Laser ngurta: parimet që veprojnë, aplikimi

Ky artikull tregon se çfarë janë burimet e rrezatimit njëngjyrësh dhe cilat janë avantazhet e një lazer të ngurta-shtet mbi llojet e tjera. Këtu na thuhet se ekziston një brez i rrezatimit koherente, pse pajisja puls më të fuqishme, gdhendje atë që është e nevojshme. Nuk është konsideruar edhe tre element kërkuar lazer dhe si funksionon.

teoria band

Para se të flasim rreth asaj se si të veprojë lazer (shtet të fortë, për shembull), ju duhet të konsideroni disa modelit fizike. Nga mësimet e shkollës ai kujton se elektronet rreth bërthamës janë të rregulluar në orbita të veçanta ose nivelet e energjisë. Nëse në dispozicion jo një atom, dhe një shumë, që është, ne e konsiderojmë çdo grup tre-dimensionale, ka një problem.

Sipas parimit Pauli, në këtë organ me një dhe të njëjtën energji mund të jetë vetëm një elektron. Kështu edhe kokërr vogël përmban një numër të madh të atomeve. Natyra i ka gjetur në këtë rast dalje shumë të këndshëm - energjinë e çdo energjisë elektronike të ndryshme nga një ngjitur me një sasi shumë të vogël, pothuajse i padallueshëm. Në këtë rast të gjitha elektronet e një nivel të "presion" në një grup të vetëm të energjisë. Një fushë në të cilën janë të vendosura më larg nga elektronet kryesore, të quajtur Valence. Ndiqni Zona e saj ka një energji të lartë. Ajo elektronet lëvizin lirshëm, dhe ajo është quajtur band përçueshmëri.

Të emetimit dhe absorbimi

Çdo lazer (solid-shtet, gaz, kimike) punon në parimet e tranzicionit elektronike nga një zonë në një tjetër. Në qoftë se trupi juaj është e ekspozuar në dritë, foton për një elektron i jep fuqi të mjaftueshme për të ai ishte në një gjendje më të lartë të energjisë. Në anën tjetër, kur një elektron është transferuar nga banda kryerjen me valencë, ajo lëshon një foton. Nëse materiali është një gjysmëpërçues apo një izolant, valenca dhe band përçueshmëri janë të ndara nga një interval në të cilën nuk ka nivel. Prandaj, elektronet nuk mund të jetë atje. Ky interval quhet hendeku band. Nëse foton ka energji të mjaftueshme, elektronet hidhen kapërcyer këtë interval.

brez

Parimi operativ i lazer të ngurta-shtet është i bazuar në faktin se substanca në zonën e ndaluar është krijuar një të ashtuquajtur shtresë përmbysur. jetës elektron në këtë nivel është më i lartë se gjatë qëndrimit të tij në brezin përçueshmëri. Kështu, në një periudhë të caktuar kohe në të "grumbulluar" elektrone. Kjo quhet përmbysja popullsia. Kur ky nivel nga elektronet me pika, foton kalon gjatësi vale e dëshiruar, ajo shkakton gjenerimin e njëkohshëm të një numri të madh të gjatësisë identike dhe fazën e valëve të lehta. Kjo është, elektronet janë ortek gjitha në një herë në gjendjen e parë, duke gjeneruar një rreze prej fotone njëngjyrësh energjisë mjaft i lartë. Duhet të theksohet se problemi kryesor i zhvillimit të parë lazer ishte për të gjetur një kombinim të tillë të substancave për të cilat do të jetë e mundur përmbysja popullsia e një prej niveleve. E parë të punës medium aliazh çeliku rubin.

Perberja e lazer

lazer ngurta-shtet në komponentët kryesorë është e ndryshme nga speciet e tjera. Lëngun e punës, në të cilën përmbysja popullsia e një prej niveleve, ndriçuar nga një burim drite. Ajo quhet pompimit. ajo shpesh mund të jetë një llambë flaktë normal ose një tub shkarkimi gazi. Dy shtrirë paralel fundi i lëngut punuar (të kristalit lazer solid-shtet merr, gaz - një atmosferë vakuum) formojnë një sistem pasqyron, ose një rezonator optik. Ajo mbledh në trare vetëm ato fotone që janë paralel me prizë. Pompohet lazer solid-shtet zakonisht ndodh nëpërmjet llambat flash.

Llojet e lazer solid-shtet

Varësisht nga mënyra e prodhimit rreze lazer dalluar lazer të vazhdueshme dhe të pulsojnë. Secili prej tyre është përdorur dhe ka karakteristikat e veta. Dallimi kryesor - pulsojnë lazer solid-shtetërore kanë një kapacitet më të lartë. Që për çdo fotone shtënë si "platformë mbi shtylla", pastaj një impuls është në gjendje për të ofruar energji të lartë se lëkundje të vazhdueshme për të njëjtën periudhë kohore. Sa më e vogël pulsi zgjat, më të fuqishme çdo "shtënë". Në këtë moment, është teknologjikisht e mundur për të ndërtuar një lazer femtosekond. Një nga pulsin e saj zgjat rreth 10 ^-15 sekonda. Varësia e tillë është e lidhur me faktin se popullsia e proceseve kundërt siç përshkruhet më sipër zgjat shumë shumë i vogël. Sa më gjatë duhet të prisni para se "xhiruar" lazer, aq më shumë elektronet kanë kohë për të lënë nivelin e përmbysur. Kështu, reduktohet përqendrimi dhe photon energjia e rrezes prodhimit.

gdhendje lazer

Modelet mbi sipërfaqen e metalit dhe të qelqit artikujve të zbukuruar me jetën e përditshme të një personi. Ato mund të zbatohen mekanikisht, kimikisht ose me lazer. Metoda e fundit është më moderne. avantazhet e tij mbi metodat e tjera si më poshtë. Që një ndikim të drejtpërdrejtë në sipërfaqe të punës nuk është i pranishëm, ajo është pothuajse e pamundur për të dëmtuar gjë në procesin e aplikimit një model ose mbishkrim. Djegiet rreze lazer shumë të cekët zakon: sipërfaqja gdhendur me mbetjet qetë dhe, prandaj, gjëja nuk është dëmtuar dhe do të zgjasë më gjatë. Në rastin e rreze lazer metalike ndryshon strukturën e materies, dhe fjalët nuk do të zbehet për shumë vite. Nëse gjëja e përdorur me kujdes, mos e zhyt atë në acid ose shtrembëroj, pastaj disa breza të modelit mbi të ruajtur me saktësi. Laser gdhendje është e mirë për të zgjedhur një të ngurta-shtet kalimi për dy arsye: proceset në solids janë më të lehtë për të menaxhuar, dhe kjo është optimale për raportin e prodhimit dhe çmimet.

instalim

Gdhendje, ka instalim të veçantë. Përveç lazer drejtpërdrejtë, ata të përbëhet nga një udhëzues mekanike, në të cilën lëviz lazer, dhe pajisjet e monitorimit (kompjuter). makinë lazer është përdorur në shumë sektorë të veprimtarisë njerëzore. Mbi të kemi biseduar për ujdisje artikuj përditshme. Regjistruar takëm, lighters, syze, watches për një kohë të gjatë do të mbetet në familje dhe do të këshillohen nga momentet lumtur.

Megjithatë, jo vetëm mallrat vendase, por edhe industriale kërkojnë gdhendje lazer. bimë të mëdha, të tilla si automotive, lëshuar detajet e numrave të mëdha: qindra mijëra apo miliona. Çdo artikull duhet të shënohet - kur dhe kush e krijoi atë. mënyrë më të mirë se gdhendje lazer, për të gjetur jo, kohën e lëshimit, jeta shërbim do të jetë e gjatë edhe për pjesët e lëvizshme, e cila rritjen e rrezikut të konsumuarit. makinë lazer, në këtë rast duhet të karakterizohet me kapacitet të lartë dhe të sigurisë. Pas të gjitha, në qoftë se gdhendje të paktën një pjesë e një ndryshimi qind pronat e pjesëve metalike, ajo mund të reagojnë ndryshe ndaj stimujve të jashtëm. Për shembull, një pushim në pikën e aplikimit të mbishkrimit. Megjithatë, i përshtatshëm për përdorim të brendshëm të thjeshtë dhe instalimin lirë.