Газовый лазер

редактировать

A Газовый лазер - это лазер, в котором электрический ток разряжается через газ для получения когерентного света. Газовый лазер был первым лазером непрерывного света и первым лазером, который работал по принципу преобразования электрической энергии в выходной лазерный свет. Первый газовый лазер, гелий-неоновый лазер (HeNe), был изобретен ирано-американским физиком Али Джаваном и американским физиком Уильямом Р. Беннеттом-младшим., в 1960 году. Он генерировал когерентный световой луч в инфракрасной области спектра на 1,15 микрометра.

Содержание
  • 1 Типы газовых лазеров
    • 1.1 Химические лазеры
    • 1.2 Эксимерные лазеры
    • 1.3 Ионные лазеры
    • 1.4 Лазеры на парах металлов
  • 2 Преимущества
  • 3 Области применения
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
Типы газовых лазеров

Газовые лазеры, использующие множество газы были созданы и используются для многих целей.

Лазеры на диоксиде углерода или CO2 могут излучать сотни киловатт при 9,6 мкм и 10,6 мкм и часто используются в промышленности для резки и сварки. КПД лазера на CO 2 превышает 10%.

Лазеры на угарном газе или «СО» могут иметь очень большую мощность, но использование этого типа лазера ограничено токсичностью газообразного окиси углерода. Операторы должны быть защищены от этого смертоносного газа. Кроме того, он чрезвычайно агрессивен по отношению ко многим материалам, включая уплотнения, прокладки и т. Д.

Гелий-неоновые (HeNe) лазеры можно заставить колебаться на более чем 160 различных длинах волн, настроив резонатор Q на пик на желаемой длине волны.. Это можно сделать, регулируя спектральный отклик зеркал или используя дисперсионный элемент (призма Литтроу ) в резонаторе. Устройства, работающие на длине волны 633 нм, очень распространены в школах и лабораториях из-за их низкой стоимости и почти идеального качества луча.

Азотные лазеры работают в ультрафиолетовом диапазоне, обычно 337,1 нм, с использованием молекулярного азота в качестве усиливающей среды, накачиваемой электрическим разрядом.

TEA-лазеры возбуждаются посредством электрического разряда высокого напряжения в газовой смеси, как правило, при атмосферном давлении или выше. Аббревиатура «TEA» означает «поперечно возбужденная атмосфера».

Химические лазеры

Химические лазеры питаются за счет химической реакции и могут достигать высокой мощности при непрерывной работе. Например, в лазере на фтористом водороде (2,7–2,9 мкм) и в лазере на фториде дейтерия (3,8 мкм) реакция представляет собой комбинацию газообразного водорода или дейтерия с продуктами сгорания этилен в трифториде азота. Они были изобретены Джорджем К. Пиментелом..

Химические лазеры питаются за счет химической реакции, позволяющей быстро высвобождать большое количество энергии. Такие очень мощные лазеры особенно интересны для военных. Кроме того, были разработаны химические лазеры непрерывного действия с очень высокими уровнями мощности, питаемые потоками газов, и они имеют некоторые промышленные применения.

Эксимерные лазеры

Эксимерные лазеры работают за счет химической реакции с участием возбужденного димера или эксимера, который представляет собой короткоживущие димерные или гетеродимерные молекулы, образованные из двух видов (атомы), по крайней мере один из которых находится в возбужденном электронном состоянии. Обычно они излучают ультрафиолет свет и используются в полупроводниковой фотолитографии и в хирургии глаза LASIK. Обычно используемые эксимерные молекулы включают F 2(фтор, излучающий при 157 нм) и соединения благородных газов (ArF [193 нм], KrCl [222 нм], KrF [248 нм], XeCl [308 нм] и XeF [351 нм]).

Ионные лазеры

аргон-ионные лазеры излучают свет в диапазоне 351–528,7 нм. В зависимости от оптики и лазерной трубки можно использовать разное количество линий, но наиболее часто используемые линии - это 458 нм, 488 нм и 514,5 нм.

Лазеры на парах металлов

Лазеры на парах металлов - это газовые лазеры, которые обычно генерируют волны ультрафиолетового с длиной волны . Гелий - серебро (HeAg) 224 нм неон - медь (NeCu) 248 нм и гелий - кадмий (HeCd) 325 нм являются тремя примерами. Эти лазеры имеют особенно узкую ширину линии колебаний <3 ГГц (500 фемтометров ), что делает их кандидатами для использования в флуоресценции с подавлением Рамановская спектроскопия.

Лазер на парах меди с двумя спектральными линиями - зеленой (510,6 нм) и желтой (578,2 нм) - является самым мощным лазером с самой высокой эффективностью в видимом спектре.

Преимущества
  • Большой объем активного материала
  • Активный материал относительно недорог
  • Практически невозможно повредить активный материал
  • Тепло можно быстро отвести от резонатор
Области применения
  • He-Ne лазер в основном используется для изготовления голограмм.
  • В лазерной печати He-Ne лазер используется в качестве источника для записи на светочувствительном материале.
  • He-Ne лазеры использовались для считывания штрих-кодов, которые отпечатываются на товарах в магазинах. Их в основном заменили лазерные диоды..
  • Азотные лазеры и эксимерные лазеры используются в импульсной накачке лазеров на красителях.
  • Ионные лазеры, в основном аргоновые, используются в непрерывной накачке лазеров на красителях.
См. Также
Ссылки
Wikimedia Commons есть материалы, связанные с Газовыми лазерами.
Последняя правка сделана 2021-05-21 12:44:34
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте