لیزرهای گازی

لیزرهای گازی

لیزرهای با محیط فعال گازی انعطاف پذیری بالا، قابلیت تنظیم گسترده و مزایایی در هزینه، کیفیت پرتو و مقیاس پذیری توان ارائه می دهند. لیزرهای گازی به دلیل محبوبیت و تکثیر اخیر لیزرهای نیمه هادی تحت الشعاع قرار می گیرند. در نتیجه این تغییر تمرکز، یافتن جزئیات در مورد پیشرفت های مدرن در لیزرهای گازی دشوار است. علاوه بر این، انواع مختلف لیزرهای گازی دارای خواص منحصر به فردی هستند که در منابع دیگر به خوبی توضیح داده نشده است. لیزرهای گازی با جمع‌آوری مشارکت‌های متخصص از مقاماتی که با انواع خاصی از لیزرها سروکار دارند، مبانی، تحقیقات فعلی و کاربردهای این دسته مهم از لیزر را بررسی می‌کند.

 

لیزرهای یونی

لیزرهای یونی

معرفی لیزرها با مهندس شکوفه ساتری

لیزر گازی

لیزر گازی لیزری است که در آن جریان الکتریکی از طریق گاز برای تولید نور از طریق فرآیندی به نام وارونگی جمعیت ارسال می شود. نمونه هایی از لیزرهای گازی عبارتند از: لیزرهای دی اکسید کربن (CO2)، لیزرهای هلیوم-نئون، لیزرهای آرگون، لیزرهای کریپتون و لیزرهای اگزایمر.

لیزرهای گازی در طیف گسترده ای از کاربردها از جمله هولوگرافی، طیف سنجی، اسکن بارکد، اندازه گیری آلودگی هوا، پردازش مواد و جراحی لیزری استفاده می شوند.

لیزرهای CO2 احتمالاً شناخته شده ترین لیزرهای گازی هستند و عمدتاً برای علامت گذاری لیزری، برش لیزری و جوش لیزری استفاده می شوند.

لیزر یونی

لیزر یونی یک لیزر گازی است که از گاز یونیزه شده به عنوان رسانه لیزری خود استفاده می کند.[1] مانند سایر لیزرهای گازی، لیزرهای یونی دارای یک حفره مهر و موم شده حاوی محیط لیزر و آینه هایی هستند که تشدید کننده Fabry-Pérot را تشکیل می دهند. برخلاف لیزرهای هلیوم-نئون، انتقال سطح انرژی که به عمل لیزر کمک می کند از یون ها می آید. به دلیل مقدار زیادی انرژی مورد نیاز برای تحریک انتقال یونی مورد استفاده در لیزرهای یونی، جریان مورد نیاز بسیار بیشتر است و در نتیجه همه لیزرهای یونی به جز کوچکترین آنها با آب خنک می شوند. یک لیزر یونی کوچک با هوا خنک می‌تواند مثلاً 130 میلی‌وات نور خروجی با جریان لوله حدود 10 آمپر و ولتاژ 105 ولت تولید کند. از آنجایی که یک آمپر ضربدر یک ولت یک وات است، این یک ورودی برق حدود یک کیلووات است. با کم کردن نور خروجی (مطلوب) 130 میلی وات از ورودی برق، مقدار زیادی گرمای هدر رفته نزدیک به یک کیلو وات باقی می‌ماند. این باید توسط سیستم خنک کننده از بین برود. به عبارت دیگر، راندمان برق بسیار پایین است.

فهرست

1 انواع

لیزر کریپتون 1.1

1.2 لیزر آرگون

1.3 سایر انواع تجاری موجود

1.4 تجربی

2 برنامه های کاربردی

جزوه لیزر گازی

لیزر گازی لیزری است که در آن جریان الکتریکی از طریق گاز تخلیه می شود تا نور منسجمی تولید کند. لیزر گازی اولین لیزر با نور پیوسته و اولین لیزری بود که بر اساس اصل تبدیل انرژی الکتریکی به خروجی نور لیزر عمل کرد. اولین لیزر گازی، لیزر هلیوم-نئون (HeNe) توسط مهندس و دانشمند ایرانی-آمریکایی علی جوان و فیزیکدان آمریکایی ویلیام آر. بنت جونیور در سال 1960 اختراع شد. ناحیه طیف در 1.15 میکرومتر.

فهرست

1 انواع لیزر گازی

1.1 لیزرهای شیمیایی

1.2 لیزر اگزایمر

1.3 لیزر یونی

1.4 لیزرهای بخار فلزی

2 مزایا

3 برنامه های کاربردی

جزوه لیزر گازی

جزوه لیزر گازی

فصل 7 لیزرهای گازی 217

7.1 خانواده لیزر گازی 217

7.2 مبانی لیزر گازی 218

7.3 لیزر هلیوم-نئون 225

7.4 لیزرهای آرگون و کریپتون یون 229

7.5 لیزر بخار فلزی 232

7.6 لیزر دی اکسید کربن 235

7.7 لیزر اگزایمر 240

7.8 لیزر نیتروژن 243

7.9 لیزرهای شیمیایی 243

7.10 سایر لیزرهای گازی 246

7.11 ما چه آموخته ایم؟ 247

لیزرهای اگزایمر

لیزرهای اگزایمر

لیزرهای اگزایمر با رقابت شدیدی از لیزرهای حالت جامد روبرو هستند، اگرچه آنها همچنان کارآمدترین دسترسی را به ناحیه طیفی فرابنفش ارائه می‌دهند - با انرژی‌های بالا، و اوج بالا و توان متوسط ​​در عملکرد پالسی. با این حال، آنها دارای معایبی هستند، مانند کیفیت ضعیف تیر (ساختار با حالت بالاتر و واگرایی بالا)، اندازه، هزینه های عملیاتی و الزامات نگهداری. متخصصان در این زمینه می گویند که این شهرت ماندگار برای عملکرد نابسامان در حال حاضر به دلیل پیشرفت در فناوری در سال های اخیر تا حد زیادی شایسته نیست.

لیزرهای اگزایمر، همراه با لیزرهای نیتروژن، محبوب ترین لیزرهای گازی هستند که تابش در محدوده فرابنفش تولید می کنند. محیط فعال مخلوطی از گاز نجیب، گاز هالوژن و گاز بافر - معمولا نئون است. مخلوط گاز در یک لیزر اکسایمر معمولی شامل 2 تا 9 درصد گاز نجیب، 0.2 درصد گاز هالوژن و 90 تا 98 درصد از گاز بافر است که به عنوان وسیله ای برای انتقال انرژی عمل می کند. این مخلوط در یک مخزن تحت فشار، معمولاً با فشار 3500-5000 میلی‌بار، محبوس می‌شود و معمولاً با تخلیه الکتریکی سریع چند ده نانوثانیه تحریک می‌شود. هالیدهای گازهای نجیب مانند ArF، KrF، XeF، XeCl که عمر کوتاهی دارند و در حالت پایه ناپایدار هستند، در مخلوط گاز ایجاد می شوند.