un láser de gas, selecciona o feixe direccional da fracción de fotóns, ea parte restante do mesmo é reflectido no interior do tubo, apoiando a función de radiación.

características de

O diámetro interior do tubo de descarga é tipicamente 1,5 mm. Diámetro oksidnotantalovogo cátodo pode acadar 48 mm, con 51 mm de lonxitude do elemento. Neste proxecto opera baixo tensión continua de 1000 V. O helio-neón poder radiación láser é pequeno e, como norma xeral, é calculada en décimas de Watt.

Modelos de dióxido de carbono implica a utilización de tubos cun diámetro de 2 a 10 cm. É digno de nota que o láser de gas funciona en modo continuo ten unha capacidade moi alta. Desde o punto de vista de eficiencia operativo, este factor é por veces unha vantaxe, pero para manter unha función estable tales dispositivos requiren espello duradeiro e de confianza, con elevadas propiedades ópticas. Normalmente, técnicos e elementos metálicos de safira mediante tratamento do ouro.

variedade de láseres

A clasificación principal significa tales láseres mestura de gas do tipo de separación. características dos modelos sobre o corpo de carbono activo, pero tamén ión común, helio-neón e ambiente químico xa mencionado. láseres de gas de ións de esixir a utilización de materiais con alta condutividade térmica para a fabricación da estrutura do dispositivo. En particular, os elementos cermet e detalles usados con base de cerámica de berilio. ambiente de helio-neón poden ser executados en diferentes lonxitudes de onda da radiación infravermella do espectro de luz visible. espellos ressoadores tales dispositivos caracterízanse por teren capas múltiples de revestimentos dieléctricos.

láseres químicos son unha categoría separada de tubos de gas. Eles suxiren o uso como unha mestura de gas de medio de traballo, pero a formación da emisión de luz é proporcionada a través de reacción química. É dicir, o gas é usado para a excitación química. Aparatos deste tipo son vantaxosos na medida en que pode dirixir transición de enerxía química en radiación electromagnética.

O uso de láseres de gas

Case todos os láseres deste tipo son caracterizados por un alto grao de fiabilidade, durabilidade e prezo razoable. Estes factores levaron o seu uso xeneralizado en varias industrias. Por exemplo, aparellos de helio-neón foron utilizados en operacións de nivelación e axuste realízanse en obra mina, na construción naval e na construción de varias estruturas. Ademais, as características dun helio-neón láseres son axeitados para o seu uso en organismos de comunicación óptica, no desenvolvemento de materiais holográficos e giroscópios cuántica. Houbo unha excepción desde o punto de vista de utilización práctica, e un láser de gas de argon, cuxa petición mostra a eficiencia en procesamento de material. En particular, estes dispositivos serven como un serradoiros Carver e metais.

Comentarios láseres de gas

Se consideramos os láseres en termos de propiedades de rendemento favorables, moitos usuarios relatan unha alta diretividade ea calidade xeral do feixe de luz. Tales características poden ser explicadas por unha pequena fracción de distorsión óptica, independentemente da temperatura ambiente. Como para as desvantaxes, o potencial para a difusión do medio gasoso require unha gran tensión. Ademais, láser de helio-neón e dispositivos que operan con base en mesturas de dióxido de carbono, requiren considerable conexión de alimentación eléctrica. Pero, como amosa a práctica, o resultado se xustifica. O uso de dispositivos de baixo consumo, e atopar e dispositivos con gran potencial de enerxía.

conclusión

Posibilidades de descarga combina en termos da súa utilización en sistemas de láser aínda están insuficientemente utilizado. Con todo, a demanda por eses equipos foi correctamente crecente, formando un nicho e de mercado axeitado. O gas de láser máis utilizado recibiu na industria. É usado como unha ferramenta para identificar e de corte limpo de materiais sólidos. Pero hai restricións sobre a propagación de tales equipos. En primeiro lugar, é o elemento de desgaste substrato rápida, o que reduce a durabilidade do instrumento. En segundo lugar, teñen requisitos de alta para facilitar descarga eléctrica necesaria para beamforming.