ส่วนประกอบการทำงานหลักของอุปกรณ์เลเซอร์คือสื่อที่เรียกว่าแอคทีฟ มันไม่เพียงทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของการไหลโดยตรง แต่ในบางกรณีสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ คุณสมบัตินี้มีอย่างแม่นยำที่ส่วนผสมของก๊าซซึ่งทำหน้าที่เป็นสารออกฤทธิ์ในการติดตั้งด้วยเลเซอร์มี ในเวลาเดียวกัน อุปกรณ์ดังกล่าวมีรุ่นต่างๆ ซึ่งแตกต่างกันทั้งในด้านการออกแบบและลักษณะของสภาพแวดล้อมการทำงาน ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง เลเซอร์ก๊าซมีข้อดีหลายประการที่ทำให้มีความแข็งแกร่งในคลังแสงของบริษัทอุตสาหกรรมหลายแห่ง
คุณสมบัติของตัวกลางแก๊ส
ตามธรรมเนียมแล้ว เลเซอร์เกี่ยวข้องกับสื่อที่เป็นของแข็งและของเหลว ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างลำแสงที่มีประสิทธิภาพตามที่ต้องการ ในกรณีนี้ ก๊าซมีข้อดีคือความสม่ำเสมอและความหนาแน่นต่ำ คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ลำแสงเลเซอร์ไม่บิดเบี้ยว ไม่สูญเสียพลังงาน และไม่กระจาย นอกจากนี้เลเซอร์ก๊าซยังมีทิศทางที่เพิ่มขึ้นของรังสีซึ่งขีด จำกัด นั้นพิจารณาจากการเลี้ยวเบนของแสงเท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับของแข็งแล้ว ปฏิกิริยาของอนุภาคก๊าซจะเกิดขึ้นเฉพาะระหว่างการชนกันภายใต้สภาวะการเคลื่อนตัวทางความร้อน เป็นผลให้สเปกตรัมพลังงานของสารตัวเติมสอดคล้องกับระดับพลังงานของแต่ละอนุภาคแยกจากกัน
อุปกรณ์เลเซอร์แก๊ส
อุปกรณ์แบบคลาสสิกของอุปกรณ์ดังกล่าวประกอบขึ้นจากท่อปิดผนึกที่มีตัวกลางที่ใช้เป็นก๊าซ เช่นเดียวกับเครื่องสะท้อนเสียงแบบออปติคัล ท่อระบายมักจะทำจากเซรามิกคอรันดัม มันถูกวางไว้ระหว่างปริซึมสะท้อนแสงกับกระจกบนทรงกระบอกเบริลเลียม การคายประจุจะดำเนินการในสองส่วนด้วยแคโทดทั่วไปที่กระแสตรง แคโทดเย็นแทนทาลัมออกไซด์ส่วนใหญ่มักจะแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยใช้ตัวเว้นวรรคอิเล็กทริก ซึ่งช่วยให้มั่นใจการกระจายสม่ำเสมอของกระแส นอกจากนี้อุปกรณ์เลเซอร์แก๊สยังจัดให้มีขั้วบวก - หน้าที่ของพวกเขาทำด้วยสแตนเลสซึ่งนำเสนอในรูปแบบของเครื่องเป่าลมสูญญากาศ องค์ประกอบเหล่านี้ให้การเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นระหว่างท่อ ปริซึม และตัวยึดกระจก
หลักการทำงาน
เพื่อเติมพลังงานให้กับร่างกายที่ใช้งานในก๊าซ การปล่อยไฟฟ้าจะถูกใช้ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยอิเล็กโทรดในโพรงของท่ออุปกรณ์ ระหว่างการชนกันของอิเล็กตรอนกับอนุภาคก๊าซพวกเขาถูกปลุกเร้า สิ่งนี้สร้างพื้นฐานสำหรับการปล่อยโฟตอน การปล่อยคลื่นแสงที่ถูกกระตุ้นในหลอดจะเพิ่มขึ้นเมื่อผ่านพลาสมาของแก๊ส กระจกแบบเปิดโล่งที่ปลายกระบอกสูบเป็นพื้นฐานสำหรับทิศทางพิเศษของฟลักซ์แสง กระจกโปร่งแสงซึ่งมาพร้อมกับเลเซอร์ก๊าซ จะเลือกโฟตอนส่วนหนึ่งจากลำแสงบอกทิศทาง และส่วนที่เหลือจะสะท้อนเข้าไปในหลอดโดยคงฟังก์ชันการแผ่รังสีเอาไว้
คุณสมบัติ
เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อระบายมักจะ 1.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของแคโทดแทนทาลัมออกไซด์สามารถเข้าถึงได้ 48 มม. โดยมีความยาวองค์ประกอบ 51 มม. ในกรณีนี้ การออกแบบทำงานภายใต้การกระทำของกระแสตรงที่มีแรงดันไฟฟ้า 1,000 V ในเลเซอร์ฮีเลียม-นีออน พลังงานรังสีมีขนาดเล็ก และตามกฎแล้วจะคำนวณเป็น 1 ใน 10 ของ W
รุ่นคาร์บอนไดออกไซด์ใช้หลอดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ถึง 10 ซม. เป็นที่น่าสังเกตว่าเลเซอร์แก๊สที่ทำงานในโหมดต่อเนื่องมีกำลังสูงมาก จากมุมมองของประสิทธิภาพการทำงาน ปัจจัยนี้บางครั้งอาจเป็นประโยชน์ อย่างไรก็ตาม เพื่อรักษาฟังก์ชันที่เสถียรของอุปกรณ์ดังกล่าว จำเป็นต้องใช้กระจกที่ทนทานและเชื่อถือได้พร้อมคุณสมบัติทางแสงที่ได้รับการปรับปรุง ตามกฎแล้ว นักเทคโนโลยีใช้ธาตุโลหะและแซฟไฟร์กับทองคำ
เลเซอร์ชนิดต่างๆ
การจำแนกประเภทหลักแสดงถึงการแบ่งตัวของเลเซอร์ดังกล่าวตามประเภทของส่วนผสมของก๊าซ เราได้กล่าวถึงคุณสมบัติของแบบจำลองตามตัวที่ใช้งานคาร์บอนไดออกไซด์แล้ว แต่ยังสื่ออิออน ฮีเลียม-นีออน และสารเคมีเป็นเรื่องปกติ ในการผลิตการออกแบบของอุปกรณ์ เลเซอร์ก๊าซไอออนจำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใช้องค์ประกอบและชิ้นส่วนเซรามิกโลหะและชิ้นส่วนที่อิงจากเซรามิกเบริลเลียม สื่อฮีเลียม-นีออนสามารถทำงานที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันในการแผ่รังสีอินฟราเรดและในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ กระจกสะท้อนเสียงของอุปกรณ์ดังกล่าวมีความโดดเด่นด้วยการเคลือบอิเล็กทริกหลายชั้น
เลเซอร์เคมีเป็นตัวแทนของท่อก๊าซประเภทต่างๆ พวกเขายังเกี่ยวข้องกับการใช้ส่วนผสมของก๊าซเป็นสื่อกลางในการทำงาน แต่กระบวนการของการก่อตัวของรังสีแสงนั้นมาจากปฏิกิริยาเคมี นั่นคือก๊าซที่ใช้สำหรับการกระตุ้นทางเคมี อุปกรณ์ประเภทนี้มีข้อได้เปรียบตรงที่สามารถแปลงพลังงานเคมีเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้โดยตรง
การใช้เลเซอร์แก๊ส
เลเซอร์ประเภทนี้มีความน่าเชื่อถือสูง ทนทาน และราคาไม่แพง ปัจจัยเหล่านี้นำไปสู่การใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ฮีเลียม-นีออนพบการใช้งานในการปรับระดับและการปรับที่ดำเนินการในเหมือง ในการต่อเรือ ตลอดจนในการก่อสร้างโครงสร้างต่างๆ นอกจากนี้ ลักษณะของเลเซอร์ฮีเลียม-นีออนยังเหมาะสำหรับใช้ในการจัดระเบียบการสื่อสารด้วยแสง ในการพัฒนาวัสดุโฮโลแกรมและไจโรสโคปควอนตัม ก็ไม่มีข้อยกเว้นในแง่ของประโยชน์ในทางปฏิบัติและเลเซอร์ก๊าซอาร์กอน การประยุกต์ใช้ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในด้านการประมวลผลวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุปกรณ์ดังกล่าวทำหน้าที่เป็นเครื่องตัดฮาร์ดร็อกและโลหะ
รีวิวเลเซอร์แก๊ส
หากเราพิจารณาเลเซอร์จากมุมมองของคุณสมบัติการทำงานที่ได้เปรียบ ผู้ใช้จำนวนมากสังเกตเห็นทิศทางที่สูงและคุณภาพโดยรวมของลำแสง ลักษณะดังกล่าวสามารถอธิบายได้ด้วยสัดส่วนเพียงเล็กน้อยของการบิดเบือนทางแสง โดยไม่คำนึงถึงสภาวะอุณหภูมิแวดล้อม สำหรับข้อเสีย จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่เพื่อปลดล็อกศักยภาพของตัวกลางที่เป็นก๊าซ นอกจากนี้ เลเซอร์ก๊าซฮีเลียม-นีออน และอุปกรณ์ที่ใช้ส่วนผสมของคาร์บอนไดออกไซด์ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากในการเชื่อมต่อ แต่จากการฝึกฝนแสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์นั้นสมเหตุสมผล ใช้ทั้งอุปกรณ์พลังงานต่ำและอุปกรณ์ที่มีศักยภาพพลังงานสูง
สรุป
ความเป็นไปได้ของสารผสมการปลดปล่อยก๊าซในแง่ของการใช้งานในระบบเลเซอร์นั้นยังไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม ความต้องการอุปกรณ์ดังกล่าวเติบโตอย่างประสบความสำเร็จมาเป็นเวลานาน ทำให้เกิดช่องที่สอดคล้องกันในตลาด เลเซอร์ก๊าซได้รับการจัดจำหน่ายมากที่สุดในอุตสาหกรรม ใช้เป็นเครื่องมือสำหรับการตัดวัสดุแข็งแบบชี้และแม่นยำ แต่ก็มีปัจจัยที่ขัดขวางการแพร่กระจายของอุปกรณ์ดังกล่าว ประการแรก นี่คือการสึกหรออย่างรวดเร็วของฐานองค์ประกอบ ซึ่งลดความทนทานของอุปกรณ์ ประการที่สอง มีข้อกำหนดสูงสำหรับการจ่ายกระแสไฟฟ้าจำเป็นต้องสร้างบีม
