Përbërësi kryesor i punës i çdo pajisjeje lazer është i ashtuquajturi medium aktiv. Ai jo vetëm që vepron si një burim i rrjedhës së drejtuar, por në disa raste mund ta përmirësojë ndjeshëm atë. Është pikërisht kjo veçori që kanë përzierjet e gazit që veprojnë si lëndë aktive në instalimet me lazer. Në të njëjtën kohë, ekzistojnë modele të ndryshme të pajisjeve të tilla, të cilat ndryshojnë si në dizajn ashtu edhe në karakteristikat e mjedisit të punës. Në një mënyrë apo tjetër, lazeri i gazit ka shumë përparësi që e kanë lejuar atë të zërë një vend të fortë në arsenalin e shumë ndërmarrjeve industriale.
Veçoritë e veprimit të mediumit të gaztë
Tradicionalisht, lazerët shoqërohen me media të ngurta dhe të lëngshme që kontribuojnë në formimin e një rreze drite me performancën e kërkuar. Në këtë rast, gazi ka përparësitë e uniformitetit dhe densitetit të ulët. Këto cilësilejoni që rreze lazer të mos shtrembërohet, të mos humbasë energji dhe të mos shpërndahet. Gjithashtu, lazeri i gazit karakterizohet nga një drejtim i rritur i rrezatimit, kufiri i të cilit përcaktohet vetëm nga difraksioni i dritës. Krahasuar me trupat e ngurtë, bashkëveprimi i grimcave të gazit ndodh ekskluzivisht gjatë përplasjeve në kushte të zhvendosjes termike. Si rezultat, spektri i energjisë i mbushësit korrespondon me nivelin e energjisë së secilës grimcë veç e veç.
Pajisje lazer me gaz
Pajisja klasike e pajisjeve të tilla formohet nga një tub i mbyllur me një mjedis funksional të gaztë, si dhe një rezonator optik. Tubi i shkarkimit është bërë zakonisht prej qeramike zmeril. Ai vendoset midis një prizmi reflektues dhe një pasqyre në një cilindër beriliumi. Shkarkimi kryhet në dy seksione me një katodë të përbashkët në rrymë të vazhdueshme. Katodat e ftohta të oksidit të tantalit më së shpeshti ndahen në dy pjesë me anë të një ndarësi dielektrik, i cili siguron shpërndarje uniforme të rrymave. Gjithashtu, pajisja me lazer me gaz parashikon praninë e anodës - funksioni i tyre kryhet nga çelik inox, i paraqitur në formën e shakullit vakum. Këta elementë sigurojnë një lidhje fleksibël midis tubave, prizmit dhe mbajtësve të pasqyrës.
Parimi i punës
Për të mbushur trupin aktiv në gaz me energji, përdoren shkarkime elektrike, të cilat gjenerohen nga elektroda në zgavrën e tubit të pajisjes. Gjatë përplasjes së elektroneve me grimcat e gazitata janë të eksituar. Kjo krijon bazën për emetimin e fotoneve. Emetimi i stimuluar i valëve të dritës në tub rritet ndërsa ato kalojnë nëpër plazmën e gazit. Pasqyrat e ekspozuara në skajet e cilindrit formojnë bazën për drejtimin preferencial të fluksit të dritës. Një pasqyrë e tejdukshme, e cila furnizohet me një lazer gazi, zgjedh një pjesë të fotoneve nga rrezja e drejtimit dhe pjesa tjetër e tyre reflektohet brenda tubit, duke ruajtur funksionin e rrezatimit.
Karakteristikat
Diametri i brendshëm i tubit të shkarkimit është zakonisht 1.5 mm. Diametri i katodës së oksidit të tantalit mund të arrijë 48 mm me një gjatësi elementi prej 51 mm. Në këtë rast, dizajni funksionon nën veprimin e një rryme direkte me një tension prej 1000 V. Në lazerët helium-neon, fuqia e rrezatimit është e vogël dhe, si rregull, llogaritet në të dhjetat e W.
Modelet e dioksidit të karbonit përdorin tuba me diametër nga 2 deri në 10 cm. Vlen të përmendet se një lazer me gaz që funksionon në modalitetin e vazhdueshëm ka një fuqi shumë të lartë. Nga pikëpamja e efikasitetit operacional, ky faktor ndonjëherë është një plus, megjithatë, për të ruajtur një funksion të qëndrueshëm të pajisjeve të tilla, kërkohen pasqyra të qëndrueshme dhe të besueshme me veti optike të zgjeruara. Si rregull, teknologët përdorin elementë metali dhe safiri me trajtim ari.
Llojet e lazerëve
Klasifikimi kryesor nënkupton ndarjen e lazerëve të tillë sipas llojit të përzierjes së gazit. Ne kemi përmendur tashmë veçoritë e modeleve të bazuara në një trup aktiv me dioksid karboni, por gjithashtumedia jonike, helium-neon dhe kimike janë të zakonshme. Për të prodhuar dizajnin e pajisjes, lazerët e gazit jonik kërkojnë përdorimin e materialeve me përçueshmëri të lartë termike. Në veçanti përdoren elemente qeramike-metalike dhe pjesë të bazuara në qeramikë beriliumi. Media helium-neon mund të veprojë në gjatësi vale të ndryshme në rrezatim infra të kuqe dhe në spektrin e dritës së dukshme. Pasqyrat rezonatore të pajisjeve të tilla dallohen nga prania e veshjeve dielektrike me shumë shtresa.
Lazerët kimikë përfaqësojnë një kategori të veçantë tubash gazi. Ato përfshijnë gjithashtu përdorimin e përzierjeve të gazit si një mjet pune, por procesi i formimit të rrezatimit të dritës sigurohet nga një reaksion kimik. Kjo do të thotë, gazi përdoret për ngacmim kimik. Pajisjet e këtij lloji janë të dobishme në atë që mund të shndërrojnë drejtpërdrejt energjinë kimike në rrezatim elektromagnetik.
Përdorimi i lazerëve me gaz
Praktikisht të gjithë lazerët e këtij lloji janë shumë të besueshëm, të qëndrueshëm dhe të përballueshëm. Këta faktorë kanë çuar në përdorimin e tyre të gjerë në industri të ndryshme. Për shembull, pajisjet helium-neon kanë gjetur aplikim në operacionet e nivelimit dhe rregullimit që kryhen në operacionet e minierave, në ndërtimin e anijeve, si dhe në ndërtimin e strukturave të ndryshme. Për më tepër, karakteristikat e lazerëve helium-neon janë të përshtatshme për përdorim në organizimin e komunikimeve optike, në zhvillimin e materialeve holografike dhe xhiroskopëve kuantikë. Nuk ishte përjashtim për sa i përket përfitimeve praktike dhelazer me gaz argon, aplikimi i të cilit tregon efikasitet në fushën e përpunimit të materialeve. Në veçanti, pajisje të tilla shërbejnë si prerëse e gurëve të fortë dhe metaleve.
Komente me lazer me gaz
Nëse i konsiderojmë lazerët nga pikëpamja e vetive të dobishme funksionale, shumë përdorues vërejnë drejtimin e lartë dhe cilësinë e përgjithshme të rrezes së dritës. Karakteristikat e tilla mund të shpjegohen me një pjesë të vogël të shtrembërimeve optike, pavarësisht nga kushtet e temperaturës së ambientit. Sa i përket disavantazheve, nevojitet një tension i madh për të zhbllokuar potencialin e mediave të gazta. Përveç kësaj, një lazer gazi helium-neoni dhe pajisjet e bazuara në përzierjet e dioksidit të karbonit kërkojnë një sasi të konsiderueshme të energjisë elektrike për t'u lidhur. Por, siç tregon praktika, rezultati justifikon veten. Përdoren si pajisje me fuqi të ulët ashtu edhe pajisje me potencial të lartë fuqie.
Përfundim
Mundësitë e përzierjeve të shkarkimit të gazit për sa i përket përdorimit të tyre në sistemet lazer janë ende të pamjaftueshme. Sidoqoftë, kërkesa për pajisje të tilla është rritur me sukses për një kohë të gjatë, duke formuar një vend përkatës në treg. Lazeri i gazit ka marrë shpërndarjen më të madhe në industri. Përdoret si mjet për prerje me pikë dhe të saktë të materialeve të ngurta. Por ka edhe faktorë që pengojnë përhapjen e pajisjeve të tilla. Së pari, ky është një konsum i shpejtë i bazës së elementit, i cili zvogëlon qëndrueshmërinë e pajisjeve. Së dyti, ka kërkesa të larta për sigurimin e një shkarkimi elektrik,nevojiten për të formuar traun.
