Відмінності між версіями «Газовий лазер»
Матеріал з Вікі ЦДУ
Roshen (обговорення • внесок) |
Roshen (обговорення • внесок) |
||
| Рядок 1: | Рядок 1: | ||
[[Користувач:Roshen|Ісмієв Роман]] | [[Користувач:Roshen|Ісмієв Роман]] | ||
| − | [[Файл: | + | [[Файл:laser.jpg|450px|right]] |
==Загальний опис (принцип дії)== | ==Загальний опис (принцип дії)== | ||
Газові лазери - лазери з активним середовищем у вигляді газів, парів або їх суміші. Гази мають дуже маленьку щільність, і її величина залежить від тиску і температури. Різновидами газового лазера є газодинамічні, хімічні і ексимерні лазери. Газовий лазер з електричним накачуванням складається з герметичної трубки з газоподібним робочим тілом і елементами оптичного резонатора. Накачування енергії в активне середовище лазера проводиться за допомогою електричних розрядів в газі, одержуваних за допомогою електродів в порожнині трубки. Електрони, вдаряючись з атомами газу, переводять їх в збуджений стан з наступним випромінюванням фотона. Завдяки актам вимушеного випускання, світлові хвилі, створені в трубці, посилюються при проходженні через газову плазму. Оптичний резонатор (два точно виставлених дзеркала на торцях трубки) задають переважний напрямок випромінювання. Частина потоку фотонів відбирається з лазера через одне з дзеркал, зроблене напівпрозорим. Інша частина відбивається назад всередину лазера для підтримки вимушеного випромінювання. | Газові лазери - лазери з активним середовищем у вигляді газів, парів або їх суміші. Гази мають дуже маленьку щільність, і її величина залежить від тиску і температури. Різновидами газового лазера є газодинамічні, хімічні і ексимерні лазери. Газовий лазер з електричним накачуванням складається з герметичної трубки з газоподібним робочим тілом і елементами оптичного резонатора. Накачування енергії в активне середовище лазера проводиться за допомогою електричних розрядів в газі, одержуваних за допомогою електродів в порожнині трубки. Електрони, вдаряючись з атомами газу, переводять їх в збуджений стан з наступним випромінюванням фотона. Завдяки актам вимушеного випускання, світлові хвилі, створені в трубці, посилюються при проходженні через газову плазму. Оптичний резонатор (два точно виставлених дзеркала на торцях трубки) задають переважний напрямок випромінювання. Частина потоку фотонів відбирається з лазера через одне з дзеркал, зроблене напівпрозорим. Інша частина відбивається назад всередину лазера для підтримки вимушеного випромінювання. | ||
| + | |||
==Історична довідка== | ==Історична довідка== | ||
| + | |||
| + | [[Файл:gas_laser.png|500px|справа]] | ||
| + | |||
Американські фізики А. Джеван, У. Бепнет і Д. Ерріот створили газовий лазер, що працює на суміші гелію й неону. Цей лазер випромінював червоне світло вже не імпульсами, а безупинно. Суміш газів виявилася настільки добре підібраною, що гелієво-неонові лазери дотепер залишаються найпоширенішими джерелами когерентного світла. Газовий лазер - це перший лазер, який застосували в телекомунікаційній індустрії спільно з волоконною оптикою. | Американські фізики А. Джеван, У. Бепнет і Д. Ерріот створили газовий лазер, що працює на суміші гелію й неону. Цей лазер випромінював червоне світло вже не імпульсами, а безупинно. Суміш газів виявилася настільки добре підібраною, що гелієво-неонові лазери дотепер залишаються найпоширенішими джерелами когерентного світла. Газовий лазер - це перший лазер, який застосували в телекомунікаційній індустрії спільно з волоконною оптикою. | ||
| + | |||
==Технічні характеристики== | ==Технічні характеристики== | ||
| + | |||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
! Робоче тіло | ! Робоче тіло | ||
| Рядок 35: | Рядок 41: | ||
| Хімічна реакція горіння етилену та триффториду азота (NF<sub>3</sub>), що ініціюється електричним розрядом (імпульсний режим) | | Хімічна реакція горіння етилену та триффториду азота (NF<sub>3</sub>), що ініціюється електричним розрядом (імпульсний режим) | ||
|- | |- | ||
| − | | Хімічний лазер на кисні | + | | Хімічний лазер на кисні та йоді |
| 1,315 мкм | | 1,315 мкм | ||
| Хімічна реакція в полум'ї синглетного кисню та йоду | | Хімічна реакція в полум'ї синглетного кисню та йоду | ||
| Рядок 51: | Рядок 57: | ||
| Рекомбінація ексимерних молекул при електричному розряді | | Рекомбінація ексимерних молекул при електричному розряді | ||
|} | |} | ||
| + | |||
==Сфера застосування == | ==Сфера застосування == | ||
| − | + | ||
| + | {| class="wikitable" | ||
| + | ! Робоче тіло | ||
| + | ! Сфера застосування | ||
| + | |- | ||
| + | | Гелій-неоновий лазер | ||
| + | | Інтерферометрія, голографія, спектроскопія, зчитування штрих-коду, демонстрація оптичних ефектів. | ||
| + | |- | ||
| + | | Аргоновий лазер | ||
| + | | Лікування сітчатки ока, літографія, накачування інших лазерів. | ||
| + | |- | ||
| + | | Криптоновий лазер | ||
| + | | Виробництво надпотужних ексимерних лазерів, лазерне шоу. | ||
| + | |- | ||
| + | | Ксеноновий лазер | ||
| + | | Наукові дослідження. | ||
| + | |- | ||
| + | | Азотний лазер | ||
| + | | Накачування лазерів на фарбниках, дослідження забруднення атмосфери. | ||
| + | |- | ||
| + | | Лазер на фтористому водні | ||
| + | | Здатний працювати у постійному режимі в області мегаватних потужностей, а також в імпульсному режимі в області тераватних потужностей. Один із найпотужніших лазерів. Лазерні озброєння. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). | ||
| + | |- | ||
| + | | Хімічний лазер на кисні та йоді | ||
| + | | Обробка матеріалів. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). | ||
| + | |- | ||
| + | | Вуглекислотний лазер | ||
| + | | Обробка матеріалів (різання, сварювання), хірургія. | ||
| + | |- | ||
| + | | Лазер на монооксиді вуглецю | ||
| + | | Обробка матеріалів (гравірування, сварювання і т.д.), фотоакустична спектроскопія. | ||
| + | |- | ||
| + | | Ексимерний лазер | ||
| + | | Ультрафіолетова літографія у напівпровідниковій промисловості, лазерна хірургія, корекція зору. | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | |||
==Фото, відео-матеріали== | ==Фото, відео-матеріали== | ||
| + | |||
e | e | ||
| + | |||
==Список використаних джерел== | ==Список використаних джерел== | ||
Версія за 20:52, 23 березня 2017
Зміст
Загальний опис (принцип дії)
Газові лазери - лазери з активним середовищем у вигляді газів, парів або їх суміші. Гази мають дуже маленьку щільність, і її величина залежить від тиску і температури. Різновидами газового лазера є газодинамічні, хімічні і ексимерні лазери. Газовий лазер з електричним накачуванням складається з герметичної трубки з газоподібним робочим тілом і елементами оптичного резонатора. Накачування енергії в активне середовище лазера проводиться за допомогою електричних розрядів в газі, одержуваних за допомогою електродів в порожнині трубки. Електрони, вдаряючись з атомами газу, переводять їх в збуджений стан з наступним випромінюванням фотона. Завдяки актам вимушеного випускання, світлові хвилі, створені в трубці, посилюються при проходженні через газову плазму. Оптичний резонатор (два точно виставлених дзеркала на торцях трубки) задають переважний напрямок випромінювання. Частина потоку фотонів відбирається з лазера через одне з дзеркал, зроблене напівпрозорим. Інша частина відбивається назад всередину лазера для підтримки вимушеного випромінювання.
Історична довідка
Американські фізики А. Джеван, У. Бепнет і Д. Ерріот створили газовий лазер, що працює на суміші гелію й неону. Цей лазер випромінював червоне світло вже не імпульсами, а безупинно. Суміш газів виявилася настільки добре підібраною, що гелієво-неонові лазери дотепер залишаються найпоширенішими джерелами когерентного світла. Газовий лазер - це перший лазер, який застосували в телекомунікаційній індустрії спільно з волоконною оптикою.
Технічні характеристики
| Робоче тіло | Довжина хвилі | Джерело накачування |
|---|---|---|
| Гелій-неоновий лазер | 632,8 нм (543,5; 593,9; 611,8 нм; 1,1523; 1,52; 3,3913 мкм) | Електричний розряд |
| Аргоновий лазер | 488,0; 514,5 нм, (351; 465,8; 472,7; 528,7 нм) | Електричний розряд |
| Криптоновий лазер | 416; 530,9; 568,2; 647,1; 676,4; 752,5; 799,3 нм | Електричний розряд |
| Ксеноновий лазер | Безліч спектральних ліній по всьому видимому спектрі, частково в ультрафіолетовій та інфрачервоній областях | Електричний розряд |
| Азотний лазер | 337,1 нм (316; 357 нм) | Електричний розряд |
| Лазер на фтористому водні | 2,7—2,9 мкм (фтористий водень); 3,6—4,2 мкм (фторид дейтерію) | Хімічна реакція горіння етилену та триффториду азота (NF3), що ініціюється електричним розрядом (імпульсний режим) |
| Хімічний лазер на кисні та йоді | 1,315 мкм | Хімічна реакція в полум'ї синглетного кисню та йоду |
| Вуглекислотний лазер | 10,6 мкм, (9,6 мкм) | Поперечний (великі потужності) або поздовжений (малі потужності) електричний розряд, хімічна реакція (DF-CO2 лазер) |
| Лазер на монооксиді вуглецю | 2,5—4,2 мкм, 4,8—8,3 мкм | Електричний розряд та хімічна реакція |
| Ексимерний лазер | 193 нм (ArF), 248 нм (KrF), 308 нм (XeCl), 353 нм (XeF) | Рекомбінація ексимерних молекул при електричному розряді |
Сфера застосування
| Робоче тіло | Сфера застосування |
|---|---|
| Гелій-неоновий лазер | Інтерферометрія, голографія, спектроскопія, зчитування штрих-коду, демонстрація оптичних ефектів. |
| Аргоновий лазер | Лікування сітчатки ока, літографія, накачування інших лазерів. |
| Криптоновий лазер | Виробництво надпотужних ексимерних лазерів, лазерне шоу. |
| Ксеноновий лазер | Наукові дослідження. |
| Азотний лазер | Накачування лазерів на фарбниках, дослідження забруднення атмосфери. |
| Лазер на фтористому водні | Здатний працювати у постійному режимі в області мегаватних потужностей, а також в імпульсному режимі в області тераватних потужностей. Один із найпотужніших лазерів. Лазерні озброєння. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). |
| Хімічний лазер на кисні та йоді | Обробка матеріалів. Лазерний термоядерний синтез (ЛТС). |
| Вуглекислотний лазер | Обробка матеріалів (різання, сварювання), хірургія. |
| Лазер на монооксиді вуглецю | Обробка матеріалів (гравірування, сварювання і т.д.), фотоакустична спектроскопія. |
| Ексимерний лазер | Ультрафіолетова літографія у напівпровідниковій промисловості, лазерна хірургія, корекція зору. |
Фото, відео-матеріали
e
