ნებისმიერი ლაზერული მოწყობილობის მთავარი მოქმედი კომპონენტია ე.წ. ის არა მხოლოდ მოქმედებს როგორც მიმართული ნაკადის წყარო, არამედ ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება მნიშვნელოვნად გააძლიეროს იგი. სწორედ ეს თვისება აქვს გაზის ნარევებს, რომლებიც მოქმედებს როგორც აქტიური ნივთიერება ლაზერულ დანადგარებში. ამავდროულად, არსებობს ასეთი მოწყობილობების სხვადასხვა მოდელები, რომლებიც განსხვავდება როგორც დიზაინით, ასევე სამუშაო გარემოს მახასიათებლებით. ასეა თუ ისე, გაზის ლაზერს ბევრი უპირატესობა აქვს, რამაც საშუალება მისცა მას ძლიერი ადგილი დაეკავებინა მრავალი სამრეწველო საწარმოს არსენალში.
გაზის საშუალების მოქმედების თავისებურებები
ტრადიციულად, ლაზერები ასოცირდება მყარ და თხევად მედიასთან, რომლებიც ხელს უწყობენ სინათლის სხივის ფორმირებას საჭირო შესრულებით. ამ შემთხვევაში გაზს აქვს ერთიანობის და დაბალი სიმკვრივის უპირატესობები. ეს თვისებებინება მიეცით ლაზერის სხივი არ იყოს დამახინჯებული, არ დაკარგოს ენერგია და არ გაიფანტოს. ასევე, გაზის ლაზერს ახასიათებს გამოსხივების გაზრდილი მიმართულება, რომლის ზღვარი განისაზღვრება მხოლოდ სინათლის დიფრაქციით. მყარ სხეულებთან შედარებით, გაზის ნაწილაკების ურთიერთქმედება ხდება ექსკლუზიურად შეჯახების დროს თერმული გადაადგილების პირობებში. შედეგად, შემავსებლის ენერგეტიკული სპექტრი შეესაბამება თითოეული ნაწილაკების ენერგეტიკულ დონეს ცალ-ცალკე.
გაზის ლაზერული მოწყობილობა
ასეთი მოწყობილობების კლასიკური მოწყობილობა იქმნება დალუქული მილით აირისებრი ფუნქციონალური გარემოთი, ასევე ოპტიკური რეზონატორით. გამონადენი მილი ჩვეულებრივ დამზადებულია კორუნდის კერამიკისგან. ის მოთავსებულია ამრეკლავ პრიზმასა და ბერილიუმის ცილინდრზე სარკეს შორის. გამონადენი ხორციელდება ორ განყოფილებად საერთო კათოდით პირდაპირი დენით. ტანტალის ოქსიდის ცივი კათოდები ყველაზე ხშირად იყოფა ორ ნაწილად დიელექტრიკული სპაზერის საშუალებით, რაც უზრუნველყოფს დენების ერთგვაროვან განაწილებას. ასევე, გაზის ლაზერული მოწყობილობა ითვალისწინებს ანოდების არსებობას - მათ ფუნქციას ასრულებს უჟანგავი ფოლადი, რომელიც წარმოდგენილია ვაკუუმური ბუხრის სახით. ეს ელემენტები უზრუნველყოფენ მოქნილ კავშირს მილებს, პრიზმებსა და სარკის დამჭერებს შორის.
მუშაობის პრინციპი
აირში აქტიური სხეულის ენერგიით შესავსებად გამოიყენება ელექტრო გამონადენი, რომელიც წარმოიქმნება ელექტროდების მიერ მოწყობილობის მილის ღრუში. ელექტრონების აირის ნაწილაკებთან შეჯახებისასისინი აღგზნებულნი არიან. ეს ქმნის ფოტონების ემისიის საფუძველს. სინათლის ტალღების სტიმულირებული გამოსხივება მილში იზრდება, როდესაც ისინი გადიან გაზის პლაზმაში. ცილინდრის ბოლოებში ღია სარკეები ქმნიან სინათლის ნაკადის უპირატესი მიმართულების საფუძველს. გამჭვირვალე სარკე, რომელიც აღჭურვილია გაზის ლაზერით, ირჩევს ფოტონების ნაწილს მიმართულების სხივიდან, დანარჩენი კი აირეკლება მილის შიგნით, ინარჩუნებს რადიაციის ფუნქციას.
ფუნქციები
გამონადენის მილის შიდა დიამეტრი ჩვეულებრივ 1.5მმ-ია. ტანტალის ოქსიდის კათოდის დიამეტრმა შეიძლება მიაღწიოს 48 მმ-ს, ელემენტის სიგრძე 51 მმ. ამ შემთხვევაში, დიზაინი მუშაობს პირდაპირი დენის მოქმედებით 1000 ვ ძაბვით. ჰელიუმ-ნეონის ლაზერებში გამოსხივების სიმძლავრე მცირეა და, როგორც წესი, გამოითვლება W-ის მეათედებში..
ნახშირორჟანგის მოდელებში გამოიყენება 2-დან 10 სმ-მდე დიამეტრის მილები.აღსანიშნავია, რომ უწყვეტ რეჟიმში მომუშავე გაზის ლაზერს აქვს ძალიან მაღალი სიმძლავრე. ოპერაციული ეფექტურობის თვალსაზრისით, ეს ფაქტორი ზოგჯერ პლუსია, თუმცა, ასეთი მოწყობილობების სტაბილური ფუნქციის შესანარჩუნებლად საჭიროა გამძლე და საიმედო სარკეები გაძლიერებული ოპტიკური თვისებებით. როგორც წესი, ტექნოლოგები იყენებენ ლითონისა და საფირონის ელემენტებს ოქროს დამუშავებით.
ლაზერების ჯიშები
მთავარი კლასიფიკაცია გულისხმობს ასეთი ლაზერების დაყოფას აირის ნარევის ტიპის მიხედვით. ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ მოდელების მახასიათებლები, რომლებიც დაფუძნებულია ნახშირორჟანგის აქტიურ სხეულზე, მაგრამ ასევეგავრცელებულია იონური, ჰელიუმ-ნეონის და ქიმიური საშუალებები. მოწყობილობის დიზაინის დასამზადებლად, იონური აირის ლაზერები საჭიროებენ მასალების გამოყენებას მაღალი თბოგამტარობით. კერძოდ, გამოიყენება კერამიკულ-ლითონის ელემენტები და ბერილიუმის კერამიკაზე დაფუძნებული ნაწილები. ჰელიუმ-ნეონის მედიას შეუძლია იმოქმედოს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე ინფრაწითელ გამოსხივებაში და ხილული სინათლის სპექტრში. ასეთი მოწყობილობების რეზონატორის სარკეები გამოირჩევა მრავალშრიანი დიელექტრიკული საფარების არსებობით.
ქიმიური ლაზერები წარმოადგენს გაზის მილების ცალკე კატეგორიას. ისინი ასევე გულისხმობს გაზის ნარევების გამოყენებას სამუშაო გარემოდ, მაგრამ სინათლის გამოსხივების წარმოქმნის პროცესი უზრუნველყოფილია ქიმიური რეაქციით. ანუ აირი გამოიყენება ქიმიური აღგზნებისთვის. ამ ტიპის მოწყობილობები ხელსაყრელია იმით, რომ მათ შეუძლიათ უშუალოდ გარდაქმნან ქიმიური ენერგია ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებად.
გაზის ლაზერების გამოყენება
ამ ტიპის პრაქტიკულად ყველა ლაზერი არის უაღრესად საიმედო, გამძლე და ხელმისაწვდომი. ამ ფაქტორებმა განაპირობა მათი ფართო გამოყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. მაგალითად, ჰელიუმ-ნეონის მოწყობილობებმა იპოვეს გამოყენება ნიველირებასა და რეგულირების ოპერაციებში, რომლებიც შესრულებულია მაღაროში, გემთმშენებლობაში, ასევე სხვადასხვა სტრუქტურების მშენებლობაში. გარდა ამისა, ჰელიუმ-ნეონის ლაზერების მახასიათებლები შესაფერისია ოპტიკური კომუნიკაციების ორგანიზებისთვის, ჰოლოგრაფიული მასალების და კვანტური გიროსკოპების შემუშავებაში. გამონაკლისი არც პრაქტიკული სარგებელი იყო დაარგონის გაზის ლაზერი, რომლის გამოყენება აჩვენებს ეფექტურობას მასალების დამუშავების სფეროში. კერძოდ, ასეთი მოწყობილობები ემსახურება როგორც მძიმე ქანების და ლითონების საჭრელს.
გაზის ლაზერის მიმოხილვა
თუ ლაზერებს განვიხილავთ ხელსაყრელი ოპერაციული თვისებების თვალსაზრისით, ბევრი მომხმარებელი აღნიშნავს სინათლის სხივის მაღალ მიმართულებას და საერთო ხარისხს. ასეთი მახასიათებლები შეიძლება აიხსნას ოპტიკური დამახინჯების მცირე ნაწილით, მიუხედავად გარემოს ტემპერატურის პირობებისა. რაც შეეხება ნაკლოვანებებს, დიდი ძაბვაა საჭირო აირისებრი მედიის პოტენციალის გასახსნელად. გარდა ამისა, ჰელიუმ-ნეონის გაზის ლაზერი და ნახშირორჟანგის ნარევებზე დაფუძნებული მოწყობილობები საჭიროებენ ელექტროენერგიის მნიშვნელოვან რაოდენობას დასაკავშირებლად. მაგრამ, როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, შედეგი ამართლებს თავის თავს. გამოიყენება როგორც დაბალი სიმძლავრის მოწყობილობები, ასევე მოწყობილობები მაღალი სიმძლავრის პოტენციალით.
დასკვნა
გაზგამშვები ნარევების შესაძლებლობები ლაზერულ სისტემებში მათი გამოყენების თვალსაზრისით ჯერ კიდევ არასაკმარისად არის ათვისებული. მიუხედავად ამისა, ასეთ აღჭურვილობაზე მოთხოვნა დიდი ხანია წარმატებით იზრდება, რაც ბაზარზე შესაბამის ნიშას ქმნის. გაზის ლაზერმა მიიღო ყველაზე დიდი განაწილება ინდუსტრიაში. იგი გამოიყენება როგორც იარაღი მყარი მასალების წერტილოვანი და ზუსტი ჭრისთვის. მაგრამ ასევე არსებობს ფაქტორები, რომლებიც ხელს უშლის ასეთი აღჭურვილობის გავრცელებას. პირველ რიგში, ეს არის ელემენტის ბაზის სწრაფი ტარება, რაც ამცირებს მოწყობილობების გამძლეობას. მეორეც, არის მაღალი მოთხოვნები ელექტრო გამონადენის უზრუნველსაყოფად,საჭიროა სხივის ფორმირებისთვის.
