Komponen kerja utama perangkat laser adalah apa yang disebut media aktif. Ini tidak hanya bertindak sebagai sumber aliran terarah, tetapi dalam beberapa kasus dapat meningkatkannya secara signifikan. Justru fitur inilah yang dimiliki campuran gas yang bertindak sebagai zat aktif dalam instalasi laser. Pada saat yang sama, ada model yang berbeda dari perangkat tersebut, yang berbeda dalam desain dan karakteristik lingkungan kerja. Dengan satu atau lain cara, laser gas memiliki banyak keunggulan yang memungkinkannya mengambil tempat yang kuat di gudang senjata banyak perusahaan industri.
Fitur aksi media gas
Secara tradisional, laser dikaitkan dengan media padat dan cair yang berkontribusi pada pembentukan berkas cahaya dengan kinerja yang dibutuhkan. Dalam hal ini, gas memiliki keunggulan keseragaman dan kepadatan rendah. Kualitas inimemungkinkan sinar laser tidak terdistorsi, tidak kehilangan energi dan tidak menyebar. Juga, laser gas dicirikan oleh peningkatan direktivitas radiasi, yang batasnya hanya ditentukan oleh difraksi cahaya. Dibandingkan dengan padatan, interaksi partikel gas terjadi secara eksklusif selama tumbukan dalam kondisi perpindahan termal. Akibatnya, spektrum energi pengisi sesuai dengan tingkat energi setiap partikel secara terpisah.
Perangkat laser gas
Perangkat klasik perangkat tersebut dibentuk oleh tabung tertutup dengan media fungsional gas, serta resonator optik. Tabung pelepasan biasanya terbuat dari keramik korundum. Itu ditempatkan di antara prisma pemantul dan cermin pada silinder berilium. Pelepasan dilakukan dalam dua bagian dengan katoda umum pada arus searah. Katoda dingin tantalum oksida paling sering dibagi menjadi dua bagian dengan menggunakan pengatur jarak dielektrik, yang memastikan distribusi arus yang seragam. Juga, perangkat laser gas menyediakan keberadaan anoda - fungsinya dilakukan oleh baja tahan karat, disajikan dalam bentuk penghembus vakum. Elemen-elemen ini menyediakan sambungan fleksibel antara tabung, prisma, dan pemegang cermin.
Prinsip kerja
Untuk mengisi tubuh aktif dalam gas dengan energi, pelepasan listrik digunakan, yang dihasilkan oleh elektroda di rongga tabung perangkat. Selama tumbukan elektron dengan partikel gasmereka terangsang. Ini menciptakan dasar untuk emisi foton. Emisi terstimulasi dari gelombang cahaya dalam tabung meningkat saat melewati plasma gas. Cermin terbuka di ujung silinder membentuk dasar untuk arah preferensi fluks cahaya. Sebuah cermin tembus cahaya, yang dilengkapi dengan laser gas, memilih sebagian kecil foton dari sinar terarah, dan sisanya dipantulkan di dalam tabung, mempertahankan fungsi radiasi.
Fitur
Diameter bagian dalam tabung pelepasan biasanya 1,5mm. Diameter katoda tantalum oksida bisa mencapai 48 mm dengan panjang elemen 51 mm. Dalam hal ini, desain beroperasi di bawah aksi arus searah dengan tegangan 1000 V. Dalam laser helium-neon, daya radiasinya kecil dan, sebagai aturan, dihitung dalam sepersepuluh W.
Model karbon dioksida menggunakan tabung dengan diameter 2 hingga 10 cm Perlu diperhatikan bahwa laser gas yang beroperasi dalam mode kontinu memiliki daya yang sangat tinggi. Dari sudut pandang efisiensi operasional, faktor ini terkadang merupakan nilai tambah, namun, untuk mempertahankan fungsi perangkat yang stabil, diperlukan cermin yang tahan lama dan andal dengan sifat optik yang ditingkatkan. Biasanya, teknolog menggunakan elemen logam dan safir dengan perlakuan emas.
Varietas laser
Klasifikasi utama menyiratkan pembagian laser tersebut menurut jenis campuran gas. Kami telah menyebutkan fitur model berdasarkan tubuh aktif karbon dioksida, tetapi jugaionik, helium-neon dan media kimia yang umum. Untuk membuat desain perangkat, laser gas ion memerlukan penggunaan bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi. Secara khusus, elemen dan bagian keramik-logam berdasarkan keramik berilium digunakan. Media helium-neon dapat beroperasi pada panjang gelombang yang berbeda dalam radiasi infra merah dan dalam spektrum cahaya tampak. Cermin resonator perangkat tersebut dibedakan dengan adanya lapisan dielektrik multilayer.
Laser kimia mewakili kategori tabung gas yang terpisah. Mereka juga melibatkan penggunaan campuran gas sebagai media kerja, tetapi proses pembentukan radiasi cahaya disediakan oleh reaksi kimia. Artinya, gas digunakan untuk eksitasi kimia. Perangkat jenis ini menguntungkan karena dapat secara langsung mengubah energi kimia menjadi radiasi elektromagnetik.
Penggunaan laser gas
Hampir semua laser jenis ini sangat andal, tahan lama, dan terjangkau. Faktor-faktor ini telah menyebabkan penggunaannya secara luas di berbagai industri. Misalnya, perangkat helium-neon telah menemukan aplikasi dalam operasi perataan dan penyesuaian yang dilakukan dalam operasi tambang, dalam pembuatan kapal, serta dalam konstruksi berbagai struktur. Selain itu, karakteristik laser helium-neon cocok untuk digunakan dalam mengatur komunikasi optik, dalam pengembangan bahan holografik dan giroskop kuantum. Tak terkecuali dalam hal manfaat praktis danlaser gas argon, aplikasi yang menunjukkan efisiensi di bidang pemrosesan material. Secara khusus, perangkat tersebut berfungsi sebagai pemotong batu keras dan logam.
Ulasan laser gas
Jika kita mempertimbangkan laser dari sudut pandang sifat operasional yang menguntungkan, banyak pengguna mencatat directivity tinggi dan kualitas keseluruhan dari berkas cahaya. Karakteristik tersebut dapat dijelaskan oleh sebagian kecil distorsi optik, terlepas dari kondisi suhu lingkungan. Adapun kerugiannya, diperlukan tegangan yang besar untuk membuka potensi media gas. Selain itu, laser gas helium-neon dan perangkat berbasis campuran karbon dioksida memerlukan daya listrik yang cukup besar untuk dihubungkan. Tetapi, seperti yang ditunjukkan oleh latihan, hasilnya membenarkan dirinya sendiri. Baik perangkat berdaya rendah maupun perangkat dengan potensi daya tinggi digunakan.
Kesimpulan
Kemungkinan campuran pelepasan gas dalam hal penggunaannya dalam sistem laser masih kurang dikuasai. Namun demikian, permintaan untuk peralatan tersebut telah berhasil tumbuh untuk waktu yang lama, membentuk ceruk yang sesuai di pasar. Laser gas telah menerima distribusi terbesar di industri. Ini digunakan sebagai alat untuk memotong bahan padat dengan tepat dan akurat. Tetapi ada juga faktor yang menghambat penyebaran peralatan tersebut. Pertama, ini adalah keausan cepat pada elemen dasar, yang mengurangi daya tahan perangkat. Kedua, ada persyaratan tinggi untuk menyediakan pelepasan listrik,diperlukan untuk membentuk balok.
