laser de gás: visão geral, características, princípio de funcionamento

O principal componente de trabalho de qualquer um dos dispositivos de laser é um assim chamado meio activo. Ele não só é a fonte de fluxo direcional, mas em algumas concretizações pode ser consideravelmente reforçada. É esta característica da mistura de gás e tem uma substância activa que se projecta em sistemas de laser. Deste modo, existem diferentes modelos de dispositivos, e estrutura diferentes e características do ambiente de trabalho. De qualquer forma, um laser de gás tem muitas vantagens, o que lhe permitiu assumir um lugar firme no arsenal de muitas empresas industriais.

Características de acção do meio gasoso

Tradicionalmente associado com lasers de estado sólido e de meio líquido, que conduzam à formação do feixe de luz com o desempenho necessário. Assim, o gás tem vantagens da uniformidade e densidade baixa. Estas qualidades permitem que o fio a laser não é distorcida, economizar energia e não se dissipa. Também laser de gás caracterizado por um aumento da directividade radiação, que define o limite de apenas de difracção de luz. Em comparação com os corpos sólidos de interacção partícula gás ocorre exclusivamente em colisões sob deslocamento térmico. Como resultado, o espectro de energia de material de enchimento corresponde ao nível de energia de cada uma das partículas individuais.

aparelho de laser de gás

aparelho clássico de tais dispositivos é formado um tubo selado com uma forma funcional gasoso, bem como um ressonador óptico. O tubo de descarga é geralmente feita de cerâmica de alumina. Ele é colocado entre o prisma e o espelho reflector sobre um cilindro de berílio. A descarga é efectuada em duas seções com um cátodo comum numa corrente constante. Oksidnotantalovye cátodos frio são frequentemente divididos em duas partes por meio de espaçadores dieléctricos que assegura uma distribuição de corrente uniforme. Além disso, o aparelho de laser de gás fornece para ânodos – a sua função executa aço inoxidável, fornecida em um fole de vácuo. Estes elementos proporcionam um tubo de ligação flexível, um prisma e um suporte de espelho.

princípio de funcionamento

Para o enchimento do corpo activo nas descargas eléctricas aplicadas energia de gás, que são gerados no interior da cavidade dos eléctrodos do tubo do dispositivo. Na colisão dos electrões com partículas de gás é a sua excitação. Isso cria a base para a emissão de fótons. A emissão estimulada de ondas de luz no tubo aumenta durante a sua passagem através de um plasma de gás. espelhos expostas nas extremidades do cilindro fornecem a base para a direcção predominante do fluxo de luz. Um espelho semitransparente, que é fornecida com um laser de gás, selecciona o feixe direccional da fracção de fotões, e a parte restante do mesmo é reflectido no interior do tubo, apoiando a função de radiação.

características de

O diâmetro interior do tubo de descarga é tipicamente 1,5 mm. Diâmetro oksidnotantalovogo cátodo pode atingir 48 mm, com 51 milímetros de comprimento do elemento. Neste projeto opera sob tensão contínua de 1000 V. O hélio-neon poder radiação laser é pequeno e, como regra, é calculada em décimos de Watt.

Modelos de dióxido de carbono envolve a utilização de tubos com um diâmetro de 2 a 10 cm. É digno de nota que o laser de gás a funcionar no modo contínuo tem uma capacidade muito alta. Do ponto de vista de eficiência operacional, este factor é por vezes uma vantagem, mas para manter uma função estável tais dispositivos requerem espelho durável e fiável, com elevadas propriedades ópticas. Normalmente, técnicos e elementos metálicos de safira através de tratamento do ouro.

variedade de lasers

A classificação principal significa tais lasers mistura de gás do tipo de separação. características dos modelos sobre o corpo de carbono activo, mas também ião comum, hélio-néon e ambiente químico já mencionado. lasers de gás de iões de exigir a utilização de materiais com alta condutividade térmica para o fabrico da estrutura do dispositivo. Em particular, os elementos cermet e detalhes usados com base de cerâmica de berílio. ambiente de hélio-néon podem ser executados em diferentes comprimentos de onda da radiação infravermelha do espectro de luz visível. espelhos ressoadores tais dispositivos são caracterizados por terem camadas múltiplas de revestimentos dieléctricos.

lasers químicos são uma categoria separada de tubos de gás. Eles também sugerem o uso como uma mistura de gás de meio de trabalho, mas a formação da emissão de luz é fornecida através de reacção química. Ou seja, o gás é usado para a excitação química. Os dispositivos deste tipo são vantajosos na medida em que pode dirigir transição de energia química em radiação electromagnética.

O uso de lasers de gás

Quase todos os lasers deste tipo são caracterizados por um alto grau de confiabilidade, durabilidade e preço razoável. Esses fatores levaram a sua utilização generalizada em várias indústrias. Por exemplo, aparelhos de hélio-néon têm sido utilizados em operações de nivelamento e ajustamento são realizadas na obra mina, na construção naval e na construção de várias estruturas. Além disso, as características de um hélio-néon lasers são adequados para utilização em organismos de comunicação óptica, no desenvolvimento de materiais holográficos e giroscópios quântica. Houve uma excepção do ponto de vista de utilização prática, e um laser de gás de árgon, cujo pedido mostra a eficiência em processamento de material. Em particular, estes dispositivos servem como um serrações Carver e metais.

Comentários de lasers de gás

Se considerarmos os lasers em termos de propriedades de desempenho favoráveis, muitos usuários relatam uma alta diretividade e a qualidade geral do feixe de luz. Tais características podem ser explicadas por uma pequena fracção de distorção óptica, independentemente da temperatura ambiente. Como para as desvantagens, o potencial para a divulgação do meio gasoso requer uma grande tensão. Além disso, laser de hélio-néon e dispositivos que operam com base em misturas de dióxido de carbono, requerem considerável conexão de alimentação eléctrica. Mas, como mostra a prática, o resultado se justifica. O uso de dispositivos de baixa potência, e encontrar e dispositivos com grande potencial de energia.

conclusão

Possibilidades de descarga combina em termos da sua utilização em sistemas de laser ainda estão insuficientemente utilizado. No entanto, a demanda por esses equipamentos tem sido com sucesso crescente, formando um nicho e de mercado adequado. O gás de laser mais utilizado recebeu na indústria. É usado como uma ferramenta para identificar e de corte limpo de materiais sólidos. Mas há restrições sobre a propagação de tais equipamentos. Em primeiro lugar, é o elemento de desgaste substrato rápida, o que reduz a durabilidade do instrumento. Em segundo lugar, têm requisitos de alta para fornecer descarga elétrica necessária para beamforming.