Gaslaser: Übersicht, Merkmale, Funktionsprinzip

Die Hauptarbeitskomponente nach einem der Laservorrichtung ist ein sogenanntes aktives Medium. Es ist nicht nur die Quelle der gerichteten Strömung, aber in einigen Ausführungsformen kann es erheblich verbessert werden. Es ist dieses Merkmal des Gasgemisches und einen vorstehenden Wirkstoff in Lasersystemen. So gibt es verschiedene Modelle solcher Geräte und unterschiedliche Struktur und die Eigenschaften der Arbeitsumgebung. Wie auch immer, hat ein Gaslaser viele Vorteile, die ihm einen festen Platz im Arsenal der viele Industrieunternehmen zu nehmen erlaubt.

Merkmale der Wirkung des gasförmigen Mediums

Traditionell mit Festkörperlaser und flüssiger Umgebung, die zur Bildung des Lichtbündels mit der erforderlichen Leistung zugeordnet ist. Somit Gas hat Vorteile der Gleichmßigkeit und niedriger Dichte. Diese Eigenschaften ermöglichen es dem Laser-Thread nicht verzerrt wird, Energie sparen und sich zerstreuen nicht. Auch Gaslaser durch eine erhöhte Strahlungsricht gekennzeichnet, die die Grenze von nur definiert Beugung von Licht. Im Vergleich zu Festkörpern Wechselwirkungen Gasteilchen erfolgt ausschließlich in Kollisionen unter thermischer Verschiebung. Als Ergebnis entspricht das Energiespektrum von Füllstoff zu dem Energieniveau von jedem der einzelnen Teilchen.

Gaslaservorrichtung

Klassische Vorrichtung solcher Vorrichtungen ist ein verschlossenes Rohr mit einem gasförmigen Medium gebildet funktionellen sowie einen optischen Resonator. Die Entladungsröhre ist in der Regel aus Aluminiumoxidkeramik hergestellt. Es liegt zwischen dem Prisma und dem Reflexionsspiegel auf einem Beryllium-Zylinder gegeben. Die Entladung wird in zwei Abschnitten mit einer gemeinsamen Kathode bei einem konstanten Strom aus. Oksidnotantalovye Kaltkathoden werden häufig in zwei Teile mit Hilfe von dielektrischen Abstandshalter getrennt sind, die gleichmäßige Stromverteilung gewährleistet. Außerdem stellt die Gaslaservorrichtung für Anoden – ihre Funktion ausführt, rostfreien Stahl, in einem Vakuum Balgs vorgesehen. Diese Elemente stellen eine flexible Verbindungsröhre, ein Prisma und einen Spiegelhalter.

Arbeitsprinzip

Für die aktiven Körper in der Gasenergie angelegten elektrischen Entladungen Füllung, die in dem Hohlraum der Vorrichtungselektroden der Röhre erzeugt werden. Bei der Kollision der Elektronen mit Gaspartikeln ist ihre Anregung. Dies schafft die Grundlage für die Emission von Photonen. Stimulierte Emission von Lichtwellen in der Röhre erhöht sich während ihres Durchgangs durch ein Gasplasma. Exposed Spiegel an den Enden des Zylinders bilden die Grundlage für die vorherrschende Richtung des Lichtstroms. Ein halbdurchlässiger Spiegel, der mit einem Gaslaser vorgesehen ist, wählt den Richtstrahl der Fraktion von Photonen, und der verbleibende Teil davon innerhalb der Röhre reflektiert, Strahlungsfunktion unterstützen.

Eigenschaften

Das Innendurchmesser der Entladungsröhre ist typischerweise 1,5 mm. Durchmesser oksidnotantalovogo Kathode 48 mm mit 51 mm Länge des Elements erreichen. In diesem Entwurf unter Gleichspannung von 1000 V arbeitet, ist die Helium-Neon-Laser-Strahlungsleistung klein und in der Regel wird in Zehnteln eines Watts berechnet.

Modelle Kohlendioxid die Verwendung von Rohren mit einem Durchmesser von 2 bis 10 cm beinhaltet. Es ist bemerkenswert, dass der Gaslaser in dem kontinuierlichen Modus arbeitet eine sehr hohe Kapazität hat. Unter dem Gesichtspunkt der Betriebseffizienz, dieser Faktor ist manchmal ein Plus, aber eine stabile Funktion erfordern derartige Vorrichtungen robust und zuverlässig Spiegel mit hohen optischen Eigenschaften zu erhalten. Normalerweise Technologen und Saphir mit Metallelementen Gold Behandlung.

Vielzahl von Lasern

Das Hauptunterklassifizierungsmittel solcher Lasers Gasgemisch Trennungstyp. Bereits Merkmale der Modelle auf dem Aktivkohlekörper erwähnt, sondern auch gemeinsame Ion, Helium-Neon und chemische Umgebung. Ionengaslaser erfordert die Verwendung von Materialien mit hohen Wärmeleitfähigkeit für die Herstellung der Vorrichtungsstruktur. Insbesondere die Cermet-Elemente und Details auf der Basis von Beryllium Keramik verwendet. Helium-Neon – Umgebung kann auf verschiedene Wellenlängen des Lauf Infrarotstrahlung im sichtbaren Lichtspektrum. Resonatorspiegel solche Geräte sind durch mit mehrschichtigen dielektrischen Beschichtungen aus.

Chemische Laser sind eine eigene Kategorie von Gasleitungen. Sie schlagen auch die Verwendung als Arbeitsmedium Gasgemisch, aber die Bildung der Lichtemission wird durch eine chemische Reaktion zur Verfügung gestellt. Das heißt, das Gas für die chemische Anregung verwendet. Vorrichtungen dieser Art sind vorteilhaft, da sie Übergang von chemischer Energie in elektromagnetische Strahlung richten können.

Die Verwendung von Gaslasern

Fast alle Laser dieser Art sind durch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und einen vernünftigen Preis aus. Diese Faktoren führten zu ihrem weit verbreiteten Einsatz in verschiedenen Branchen. Beispielsweise Helium-Neon-Vorrichtungen sind in Nivellieren und Einstellvorgänge durchgeführt wird in der Mine der Arbeit, im Schiffbau und bei der Konstruktion von verschiedenen Strukturen verwendet. Darüber hinaus sind die Eigenschaften eines Helium-Neon-Lasers zur Verwendung in optischen Kommunikations Organisationen geeignet, bei der Entwicklung von holographischen Materialien und Quanten Gyroskope. Es war eine Ausnahme von dem Gesichtspunkt der praktischen Anwendung, und ein Argongas-Laser, deren Anwendung zeigt die Effizienz in der Materialbearbeitung. Insbesondere dienen solche Vorrichtungen wie eine Carver Sägewerken und Metalle.

Bewertungen von Gaslasern

Wenn wir den Laser im Hinblick auf den günstigen anwendungstechnische Eigenschaften, viele Anwender berichten über eine hohe Richtwirkung und die Gesamtqualität des Lichtstrahls in Betracht ziehen. Solche Eigenschaften können durch einen geringen Anteil an der optischen Verzerrung unabhängig von der Umgebungstemperatur erläutert. Was die Nachteile, erfordert das Potential für die Offenlegung von gasförmigen Medien eine große Spannung. Zusätzlich Helium-Neon-Gaslaser und Vorrichtungen auf der Basis von Kohlendioxid-Mischungen arbeiten, erfordern erheblichen elektrischen Stromanschluss. Aber, wie die Praxis zeigt, rechtfertigt das Ergebnis selbst. Die Verwendung von Low-Power-Geräten und findet und Geräte mit großen Leistungspotenzial.

Abschluss

Möglichkeiten Entlastung im Hinblick auf ihre Verwendung in Lasersystemen Mischungen sind noch nicht ausreichend genutzt. Dennoch hat sich die Nachfrage nach solchen Anlagen lange erfolgreich wachsenden worden, eine geeignete Nische und Markt bilden. Das am häufigsten verwendete Lasergas in der Branche erhalten. Es wird als ein Werkzeug zu erkennen und sauberes Schneiden von festen Materialien verwendet. Aber es gibt Einschränkungen für die Verbreitung solcher Geräte. Zum einen ist es die schnelle Abnutzung Elementsubstrat, die die Haltbarkeit des Instrumentes verringert. Zweitens haben hohe Anforderungen an den Strahlformungs notwendige elektrische Entladung zu sorgen.