Har qanday lazer qurilmasining asosiy ishchi komponenti faol vosita deb ataladi. U nafaqat yo'n altirilgan oqim manbai sifatida ishlaydi, balki ba'zi hollarda uni sezilarli darajada oshirishi mumkin. Lazerli qurilmalarda faol modda sifatida ishlaydigan gaz aralashmalari aynan shu xususiyatga ega. Shu bilan birga, bunday qurilmalarning turli xil modellari mavjud bo'lib, ular dizaynda ham, ish muhitining xususiyatlarida ham farqlanadi. Qanday bo'lmasin, gaz lazeri ko'plab sanoat korxonalari arsenalida mustahkam o'rin egallashga imkon bergan ko'plab afzalliklarga ega.
Gaz muhitining ta'sir qilish xususiyatlari
An'anaga ko'ra, lazerlar qattiq va suyuq muhitlar bilan bog'langan bo'lib, ular kerakli ishlashga ega yorug'lik nurini shakllantirishga yordam beradi. Bunday holda, gaz bir xillik va past zichlik afzalliklariga ega. Bu fazilatlarlazer nurining buzilmasligiga, energiyani yo'qotmasligiga va tarqalmasligiga imkon bering. Shuningdek, gaz lazeri nurlanishning ortib borayotgan yo'nalishi bilan tavsiflanadi, uning chegarasi faqat yorug'likning diffraktsiyasi bilan belgilanadi. Qattiq jismlar bilan solishtirganda, gaz zarralarining o'zaro ta'siri faqat issiqlik almashinuvi sharoitida to'qnashuvlar paytida sodir bo'ladi. Natijada, to'ldiruvchining energiya spektri har bir zarrachaning energiya darajasiga alohida to'g'ri keladi.
Gaz lazer qurilmasi
Bunday qurilmalarning klassik qurilmasi gazsimon funktsional muhitga ega bo'lgan muhrlangan trubka, shuningdek optik rezonatordan iborat. Chiqarish trubkasi odatda korundli keramikadan tayyorlanadi. U berilliy tsilindridagi aks ettiruvchi prizma va oyna orasiga joylashtirilgan. Chiqarish to'g'ridan-to'g'ri oqimda umumiy katodli ikki qismda amalga oshiriladi. Tantal oksidi sovuq katodlari ko'pincha dielektrik ajratgich yordamida ikki qismga bo'linadi, bu oqimlarning bir xil taqsimlanishini ta'minlaydi. Shuningdek, gaz lazer qurilmasi anodlarning mavjudligini ta'minlaydi - ularning vazifasi vakuumli ko'rfaz shaklida taqdim etilgan zanglamaydigan po'latdan yasalgan. Ushbu elementlar quvurlar, prizma va oyna ushlagichlari o'rtasida moslashuvchan ulanishni ta'minlaydi.
Ish printsipi
Gazdagi faol tanani energiya bilan to'ldirish uchun qurilma trubkasi bo'shlig'idagi elektrodlar tomonidan hosil bo'ladigan elektr razryadlari qo'llaniladi. Elektronlarning gaz zarralari bilan to'qnashuvi paytidahayajonlanadilar. Bu fotonlarni chiqarish uchun asos yaratadi. Naychadagi yorug'lik to'lqinlarining rag'batlantirilgan emissiyasi gaz plazmasidan o'tganda ortadi. Tsilindrning uchlaridagi ochiq nometall yorug'lik oqimining imtiyozli yo'nalishi uchun asos bo'ladi. Gaz lazeri bilan ta'minlangan shaffof oyna yo'nalishli nurdan fotonlarning bir qismini tanlaydi va ularning qolgan qismi radiatsiya funktsiyasini saqlab, naycha ichida aks etadi.
Xususiyatlar
Chiqaruvchi trubaning ichki diametri odatda 1,5 mm. Tantal oksidi katodining diametri element uzunligi 51 mm bo'lgan 48 mm ga etishi mumkin. Bunday holda, dizayn 1000 V kuchlanishli to'g'ridan-to'g'ri oqim ta'sirida ishlaydi. Geliy-neon lazerlarida radiatsiya quvvati kichik va qoida tariqasida, Vt ning o'ndan bir qismida hisoblanadi.
Karbonat angidrid modellarida diametri 2 dan 10 sm gacha bo'lgan quvurlar qo'llaniladi. E'tiborlisi, uzluksiz rejimda ishlaydigan gaz lazeri juda yuqori quvvatga ega. Operatsion samaradorlik nuqtai nazaridan, bu omil ba'zan ortiqcha bo'ladi, ammo bunday qurilmalarning barqaror ishlashini ta'minlash uchun yaxshilangan optik xususiyatlarga ega bardoshli va ishonchli nometall talab qilinadi. Qoidaga ko'ra, texnologlar oltin bilan ishlov berilgan metall va sapfir elementlaridan foydalanadilar.
Lazer turlari
Asosiy tasnif bunday lazerlarni gaz aralashmasi turiga qarab boʻlinishni nazarda tutadi. Biz allaqachon karbonat angidrid faol tanasiga asoslangan modellarning xususiyatlarini eslatib o'tdik, balkiion, geliy-neon va kimyoviy muhitlar keng tarqalgan. Qurilmaning dizayni ishlab chiqarish uchun ionli gaz lazerlari yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan materiallardan foydalanishni talab qiladi. Xususan, keramika-metall elementlar va berilliy keramika asosidagi qismlar ishlatiladi. Geliy-neon muhiti infraqizil nurlanishda va ko'rinadigan yorug'lik spektrida turli to'lqin uzunliklarida ishlashi mumkin. Bunday qurilmalarning rezonator oynalari ko'p qatlamli dielektrik qoplamalar mavjudligi bilan ajralib turadi.
Kimyoviy lazerlar gaz quvurlarining alohida toifasini ifodalaydi. Ular, shuningdek, gaz aralashmalaridan ishlaydigan vosita sifatida foydalanishni o'z ichiga oladi, ammo yorug'lik nurlanishining hosil bo'lish jarayoni kimyoviy reaktsiya bilan ta'minlanadi. Ya'ni, gaz kimyoviy qo'zg'atish uchun ishlatiladi. Bu turdagi qurilmalar kimyoviy energiyani bevosita elektromagnit nurlanishga aylantira olishi bilan foydalidir.
Gaz lazerlaridan foydalanish
Bu turdagi deyarli barcha lazerlar juda ishonchli, bardoshli va hamyonbop. Bu omillar ularning turli sohalarda keng qo'llanilishiga olib keldi. Masalan, geliy-neon qurilmalari kon ishlarida, kemasozlikda, shuningdek, turli inshootlarni qurishda bajariladigan tekislash va sozlash operatsiyalarida qo'llanilishini topdi. Bundan tashqari, geliy-neon lazerlarining xarakteristikalari optik aloqalarni tashkil qilishda, golografik materiallar va kvant giroskoplarini ishlab chiqishda foydalanish uchun javob beradi. Amaliy manfaatlar nuqtai nazaridan istisno emas edi vaargon gaz lazeri, uni qo'llash materialni qayta ishlash sohasida samaradorlikni ko'rsatadi. Xususan, bunday qurilmalar qattiq jinslar va metallarni kesish uchun xizmat qiladi.
Gaz lazer sharhlari
Agar biz lazerlarni foydali operatsion xususiyatlar nuqtai nazaridan ko'rib chiqsak, ko'p foydalanuvchilar yorug'lik nurlarining yuqori yo'nalishi va umumiy sifatini ta'kidlashadi. Bunday xususiyatlarni atrof-muhit harorati sharoitidan qat'i nazar, optik buzilishlarning kichik bir qismi bilan izohlash mumkin. Kamchiliklarga kelsak, gazsimon muhitning potentsialini ochish uchun katta kuchlanish kerak. Bundan tashqari, geliy-neon gaz lazeri va karbonat angidrid aralashmasiga asoslangan qurilmalar ulanish uchun katta miqdorda elektr energiyasini talab qiladi. Ammo, amaliyot shuni ko'rsatadiki, natija o'zini oqlaydi. Ham kam quvvatli qurilmalar, ham yuqori quvvatga ega qurilmalar ishlatiladi.
Xulosa
Lazerli tizimlarda foydalanish nuqtai nazaridan gaz-razryadli aralashmalarning imkoniyatlari hali ham yetarli darajada oʻzlashtirilmagan. Shunga qaramay, bunday uskunaga bo'lgan talab uzoq vaqt davomida muvaffaqiyatli o'sib bormoqda va bozorda tegishli joyni tashkil qilmoqda. Gaz lazeri sanoatda eng katta taqsimotni oldi. U qattiq materiallarni nuqta va aniq kesish uchun vosita sifatida ishlatiladi. Ammo bunday uskunaning tarqalishiga to'sqinlik qiluvchi omillar ham mavjud. Birinchidan, bu element bazasining tez aşınması, bu qurilmalarning chidamliligini pasaytiradi. Ikkinchidan, elektr zaryadini ta'minlash uchun yuqori talablar mavjud,nur hosil qilish uchun kerak.
