laser à gaz: vue d'ensemble, caractéristiques, principe de fonctionnement

Le principal composant de travail, quelle que du dispositif de laser est un milieu actif que l'on appelle. Il est non seulement la source de flux directionnel, mais dans certains modes de réalisation, il peut être considérablement améliorée. Il est caractéristique de ce mélange de gaz et une substance active en saillie dans des systèmes à laser. Ainsi, il existe différents modèles de ces appareils, et une structure différente et les caractéristiques de l'environnement de travail. Quoi qu'il en soit, un laser à gaz présente de nombreux avantages, ce qui lui a permis de prendre une place importante dans l'arsenal de nombreuses entreprises industrielles.

Caractéristiques de l'action du milieu gazeux

Traditionnellement associée à des lasers à semi-conducteurs et de l'environnement liquide conduisant à la formation du faisceau lumineux avec les performances nécessaires. Ainsi, le gaz présente des avantages de l'uniformité et de faible densité. Ces qualités permettent au fil laser ne soit pas faussée, économiser de l'énergie et ne dissipe pas. En outre laser à gaz caractérisé par une directivité accrue de rayonnement, qui définit la limite de la seule diffraction de la lumière. Par rapport aux corps solides de l'interaction de particules de gaz se produit exclusivement dans des collisions de moins de déplacement thermique. En conséquence, le spectre d'énergie de charge correspond au niveau d'énergie de chacune des particules individuelles.

Appareil laser à gaz

Appareil classique de ces dispositifs est formé d'un tube fermé hermétiquement avec un milieu gazeux fonctionnel, ainsi que d'un résonateur optique. Le tube à décharge est généralement faite de céramique d'alumine. Elle est placée entre le prisme et le miroir réfléchissant sur un cylindre de béryllium. La décharge est réalisée en deux sections avec une cathode commune à un courant constant. cathodes froides Oksidnotantalovye sont souvent séparés en deux parties au moyen d'entretoises diélectriques qui assure une distribution de courant uniforme. En outre, l'appareil de laser à gaz prévoit des anodes – leur fonction exécute en acier inoxydable, muni d'un soufflet dans le vide. Ces éléments fournissent un tube de connexion flexible, un prisme et un porte-miroir.

principe de fonctionnement

Pour le remplissage du corps actif à l'énergie des gaz de décharges électriques appliquées, qui sont générés dans la cavité des électrodes de dispositif du tube. Lors de la collision des électrons avec les particules de gaz est leur excitation. Cela crée la base pour l'émission de photons. L'émission stimulée d'ondes lumineuses dans le tube augmente au cours de leur passage à travers un plasma de gaz. des miroirs aux extrémités exposées du cylindre constituent la base de la direction prédominante du flux lumineux. Un miroir semi-transparent qui est muni d'un laser à gaz, sélectionne le faisceau directionnel de la fraction de photons, et la partie restante de celle-ci est réfléchie à l'intérieur du tube, soutenant la fonction de rayonnement.

caractéristiques de

Le diamètre intérieur du tube d'évacuation est typiquement de 1,5 mm. Diamètre oksidnotantalovogo cathode peut atteindre 48 mm avec une longueur de 51 mm de l'élément. Dans cette conception fonctionne sous une tension continue de 1000 V. La puissance laser hélium-néon rayonnement est faible et, en règle générale, est calculée en dixièmes de Watt.

Les modèles de dioxyde de carbone impliquent l'utilisation de tubes d'un diamètre de 2 à 10 cm. Il est à noter que le laser à gaz fonctionnant en mode continu a une capacité très élevée. Du point de vue de l'efficacité opérationnelle, ce facteur est parfois un plus, mais pour maintenir une fonction stable de tels dispositifs nécessitent un miroir durable et fiable avec de hautes propriétés optiques. Habituellement, les technologues et le saphir en utilisant des éléments métalliques de traitement de l'or.

variété de lasers

La classification des moyens principaux de tels lasers mélange de gaz de type à séparation. Déjà mentionné les caractéristiques des modèles sur le corps de charbon actif, mais aussi ion commun, l'hélium-néon et environnement chimique. des lasers à gaz ion nécessitent l'utilisation de matériaux ayant une conductivité thermique élevée pour la fabrication de la structure du dispositif. En particulier, les éléments utilisés cermet et des détails sur la base de la céramique de béryllium. environnement hélium-néon peut fonctionner sur différentes longueurs d'onde de rayonnement infrarouge dans le spectre de lumière visible. miroirs de résonateur de tels dispositifs sont caractérisés par des couches multiples de revêtements diélectriques.

lasers chimiques sont une catégorie distincte de conduites de gaz. Ils suggèrent également l'utilisation en tant que mélange de gaz du fluide de travail, mais la formation de l'émission de lumière est fournie par une réaction chimique. Autrement dit, le gaz est utilisé pour l'excitation chimique. Des dispositifs de ce type sont avantageux en ce qu'ils peuvent diriger la transition de l'énergie chimique en rayonnement électromagnétique.

L'utilisation de lasers à gaz

Presque tous les lasers de ce type sont caractérisés par un degré élevé de fiabilité, de durabilité et de prix raisonnable. Ces facteurs ont conduit à leur utilisation répandue dans diverses industries. Par exemple, un appareil hélium-néon ont été utilisés dans le nivellement et les opérations de réglage sont effectuées dans le travail de la mine, dans la construction navale et dans la construction de diverses structures. En outre, les caractéristiques d'un laser hélium-néon sont adaptés pour une utilisation dans les organisations de communication optiques, dans le développement de matériaux holographiques et gyroscopes quantique. Il y a eu une exception du point de vue de l'utilisation pratique, et un laser à l'argon gazeux, dont la demande montre l'efficacité dans le traitement des matériaux. En particulier, ces dispositifs servent de scieries de carver et des métaux.

Avis sur les lasers à gaz

Si l'on considère les lasers en termes de propriétés de performance favorables, de nombreux utilisateurs rapportent une haute dispersion et la qualité globale du faisceau lumineux. Ces caractéristiques peuvent être expliquées par une petite fraction de distorsion optique quel que soit l'environnement de température. En ce qui concerne les inconvénients, le potentiel de la divulgation des milieux gazeux nécessite une grande tension. En outre, un laser à gaz hélium-néon et des dispositifs fonctionnant sur la base de mélanges de dioxyde de carbone, nécessitent une connexion électrique considérable. Mais, comme le montre la pratique, le résultat se justifie. L'utilisation d'appareils de faible puissance, et trouver et appareils avec un grand potentiel de puissance.

conclusion

décharge des possibilités en termes de mélanges de tissus leur utilisation dans les systèmes laser sont encore insuffisamment utilisés. Néanmoins, la demande de ces équipements a connu une croissance avec succès à long, formant un créneau approprié et le marché. Le gaz laser le plus largement utilisé dans l'industrie a reçu. Il est utilisé comme un outil pour repérer et coupe propre des matériaux solides. Mais il y a des contraintes sur la propagation de ces équipements. , Il est tout d'abord le substrat d'élément d'usure rapide, ce qui réduit la durée de vie de l'instrument. D'autre part, ont des exigences élevées pour fournir une décharge électrique nécessaire pour beamforming.