Ар кандай лазердик аппараттын негизги жумушчу компоненти активдүү чөйрө деп аталат. Ал багытталган агымдын булагы катары гана эмес, кээ бир учурларда аны олуттуу түрдө күчөтө алат. Лазердик установкаларда активдүү зат катары иштеген газ аралашмалары дал ушул өзгөчөлүккө ээ. Ошол эле учурда мындай түзүлүштөрдүн ар кандай моделдери бар, алар дизайны боюнча да, жумушчу чөйрөнүн мүнөздөмөлөрү боюнча да айырмаланат. Тигил же бул газ лазеринин көптөгөн артыкчылыктары бар, алар көптөгөн өнөр жай ишканаларынын арсеналында бекем орунду ээледи.
Газ чөйрөсүнүн аракетинин өзгөчөлүктөрү
Салттуу түрдө лазерлер катуу жана суюк чөйрөлөр менен байланышкан, алар талап кылынган өндүрүмдүүлүк менен жарык нурунун пайда болушуна салым кошот. Бул учурда, газ бир тектүү жана аз тыгыздыгы артыкчылыктарга ээ. Бул сапаттарлазер нурунун бузулбашы үчүн, энергияны жоготпоо жана чачырап кетпеши үчүн мүмкүнчүлүк берет. Ошондой эле газ лазери нурлануунун багытынын жогорулашы менен мүнөздөлөт, анын чеги жарыктын дифракциясы менен гана аныкталат. Катуу заттарга салыштырмалуу газ бөлүкчөлөрүнүн өз ара аракеттенүүсү жылуулук жылышуу шарттарында кагылышуу учурунда гана болот. Натыйжада, толтургучтун энергетикалык спектри ар бир бөлүкчөнүн энергетикалык деңгээлине өзүнчө туура келет.
Газ лазердик аппарат
Мындай приборлордун классикалык түзүлүшү газ түрүндөгү функционалдуу чөйрөсү бар жабык түтүктөн, ошондой эле оптикалык резонатордон түзүлөт. Агызуучу түтүк адатта корунд керамикасынан жасалат. Ал бериллий цилиндриндеги чагылдыруучу призма менен күзгүнүн ортосуна жайгаштырылган. Разряд туруктуу токтун жалпы катоду менен эки секцияда жүргүзүлөт. Тантал кычкылы муздак катоддор көбүнчө токтун бир калыпта бөлүштүрүлүшүн камсыз кылган диэлектрдик мейкиндиктин жардамы менен эки бөлүккө бөлүнөт. Ошондой эле, газ лазердик аппарат аноддордун болушун камсыз кылат - алардын милдети вакуумдук көөрүк түрүндө берилген дат баспас болоттон жасалган. Бул элементтер түтүктөр, призма жана күзгү кармагычтар ортосунда ийкемдүү байланышты камсыздайт.
Иштөө принциби
Газдагы активдүү денени энергия менен толтуруу үчүн аппараттын түтүкчөсүнүн көңдөйүндөгү электроддор тарабынан пайда болгон электр разряддары колдонулат. Газ бөлүкчөлөрү менен электрондордун кагылышуусу учурундаалар козголуп жатышат. Бул фотондорду чыгаруу үчүн негиз түзөт. Түтүктөгү жарык толкундарынын стимулданган эмиссиясы алар газ плазмасынан өткөн сайын көбөйөт. Цилиндрдин учтарындагы ачык күзгүлөр жарык агымынын артыкчылыктуу багыты үчүн негиз түзөт. Газ лазери менен жабдылган тунук күзгү багытталган нурдан фотондордун бир бөлүгүн тандап алат, ал эми калгандары нурлануу функциясын сактап, түтүктүн ичинде чагылдырылат.
Функциялар
Чыгуучу түтүктүн ички диаметри адатта 1,5 мм. Тантал оксидинин катодунун диаметри 51 мм элементтин узундугу менен 48 ммге жетиши мүмкүн. Бул учурда конструкция 1000 В чыңалуудагы туруктуу токтун таасири астында иштейт. Гелий-неондук лазерлерде нурлануунун күчү аз жана эреже катары, Вттин ондон бири менен эсептелет.
Көмүр кычкыл газынын моделдеринде диаметри 2ден 10 смге чейинки түтүкчөлөр колдонулат. Белгилей кетчү нерсе, үзгүлтүксүз режимде иштеген газ лазеринин кубаттуулугу өтө жогору. Операциянын эффективдүүлүгүнүн көз карашынан алганда, бул фактор кээде плюс болуп саналат, бирок мындай түзүлүштөрдүн туруктуу иштешин камсыз кылуу үчүн оптикалык касиеттери жакшыртылган бышык жана ишенимдүү күзгүлөр талап кылынат. Эреже катары, технологдор алтын менен иштетилген металл жана сапфир элементтерин колдонушат.
Лазерлердин түрлөрү
Негизги классификация мындай лазерлерди газ аралашмасынын түрүнө жараша бөлүүнү билдирет. Биз буга чейин бир көмүр кычкыл газы активдүү орган негизделген моделдердин өзгөчөлүктөрүн айтып, бирок ошондой элеиондук, гелий-неондук жана химиялык чөйрөлөр кеңири таралган. Аппараттын дизайнын өндүрүү үчүн иондук газ лазерлери жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ материалдарды колдонууну талап кылат. Атап айтканда, керамикалык-металл элементтери жана бериллий керамикасынын негизиндеги тетиктер колдонулат. Гелий-неондук медиа инфракызыл нурланууда жана көрүнгөн жарык спектринде ар кандай толкун узундуктарында иштей алат. Мындай түзүлүштөрдүн резонатордук күзгүлөрү көп катмарлуу диэлектрдик каптамалардын болушу менен айырмаланат.
Химиялык лазерлер газ түтүктөрүнүн өзүнчө категориясын билдирет. Алар ошондой эле жумушчу чөйрө катары газ аралашмаларын колдонууну камтыйт, бирок жарык нурлануунун пайда болуу процесси химиялык реакция менен камсыз кылынат. Башкача айтканда, газ химиялык дүүлүктүрүү үчүн колдонулат. Бул типтеги түзмөктөр химиялык энергияны түздөн-түз электромагниттик нурланууга айландыра ала тургандыгы менен пайдалуу.
Газ лазерлерин колдонуу
Иш жүзүндө бул түрдөгү бардык лазерлер өтө ишенимдүү, бышык жана арзан. Бул факторлор аларды өнөр жайдын түрдүү тармактарында кеңири колдонууга алып келди. Маселен, гелий-неондук приборлор шахталарда, кеме курууда, ошондой эле ар кандай конструкцияларды курууда аткарылуучу тегиздөө жана жөндөө операцияларында колдонууну тапты. Мындан тышкары, гелий-неон лазерлеринин мүнөздөмөлөрү оптикалык байланыштарды уюштурууда, голографиялык материалдарды жана кванттык гироскопторду иштеп чыгууда колдонууга ылайыктуу. Практикалык пайдалары жагынан да четте калган жокаргон газ лазери, аны колдонуу материалды кайра иштетүү тармагында натыйжалуулугун көрсөтөт. Тактап айтканда, мындай түзүлүштөр катуу тектерди жана металлдарды кесүүчү катары кызмат кылат.
Газ лазердик сын-пикирлер
Эгерде биз лазерлерди пайдалуу эксплуатациялык касиеттери жагынан карасак, көптөгөн колдонуучулар жарык нурунун жогорку багыттуулугун жана жалпы сапатын белгилешет. Мындай мүнөздөмөлөрдү айлана-чөйрөнүн температуралык шарттарына карабастан, оптикалык бурмалоолордун аз үлүшү менен түшүндүрүүгө болот. Кемчиликтерге келсек, газ түрүндөгү каражаттардын потенциалын ачуу үчүн чоң чыңалуу керек. Мындан тышкары, гелий-неон газ лазери жана көмүр кычкыл газынын аралашмаларына негизделген аппараттар туташтыруу үчүн бир топ электр энергиясын талап кылат. Бирок, практика көрсөткөндөй, натыйжа өзүн актайт. Төмөнкү кубаттуулуктагы түзмөктөр да, кубаттуулугу жогору түзмөктөр да колдонулат.
Тыянак
Газ-разряддык аралашмаларды лазердик системаларда колдонуу жагынан мумкунчулуктер али жетиштуу ездештурулбеген. Ошого карабастан, мындай жабдууларга суроо-талап ийгиликтүү рынокто тиешелүү уясын түзүү, узак убакыт бою өсүп жатат. Газ лазери өнөр жайда эң чоң бөлүштүрүүнү алды. Ал катуу материалдарды чекит жана так кесүү үчүн курал катары колдонулат. Бирок мындай жабдуулардын жайылышына тоскоол болгон факторлор да бар. Биринчиден, бул түзүлүштөрдүн туруктуулугун төмөндөтүүчү элементтик базанын тез эскириши. Экинчиден, электр разрядын камсыз кылуу үчүн жогорку талаптар бар,нурду түзүү үчүн керек.
