/ / לייזר אודם: עיקרון הפעולה

לייזר רובי: עיקרון הפעולה

הלייזרים הראשונים הופיעו כמה עשוריםבחזרה, ועד היום מקדמים את המגזר הזה על ידי החברות הגדולות ביותר. מפתחים מקבלים יותר ויותר איכויות ציוד חדשות, מה שמאפשר למשתמשים ליישם זאת בצורה יעילה יותר בפועל.

לייזר של מצב מוצק אודם אינו נחשב לאחד המכשירים המבטיחים מסוג זה, אך עם כל חסרונותיו הוא עדיין מוצא נישות במבצע.

לייזר אודם

מידע כללי

לייזרים רובי מסווגיםהתקני מצב מוצק. לעומת מקבילים כימיים וגז, יש להם כוח נמוך יותר. זה מוסבר על ידי ההבדל במאפייני האלמנטים שבגללו ניתנת קרינה. לדוגמה, אותם לייזרים כימיים מסוגלים לייצר שטפי אור בהספק של מאות קילוואט. בין התכונות המבדילות לייזר אודם, מציינים מידה גבוהה של מונוכרומטיות, כמו גם קוהרנטיות קרינה. בנוסף, דגמים מסוימים נותנים ריכוז מוגבר של אנרגיית אור בחלל, וזה מספיק ליישום היתוך תרמי גרעיני עקב חימום הפלזמה על ידי הקורה.

כפי שמשתמע מהשם, כמדיום פעילהלייזר הוא קריסטל אודם, המוצג בצורת גליל. במקרה זה, קצות המוט מלוטשים בצורה מיוחדת. כך שלייזר אודם יכול לספק את אנרגיית הקרינה המרבית האפשרית עבורו, מעובדים צידי הקריסטל עד שהם מגיעים למיקום מישורי-מקביל יחסית זה לזה. במקביל, הקצוות צריכים להיות בניצב לציר האלמנט. במקרים מסוימים, הקצוות, הפועלים באופן כלשהו כמראות, מכוסים בנוסף בסרט דיאלקטרי או בשכבת כסף.

יישום לייזר אודם

המכשיר של לייזרי אודם

המכשיר כולל מצלמה עם מהוד, ו-גם מקור אנרגיה שמרגש את אטומי הגביש. מנורת פלאש קסנון יכולה לשמש כמפעיל פלאש. מקור האור ממוקם לאורך ציר אחד של התהודה בעל צורה גלילית. בציר השני נמצא אלמנט אודם. ככלל משתמשים במוטות באורך של 25-25 ס"מ.

תהודה כמעט כל האור מהנורהמכוון אל הגביש. יש לציין כי בתנאים של טמפרטורות גבוהות, הנדרשות לשאיבה אופטית של הקריסטל, הרחק מכל מנורות קסנון מסוגלות לעבוד. מסיבה זו, מכשיר הלייזר אודם, הכולל מקורות אור מבוסס קסנון, מיועד להפעלה רציפה, הנקראת גם פעימה. באשר למוט, הוא עשוי בדרך כלל מספיר מלאכותי, שניתן לשנות אותו בהתאם כדי לעמוד בדרישות התפעוליות של הלייזר.

עקרון לייזר

מכשיר לייזר אודם

כאשר המכשיר מופעל על ידי הדלקת המנורהאפקט היפוך מתרחש עם עלייה ברמת יוני הכרום בגביש, כתוצאה מכך מתחילה עלייה מפולת במספר הפוטונים הנפלטים. במקרה זה, נצפה משוב על התהודה המסופקת על ידי משטחי המראה בקצוות המוט במצב המוצק. כך מתרחשת התפתחות זרימה צרה.

משך הדופק לרוב אינועולה על 0.0001 שניות, שהוא קצר יותר ממשך הבזק הניאון. אנרגיית הדופק של לייזר אודם היא 1 J. כמו במקרה של מכשירי גז, העיקרון של לייזר האודם מבוסס על אפקט המשוב. המשמעות היא שעוצמת שטף האור מתחילה להיות נתמכת על ידי מראות האינטראקציות עם התהודה האופטית.

מצבי לייזר

לייזר אודם

לרוב משתמשים בלייזר של מוט אודםבמצב היווצרות הפולסים המוזכרים בגודל של אלפיות השנייה. כדי להשיג זמן פעילות ארוך יותר, הטכנולוגים מגדילים את אנרגיית המשאבה האופטית. הדבר נעשה באמצעות מנורות פלאש חזקות. מכיוון ששדה העלייה של הדופק, עקב זמן היווצרות המטען החשמלי במנורת הפלאש, מאופיין בשטיחות, לייזר האודם מתחיל לעבוד בעיכוב מסוים כאשר מספר האלמנטים הפעילים עולה על ערכי הסף.

לפעמים יש שיבושים ביצירת הדופק.תופעות כאלה נצפות בפרקי זמן מסוימים לאחר ירידה במדדי הספק, כלומר כאשר פוטנציאל הכוח יורד מתחת לערך סף. באופן תיאורטי, לייזר אודם יכול לפעול במצב רציף, אך פעולה זו מחייבת שימוש במנורות חזקות יותר בעיצוב. למעשה, במקרה זה, היזמים מתמודדים עם אותן בעיות כמו בעת יצירת לייזרי גז - חוסר העניין של השימוש בבסיס אלמנטים עם מאפיינים משופרים וכתוצאה מכך הגבלת יכולות המכשיר.

סוגים

היתרון של אפקט המשוב בולט ביותרבא לידי ביטוי בלייזרים צמודים שאינם Resonant. במבנים כאלה משתמשים בנוסף באלמנט פיזור המאפשר להקרין ספקטרום תדרים רציף. נעשה שימוש גם בלייזר עם Q-switched אודם - המבנה שלו כולל שני מוטות, אחד מקורר ואחד לא מקורר. הפרש הטמפרטורה מאפשר היווצרות של שתי קרני לייזר המופרדות באורך גל לאנגסטרומים. קרניים אלה מאירות דרך פריקה פועמית, והזווית הנוצרת על ידי הווקטורים שלהם קטנה.

פעולת לייזר אודם

היכן משתמשים בלייזר האודם?

לייזרים כאלה מאופיינים על ידי נמוכיםיעילות, אך הם שונים זה מזה בהתנגדות תרמית. תכונות אלה קובעות את הוראות השימוש המעשיות בלייזרים. כיום הם משמשים ביצירת הולוגרפיה, כמו גם בתעשיות בהן היא נדרשת לבצע פעולות של ניקוב חורים מדויקים במיוחד. מכשירים כאלה משמשים גם בפעולות ריתוך. לדוגמא, בייצור מערכות אלקטרוניות לתמיכה טכנית של תקשורת לוויינית. לייזר האודם מצא גם את מקומו ברפואה. השימוש בטכנולוגיה בענף זה מוסבר שוב על ידי האפשרות לעיבוד דיוק גבוה. לייזרים כאלה משמשים כתחליף לקרקפות סטריליות המאפשרות ביצוע פעולות מיקרו-כירורגיות.

מסקנה

עקרון העבודה של לייזר אודם

Лазер с рубиновой активной средой в свое время הפכה למערכת העובדת הראשונה מסוג זה. אך עם פיתוח מכשירים אלטרנטיביים עם מילוי גז וכימיים, התברר כי לביצועים שלו חסרונות רבים. וזה לא להזכיר כי לייזר האודם הוא אחד הקשים ביותר מבחינת ייצור. ככל שמתכונות העבודה שלו גדלות, כך גם הדרישות לגבי האלמנטים המרכיבים את המבנה. בהתאם, גם עלות המכשיר גדלה. עם זאת, לפיתוח דגמי לייזרים המבוססים על גביש אודם יש סיבות לכך, בין היתר, לתכונות הייחודיות של מדיום פעיל במצב מוצק.

אהבתי:
0
הודעות פופולריות
התפתחות רוחנית
מזון
כן