İlk lazerlər bir neçə onilliklər əvvəl ortaya çıxdı və bu günə qədər bu seqment ən böyük şirkətlər tərəfindən təbliğ olunur. Tərtibatçılar avadanlığın getdikcə daha çox yeni funksiyaları əldə edir və istifadəçilərə ondan praktikada daha səmərəli istifadə etməyə imkan verir.
Bərk vəziyyətdə olan yaqut lazeri bu tip ən perspektivli cihazlardan biri hesab edilmir, lakin bütün çatışmazlıqlarına baxmayaraq, o, hələ də fəaliyyətdə boşluqlar tapır.
Ümumi məlumat
Ruby lazerləri bərk vəziyyətdə olan cihazlar kateqoriyasına aiddir. Kimyəvi və qaz həmkarları ilə müqayisədə onlar daha az gücə malikdirlər. Bu, radiasiyanın təmin edildiyi elementlərin xüsusiyyətlərinin fərqi ilə izah olunur. Məsələn, eyni kimyəvi lazerlər yüzlərlə kilovat gücündə işıq axını yaratmağa qadirdir. Yaqut lazerini fərqləndirən xüsusiyyətlər arasında yüksək dərəcədə monoxromatiklik, həmçinin radiasiyanın uyğunluğu var. Bundan əlavə, bəzi modellər kosmosda işıq enerjisinin artan konsentrasiyasını təmin edir ki, bu da plazmanı şüa ilə qızdırmaqla termonüvə sintezi üçün kifayətdir.
Adından da göründüyü kimi, inlazerin aktiv mühiti silindr şəklində təqdim olunan yaqut kristalıdır. Bu vəziyyətdə, çubuğun ucları xüsusi bir şəkildə cilalanır. Yaqut lazerinin onun üçün mümkün olan maksimum radiasiya enerjisini təmin etməsi üçün kristalın tərəfləri bir-birinə nisbətən müstəvi paralel mövqeyə çatana qədər işlənir. Eyni zamanda, uçlar elementin oxuna perpendikulyar olmalıdır. Bəzi hallarda, hansısa şəkildə güzgü rolunu oynayan uclar əlavə olaraq dielektrik film və ya gümüş təbəqə ilə örtülür.
Ruby lazer cihazı
Cihazın tərkibinə rezonatorlu kamera, həmçinin kristalın atomlarını həyəcanlandıran enerji mənbəyi daxildir. Ksenon flaş lampa flaş aktivator kimi istifadə edilə bilər. İşıq mənbəyi silindrik formaya malik rezonatorun bir oxu boyunca yerləşir. Digər oxda yaqut elementi var. Bir qayda olaraq, uzunluğu 2-25 sm olan çubuqlar istifadə olunur.
Rezonator demək olar ki, bütün işığı lampadan kristala yönəldir. Qeyd etmək lazımdır ki, bütün ksenon lampalar kristalın optik nasosu üçün tələb olunan yüksək temperaturda işləyə bilməz. Bu səbəbdən, ksenon işıq mənbələrini ehtiva edən yaqut lazer cihazı davamlı işləmə üçün nəzərdə tutulmuşdur, buna impuls da deyilir. Çubuğuna gəldikdə, o, adətən süni sapfirdən hazırlanır ki, bu da performans tələblərinə cavab vermək üçün müvafiq olaraq dəyişdirilə bilər.lazer.
Lazer prinsipi
Cihaz lampanı yandırmaqla işə salındıqda kristalda xrom ionlarının səviyyəsinin artması ilə inversiya effekti yaranır, nəticədə buraxılan fotonların sayında uçqun artımı başlayır. Bu vəziyyətdə, bərk çubuğun uclarında güzgü səthləri ilə təmin edilən rezonatorda əks əlaqə müşahidə olunur. Dar istiqamətli axın belə yaradılır.
Nəbz müddəti, bir qayda olaraq, 0,0001 s-dən çox deyil, bu, neon flaşının müddəti ilə müqayisədə daha qısadır. Yaqut lazerinin nəbz enerjisi 1 J-dir. Qaz cihazlarında olduğu kimi, yaqut lazerin iş prinsipi də əks əlaqə effektinə əsaslanır. Bu o deməkdir ki, işıq axınının intensivliyi optik rezonatorla qarşılıqlı əlaqədə olan güzgülər tərəfindən qorunmağa başlayır.
Lazer Rejimləri
Çox vaxt yaqut çubuqlu lazer millisaniyəlik dəyəri ilə qeyd olunan impulsların formalaşması rejimində istifadə olunur. Daha uzun aktiv vaxtlara nail olmaq üçün texnologiyalar optik nasos enerjisini artırır. Bu, güclü flaş lampaların istifadəsi ilə həyata keçirilir. Flaş lampasında elektrik yükünün əmələ gəlməsi zamanı nəbz artımı sahəsi düzlük ilə xarakterizə olunduğundan, yaqut lazerin işləməsi aktiv elementlərin sayının həddindən artıq olduğu anlarda bir qədər gecikmə ilə başlayır. hədd dəyərləri.
Bəzən də varimpulsların yaranmasının pozulması. Bu cür hadisələr güc göstəricilərinin azalmasından sonra, yəni güc potensialı eşik dəyərdən aşağı düşdükdən sonra müəyyən fasilələrlə müşahidə olunur. Yaqut lazer nəzəri olaraq davamlı rejimdə işləyə bilər, lakin bu cür əməliyyat dizaynda daha güclü lampaların istifadəsini tələb edir. Əslində, bu halda, tərtibatçılar qaz lazerlərinin yaradılması zamanı olduğu kimi eyni problemlərlə üzləşirlər - təkmilləşdirilmiş xüsusiyyətlərə malik element bazasından istifadənin məqsədəuyğun olmaması və nəticədə cihazın imkanlarının məhdudlaşdırılması.
Baxışlar
Əks əlaqə effektinin faydaları ən çox rezonanssız birləşmə ilə lazerlərdə özünü göstərir. Bu cür dizaynlarda əlavə olaraq səpilmə elementi istifadə olunur ki, bu da davamlı tezlik spektrini yaymağa imkan verir. Q-switched ruby lazer də istifadə olunur - onun dizaynı soyudulmuş və soyudulmamış iki çubuqdan ibarətdir. Temperatur fərqi dalğa uzunluğuna görə angstromlara ayrılan iki lazer şüasının əmələ gəlməsinə imkan verir. Bu şüalar impulslu boşalma vasitəsilə parlayır və vektorlarının yaratdığı bucaq kiçik bir dəyərlə fərqlənir.
Ruby lazer harada istifadə olunur?
Belə lazerlər aşağı effektivliyi ilə xarakterizə olunur, lakin onlar istilik sabitliyi ilə seçilirlər. Bu keyfiyyətlər lazerlərin praktiki istifadə istiqamətlərini müəyyən edir. Bu gün onlar holoqrafiyanın yaradılmasında, eləcə də əməliyyatların aparılması tələb olunan sənaye sahələrində istifadə olunurdeşiklərin açılması. Bu cür cihazlar qaynaq əməliyyatlarında da istifadə olunur. Məsələn, peyk rabitəsinin texniki təminatı üçün elektron sistemlərin istehsalında. Yaqut lazer tibbdə də öz yerini tapıb. Texnologiyanın bu sənayedə tətbiqi yenə yüksək dəqiqlikli emal imkanları ilə bağlıdır. Belə lazerlər mikrocərrahi əməliyyatlara imkan verən steril neştərlərin əvəzi kimi istifadə olunur.
Nəticə
Bir vaxtlar yaqut aktiv mühitə malik lazer bu tip ilk əməliyyat sistemi oldu. Ancaq qaz və kimyəvi doldurucularla alternativ cihazların inkişafı ilə onun performansının bir çox mənfi cəhətləri olduğu aydın oldu. Və bu, yaqut lazerinin istehsal baxımından ən çətinlərindən biri olduğunu xatırlatmaq deyil. Onun iş xassələri artdıqca strukturu təşkil edən elementlərə olan tələblər də artır. Buna uyğun olaraq cihazın qiyməti də artır. Bununla belə, yaqut-kristal lazer modellərinin inkişafının, digər məsələlərlə yanaşı, bərk cismin aktiv mühitinin unikal keyfiyyətləri ilə bağlı öz səbəbləri var.
