laser a gas: panoramica, caratteristiche, principio di funzionamento

Il componente principale di lavoro di qualsiasi del dispositivo laser è un cosiddetto mezzo attivo. Non solo la fonte di flusso direzionale, ma in alcune forme di realizzazione può essere notevolmente migliorata. È questa caratteristica della miscela di gas e hanno una sostanza attiva sporgente in sistemi laser. Così ci sono diversi modelli di tali dispositivi, e diversa struttura e le caratteristiche dell'ambiente di lavoro. In ogni caso, un laser a gas ha molti vantaggi, che gli hanno permesso di prendere un posto fisso nel arsenale di molte imprese industriali.

Caratteristiche di azione del mezzo gassoso

Tradizionalmente associato con laser allo stato solido e liquido ambiente favorevole alla formazione del fascio luminoso con le prestazioni necessarie. Così gas presenta i vantaggi di uniformità e bassa densità. Queste qualità permettono il filo laser non è distorta, risparmiare energia e non dissipare. Anche laser a gas caratterizzato da una maggiore direttività radiazione, che definisce il limite di soli diffrazione della luce. Rispetto ai corpi solidi di interazione particella di gas avviene esclusivamente in collisioni sotto dilatazione termica. Come risultato, lo spettro di energia di riempimento corrisponde al livello di energia di ciascuna delle singole particelle.

laser apparecchi a gas

apparato classico di tali dispositivi è formato un tubo sigillato con un mezzo gassoso funzionale, nonché un risonatore ottico. Il tubo di scarico è generalmente costituito da ceramica di allumina. Si colloca tra il prisma e lo specchio riflettente su un cilindro berillio. Lo scarico è realizzato in due sezioni con un catodo comune a corrente costante. Oksidnotantalovye catodi freddi sono spesso separati in due parti per mezzo di distanziatori dielettrici che garantisce una distribuzione uniforme della corrente. Inoltre, l'apparecchiatura laser a gas prevede anodi – loro funzione esegue acciaio inossidabile, disponibile nel vuoto soffietto. Questi elementi forniscono un tubo di collegamento flessibile, un prisma e un supporto specchio.

principio di funzionamento

Per riempire il corpo attivo nei scariche elettriche energia gas applicata, che si generano nella cavità degli elettrodi del dispositivo del tubo. Nella collisione degli elettroni con particelle di gas è la loro eccitazione. Questo crea la base per l'emissione di fotoni. Emissione stimolata di onde luminose nel tubo aumenta durante il loro passaggio attraverso un plasma di gas. specchi esposti alle estremità del cilindro forniscono la base per la direzione prevalente del flusso luminoso. Uno specchio semitrasparente che è dotato di un laser a gas, seleziona il fascio direzionale della frazione di fotoni, e loro la parte restante viene riflessa all'interno del tubo, supportando la funzione di radiazione.

caratteristiche

Il diametro interno del tubo di scarico è tipicamente 1,5 mm. Diametro oksidnotantalovogo catodo può raggiungere i 48 mm con lunghezza 51 millimetri dell'elemento. In questo disegno opera sotto tensione continua 1000 V. La potenza della radiazione laser a elio-neon è piccolo e, di norma, è calcolato in decimi di Watt.

Modelli anidride carbonica comportano l'uso di tubi con un diametro di 2 a 10 cm. È interessante notare che il laser a gas operante in modo continuo ha una capacità molto elevata. Dal punto di vista dell'efficienza operativa, questo fattore è talvolta un plus, ma di mantenere un funzionamento stabile tali dispositivi richiedono specchio resistente e affidabile con elevate proprietà ottiche. Solitamente, tecnologi e zaffiro utilizzando elementi metallici di trattamento oro.

varietà di laser

La principale classificazione significa tali laser miscela di gas di tipo separazione. Già caratteristiche dei modelli sul corpo carbone attivo, ma anche dello ione comune, elio-neon e ambiente chimico menzionato. laser a gas ioni richiedono l'utilizzo di materiali ad elevata conducibilità termica per la fabbricazione della struttura del dispositivo. In particolare, gli elementi cermet e particolari Sulla base della ceramica berillio. ambiente elio-neon può essere eseguito su differenti lunghezze d'onda della radiazione infrarossa dello spettro della luce visibile. specchi risonatore tali dispositivi sono caratterizzati dall'avere multistrato rivestimenti dielettrici.

laser chimici sono una categoria separata di tubi del gas. Essi suggeriscono anche l'uso come miscela mezzo gas di lavoro, ma la formazione di emissione di luce è fornita mediante reazione chimica. Cioè, il gas è utilizzato per l'eccitazione chimica. Dispositivi di questo tipo sono vantaggiose in quanto possono dirigere transizione di energia chimica in radiazione elettromagnetica.

L'uso di laser a gas

Quasi tutti i laser di questo tipo sono caratterizzati da un elevato grado di affidabilità, durata e prezzo ragionevole. Questi fattori hanno portato al loro uso diffuso in varie industrie. Ad esempio, apparecchi elio-neon sono stati utilizzati in operazioni di livellamento e di regolazione vengono eseguite nel lavoro miniera, nella costruzione navale e nella costruzione di varie strutture. Inoltre, le caratteristiche di un laser a elio-neon sono adatti per l'uso nelle organizzazioni di comunicazione ottica, nello sviluppo di materiali olografici e giroscopi quantistici. C'era un'eccezione dal punto di vista dell'uso pratico, ed un laser a gas argon, la cui applicazione mostra efficienza nella lavorazione del materiale. In particolare, tali dispositivi servono come segherie Carver e metalli.

Recensioni di laser a gas

Se consideriamo i laser in termini di proprietà delle prestazioni favorevoli, molti utenti segnalano una elevata direttività e la qualità complessiva del fascio di luce. Tali caratteristiche possono essere spiegate con una piccola frazione di distorsione ottica indipendentemente dalla temperatura ambiente. Per quanto riguarda gli svantaggi, il potenziale per la comunicazione di fluidi gassosi richiede una grande tensione. Inoltre, laser a gas elio-neon e dispositivi operanti sulla base di miscele di anidride carbonica, richiedono un notevole collegamento all'alimentazione elettrica. Ma, come dimostra la pratica, il risultato si giustifica. L'uso di dispositivi a bassa potenza, e trovare e dispositivi con un grande potenziale di potenza.

conclusione

Possibilità di scarico fonde in termini del loro utilizzo nei sistemi laser sono ancora sufficientemente utilizzate. Tuttavia, la domanda di tali apparecchiature è stata a lungo in crescita con successo, formando una nicchia e di mercato adeguato. Il gas del laser più utilizzato ricevuto nel settore. E 'usato come strumento per individuare e il taglio netto di materiali solidi. Ma ci sono vincoli sulla diffusione di tali apparecchiature. In primo luogo, è la rapida usura dell'elemento di substrato, che riduce la durata dello strumento. In secondo luogo, hanno requisiti di alta prestazione scarica elettrica necessaria per la formazione del fascio.