Аливаа лазер төхөөрөмжийн үндсэн ажлын хэсэг нь идэвхтэй орчин гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж юм. Энэ нь зөвхөн чиглэсэн урсгалын эх үүсвэр болдог төдийгүй зарим тохиолдолд үүнийг ихээхэн сайжруулж чаддаг. Лазер суурилуулалтанд идэвхтэй бодисоор ажилладаг хийн хольц нь яг ийм шинж чанартай байдаг. Үүний зэрэгцээ ийм төхөөрөмжүүдийн янз бүрийн загварууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь дизайн болон ажлын орчны шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Ямар нэг байдлаар хийн лазер нь олон давуу талтай бөгөөд энэ нь олон аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжийн зэвсэглэлд хүчтэй байр суурь эзлэх боломжийг олгосон.
Хийн орчны үйл ажиллагааны онцлог
Уламжлал ёсоор лазер нь хатуу ба шингэн орчинтой холбоотой бөгөөд шаардлагатай гүйцэтгэлтэй гэрлийн туяа үүсгэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Энэ тохиолдолд хий нь жигд, бага нягттай давуу талтай. Эдгээр чанаруудлазер туяаг гажуудуулахгүй, эрчим хүчээ алдахгүй, тараахгүй байхыг зөвшөөрнө. Мөн хийн лазер нь цацрагийн чиг хандлагыг нэмэгдүүлснээр тодорхойлогддог бөгөөд түүний хязгаар нь зөвхөн гэрлийн дифракцаар тодорхойлогддог. Хатуу бодистой харьцуулахад хийн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэл нь зөвхөн дулааны шилжилтийн нөхцөлд мөргөлдөх үед үүсдэг. Үүний үр дүнд дүүргэгчийн энергийн спектр нь бөөм бүрийн энергийн түвшинд тус тусад нь тохирч байна.
Хийн лазер төхөөрөмж
Иймэрхүү төхөөрөмжийн сонгодог төхөөрөмж нь хийн функциональ орчин бүхий битүүмжилсэн хоолой, мөн оптик резонатороор бүрддэг. Ус зайлуулах хоолой нь ихэвчлэн корунд керамикаар хийгдсэн байдаг. Энэ нь тусгалын призм ба бериллийн цилиндр дээрх тольны хооронд байрладаг. Цэнэглэх нь шууд гүйдлийн үед нийтлэг катодтой хоёр хэсэгт явагдана. Тантал оксидын хүйтэн катодыг ихэвчлэн диэлектрик зайны тусламжтайгаар хоёр хэсэгт хуваадаг бөгөөд энэ нь гүйдлийн жигд тархалтыг баталгаажуулдаг. Мөн хийн лазер төхөөрөмж нь анод байгаа эсэхийг хангадаг - тэдгээрийн функцийг вакуум хөөрөг хэлбэрээр үзүүлсэн зэвэрдэггүй гангаар гүйцэтгэдэг. Эдгээр элементүүд нь хоолой, призм болон толин тусгал эзэмшигчийн хооронд уян хатан холболтыг хангадаг.
Ажлын зарчим
Хий дэх идэвхтэй биеийг эрчим хүчээр дүүргэхийн тулд төхөөрөмжийн хоолойн хөндийд электродоор үүсгэгддэг цахилгаан цэнэгийг ашигладаг. Хийн бөөмстэй электронууд мөргөлдөх үедтэд сэрэлтэй байна. Энэ нь фотоныг ялгаруулах үндэс суурийг бүрдүүлдэг. Хоолойн гэрлийн долгионы өдөөгдсөн ялгаруулалт нь хийн плазмаар дамжин өнгөрөх тусам нэмэгддэг. Цилиндрийн төгсгөлд ил гарсан толь нь гэрлийн урсгалын давуу талыг бий болгох үндэс суурь болдог. Хийн лазераар хангагдсан тунгалаг толь нь чиглэлийн цацрагаас фотонуудын тодорхой хэсгийг сонгох ба үлдсэн хэсэг нь гуурсан дотор тусах бөгөөд цацрагийн функцийг хадгална.
Онцлогууд
Ус зайлуулах хоолойн дотоод диаметр нь ихэвчлэн 1.5мм байдаг. Танталын оксидын катодын диаметр нь 51 мм урттай элементийн урттай 48 мм хүрч болно. Энэ тохиолдолд дизайн нь 1000 В хүчдэлтэй шууд гүйдлийн нөлөөн дор ажилладаг. Гели-неон лазеруудад цацрагийн хүч нь бага байдаг бөгөөд дүрмээр бол Вт-ын аравны нэгээр тооцдог.
Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн загварт 2-оос 10 см-ийн диаметртэй хоолой ашигладаг. Тасралтгүй горимд ажилладаг хийн лазер нь маш өндөр чадалтай байдаг нь анхаарал татаж байна. Үйл ажиллагааны үр ашгийн үүднээс авч үзвэл энэ хүчин зүйл нь заримдаа давуу талтай байдаг ч ийм төхөөрөмжүүдийн тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд сайжруулсан оптик шинж чанартай бат бөх, найдвартай толь шаардлагатай байдаг. Дүрмээр бол технологичид алтны боловсруулалт бүхий металл болон индранил элементүүдийг ашигладаг.
Лазерын төрөл
Үндсэн ангилал нь ийм лазерыг хийн хольцын төрлөөр нь хуваахыг хэлнэ. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн идэвхтэй биед суурилсан загваруудын онцлогийг бид аль хэдийн дурдсан боловч басион, гелий-неон, химийн орчин түгээмэл байдаг. Төхөөрөмжийн дизайныг үйлдвэрлэхийн тулд ионы хийн лазер нь өндөр дулаан дамжуулалттай материалыг ашиглахыг шаарддаг. Ялангуяа керамик-металл элементүүд болон бериллийн керамик дээр суурилсан эд ангиудыг ашигладаг. Гели-неон зөөвөрлөгч нь хэт улаан туяаны цацраг болон үзэгдэх гэрлийн спектрт янз бүрийн долгионы урттай ажиллах боломжтой. Ийм төхөөрөмжүүдийн резонатор толь нь олон давхаргат диэлектрик бүрээстэй байдгаараа ялгагдана.
Химийн лазер нь хийн хоолойн тусдаа ангиллыг төлөөлдөг. Тэд мөн хийн хольцыг ажлын орчин болгон ашиглахыг хамардаг боловч гэрлийн цацраг үүсэх процессыг химийн урвалаар хангадаг. Өөрөөр хэлбэл, хий нь химийн өдөөлтөд ашиглагддаг. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь химийн энергийг шууд цахилгаан соронзон цацраг болгон хувиргаж чаддагаараа давуу талтай.
Хийн лазерын хэрэглээ
Энэ төрлийн бараг бүх лазерууд өндөр найдвартай, бат бөх, боломжийн үнэтэй байдаг. Эдгээр хүчин зүйлүүд нь тэдгээрийг янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашиглахад хүргэсэн. Жишээлбэл, гелий-неон төхөөрөмжүүд нь уурхайн үйл ажиллагаа, хөлөг онгоцны үйлдвэрлэл, түүнчлэн янз бүрийн байгууламж барихад гүйцэтгэдэг тэгшлэх, тохируулах үйл ажиллагаанд хэрэглэгдэх болсон. Нэмж дурдахад гелий-неон лазерын шинж чанарууд нь оптик харилцаа холбоог зохион байгуулах, голограф материал, квант гироскоп боловсруулахад ашиглахад тохиромжтой. Практик ашиг тусын хувьд үл хамаарах зүйл биш байваргон хийн лазер, түүний хэрэглээ нь материал боловсруулах салбарт үр дүнтэй болохыг харуулж байна. Ялангуяа ийм төхөөрөмж нь хатуу чулуулаг, металлыг таслагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хийн лазер тойм
Хэрэв бид лазерыг давуу талтай үйл ажиллагааны шинж чанараас нь авч үзвэл гэрлийн цацрагийн өндөр чиглэл, ерөнхий чанарыг олон хэрэглэгчид тэмдэглэдэг. Ийм шинж чанарыг орчны температурын нөхцөл байдлаас үл хамааран бага хэмжээний оптик гажуудлаар тайлбарлаж болно. Сул талуудын хувьд хийн зөөвөрлөгчийн боломжийг нээхийн тулд их хэмжээний хүчдэл хэрэгтэй. Үүнээс гадна гелий-неон хийн лазер болон нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хольц дээр суурилсан төхөөрөмжүүдийг холбоход ихээхэн хэмжээний цахилгаан эрчим хүч шаардагдана. Гэхдээ практикээс харахад үр дүн нь өөрийгөө зөвтгөдөг. Бага чадалтай төхөөрөмжүүд болон өндөр чадлын боломжит төхөөрөмжүүдийг хоёуланг нь ашигладаг.
Дүгнэлт
Лазер системд ашиглах хийн ялгаруулалтын хольцын боломжуудыг одоо болтол хангалттай эзэмшээгүй байна. Гэсэн хэдий ч ийм тоног төхөөрөмжийн эрэлт хэрэгцээ удаан хугацаанд амжилттай өсч, зах зээлд зохих байр суурийг бүрдүүлж байна. Хийн лазер нь энэ салбарт хамгийн их тархалтыг хүлээн авсан. Энэ нь хатуу материалыг цэг, нарийн зүсэх хэрэгсэл болгон ашигладаг. Гэхдээ ийм тоног төхөөрөмж тархахад саад болж буй хүчин зүйлүүд бас бий. Нэгдүгээрт, энэ нь төхөөрөмжийн бат бөх чанарыг бууруулдаг элементийн суурийн хурдан элэгдэл юм. Хоёрдугаарт, цахилгаан цэнэгийг хангахад өндөр шаардлага тавьдаг.цацраг үүсгэх шаардлагатай.
