Лазер қатты: операциялық принциптері, қолдану

Бұл мақалада монохроматического сәулелену көздері болып табылады және басқа да түрлері астам қатты күйдегі лазер артықшылықтары қандай қандай көрсетеді. Мұнда біз неге импульстік құрылғы аса қуатты келісілген сәулелену ұрпақ гравюралық не қажет, онда қаншалықты айтылған. Сондай-ақ, үш талап лазерлік элементі және ол қалай жұмыс істейді қарастырылған.

тобы теориясы

Біз лазер (мысалы қатты денелi,) жұмыс қалай туралы айтуға бұрын, физикалық моделін кейбір қарастыру керек. Мектеп сабақтардың бір ядросының айналасында электрондар белгілі орбиталар немесе энергетикалық деңгейлері орналасқан деп еске алады. Біздің кәдеге жарату емес, бір атомның, және көптеген кезінде, яғни, біз кез келген үш өлшемді қарастырамыз денесі болса, бір проблема бар.

айтуынша Паули принципін, бір және сол энергиясын осы органға бір ғана электрон болуы мүмкін. Осылайша, тіпті ең кішкентай астық атомдарының үлкен санын қамтиды. Табиғат бұл жағдайда өте әсем шығу тапты - өте шағын, дерлік анық сомасына іргелес айырмашылығы әрбір электрон энергиясын энергия. Бірыңғай энергетикалық диапазонға «басылған» бір деңгейде бұл жағдайда барлық электрондар. негізгі электрондардың ең шалғай орналасқан аймақ валенттілігі деп аталатын. оның ауданы жоғары энергиясы бар орындаңыз. Ол еркін жылжыту электрон және оның өткізгіштігінің деп аталады.

Және сәуле жұту

Кез келген лазерлік (қатты күйдегі, газ, химия) бір аймағынан екіншісіне электрондардың көшу қағидаттарына жұмыс істейді. Сіздің денесі жарық ұшырайды болса, электрон үшін фотон ол жоғары энергетикалық күйде болды жеткілікті күш береді. электрон валенттілігі өткізгіштігінің берілетін кезде, керісінше, ол фотонды шығарады. материал жартылай өткізгіш немесе изолятор болса, валенттілігі және өткізгіштігінің ешқандай аралық деңгейдегі бөлінген. Тиісінше, электрондар болуы мүмкін емес. Бұл интервал тобы алшақтық деп аталады. фотон жеткілікті энергия болса, электрондар осы аралықты еңсеру секіруге.

ұрпақ

қатты-мемлекеттік лазер жұмыс қағидасы тыйым салынған аймақта зат деп аталатын Төңкерілген қабатын құрылды фактісі негізделеді. Осы деңгейде Electron өмір бойы өткізгіштігінің сапары барысында жоғары. Осылайша, ол «жинақталған» электрондардың бойынша белгілі бір уақыт кезеңінде. Бұл халық инверсия деп аталады. нүктелі электрондар осы деңгейі, фотон қалаған толқын ұзындығын өтеді кезде, ол жарықтық толқындардың ұзындығы бірдей және фаза үлкен санының бір мезгілде ұрпақ әкеледі. Яғни электрондар жеткілікті жоғары қуат монохроматического фотондар сәуленің генерациялайтын, бірден жер мемлекетке көшкін барлығы болып табылады. Ол бірінші лазерлік дамуының басты проблема деңгейдегі бірі ықтимал инверсия болар еді, ол үшін заттардың осындай комбинациясын табу екенін атап өткен жөн. бірінші жұмыс орта легирленген болат лағыл.

Лазерді құрамы

негізгі компоненттері бойынша қатты күйдегі лазерлік басқа түрлерін ерекшеленеді. жарық көзі жанып жұмыс сұйықтық, деңгейлері бірінің халықтың инверсия. Ол сорғы деп аталады. ол жиі қалыпты қыздыру шам немесе газ бітіру түтік болуы мүмкін. жұмыс сұйықтықтың ұшын ұзарту екі параллель (қатты күйдегі лазерлік кристалды болжайды, газ - вакуум атмосфера) Айна жүйесін немесе оптикалық резонатор құрайды. Бұл сәуленің розеткасына параллель ғана фотонды жинайды. Айдалатын қатты күйдегі лазерлер әдетте флэш шамдар арқылы жүреді.

қатты-мемлекеттік лазерлердің түрлері

Лазер сәулесі шығу режиміне қарай үздіксіз және импульстік лазер ажырата. Олардың әрқайсысы пайдаланылатын және өз ерекшеліктері бар. басты айырмашылығы - импульсті қатты күйдегі лазерлер жоғары қабілеті бар. «Қада» сияқты әр атуға фотонды бастап, содан кейін бір импульс сол уақыт кезеңінде үздіксіз тербеліс қарағанда жоғары энергиясын жеткізуге қабілетті. аз импульс, әрбір көп қуатты «атып» созылады. Қазіргі уақытта, ол салу технологиялық болады фемтосекундными лазерлік. оның импульс бірі шамамен 10 ^-15 секунд созылады. Мұндай тәуелділік жоғарыда сипатталғандай кері процестерді халық өте өте аз созылады, бұл шын мәнінде байланысты. Сіз Лазердi «ататын» бұрын күту керек ұзақ, неғұрлым электрондар Төңкерілген деңгейін қалдыру үшін уақыт бар. шығыс сәуленің Тиісінше, концентрациясының төмендеуі және энергиясын фотонды.

лазерлік гравировка

Адамның күнделікті өмірде безендірілген металл және шыны бұйымдар бетіне өрнектер. Олар химиялық немесе лазермен, механикалық қолданылуы мүмкін. соңғы әдіс ең заманауи болып табылады. төмендегідей басқа әдістермен салыстырғанда оның артықшылықтары. жұмыс бетіне тікелей әсері осы емес болғандықтан, ол үлгіні немесе жазу қолдану барысында нәрсе зақымдауы мүмкін емес дерлік. Лазер сәулесі күйіктер өте таяз ойығы: беті қалдықтары тегіс нақышталған және, демек, нәрсе зақымдалған емес және ұзақ созылады. металл лазерлік сәуленің жағдайда мәселе өте құрылымын өзгертеді, және сөздер көп жылдар бойы сөне емес. нәрсе мұқият пайдаланылатын болса, қышқылы оны суға батырмаңыз немесе деформацияланған емес, содан кейін оған үлгі бірнеше ұрпақ дәл сақталған. Лазерлік гравировка екі себептермен ауысу қатты күйдегі таңдау үздік болып табылады: қатты денелердегі процестер басқару оңай, және ол өндіріс пен бағаның қатынасы үшін оңтайлы болып табылады.

орнату

Гравировка арнайы орнату бар. тікелей лазер қатар, олар механикалық нұсқаулығы, лазерлік жылжиды, және мониторинг жабдықтар (компьютер) тұрады. Лазерлік Машина адам қызметінің көптеген салаларында қолданылады. біз күнделікті элементтерді безендіру туралы айтып берді, жоғарыда. ұзақ уақыт бойы тіркелген ас құралдары, оттықтар, көзілдірік, сағаттар отбасында қалады және бақытты сәттердің еске болады.

Алайда, отандық, сондай-ақ өнеркәсіптік тауарлар ғана емес, гравировка лазермен талап етеді. Мұндай автомобиль сияқты ірі зауыттар, үлкен сандар бөлшектер шығарды: жүздеген мың немесе миллиондаған. Әрбір элемент белгіленген болуы тиіс - қашан және кім оны құрылды. лазерлік гравировка қарағанда жақсы жолы емес, босату уақытын табу үшін, қызмет мерзімі қажайтын қаупін өсті, ол тіпті қозғалатын бөлшектерге арналған ұзақ болады. Бұл жағдайда лазерлік машина, жоғары қуаты және қауіпсіздік сипатталады тиіс. пайыздық өзгеріс кем дегенде фракциясы металл бөліктерінің қасиеттері гравюралық Ақыр соңында, егер, ол сыртқы тітіркендіргіштерге әртүрлі жауап алады. Мысалы, жазуы қолдану пунктінде үзіліс. Алайда, ішкі пайдалану үшін жарамды қарапайым және арзан орнату.