Laser čvrstog: operativni načela, primjena

Ovaj članak pokazuje što su izvori monokromatski zračenja i koje su prednosti solid-state laser nad drugim vrstama. Ovdje nam je rečeno kako postoji generacija koherentnog zračenja, zašto puls uređaj snažnije, što je potrebno za graviranje. Također se smatra tri potreban laserski element i kako se to radi.

teorija bend

Prije nego što smo razgovarati o tome kako upravljati laser (čvrstog stanja, na primjer), te bi trebao uzeti u obzir neke od fizičkog modela. Iz školskih lekcija pamti da su elektroni oko jezgre nalaze u određenim orbitama ili razine energije. Ako na raspolaganju ni jedan atom, i puno, to jest, smatramo bilo koji trodimenzionalni tijelo, postoji jedan problem.

Prema načelu Pauli, u ovom tijelu s jedne te iste energije može biti samo jedan elektron. Tako čak i najmanji zrno sadrži velik broj atoma. Priroda je pronađen u ovom slučaju vrlo graciozan izlaz - energiju svakog elektrona energije razlikuje od uz vrlo mali, gotovo neprimjetni iznos. U tom slučaju sve elektrona jedne razine „pritisne” u jedan energetski pojas. Područje u kojem se nalazi najudaljeniji od ključnih elektrona, pod nazivom valenciju. Slijedite njezin područje ima veću energiju. To elektroni slobodno kretati, a to se zove vodljivi pojas.

Emisije i apsorpcije

Svaki laser (čvrstog stanja, plin, kemijska) radi na principu elektronske tranzicije iz jedne zone u drugu. Ako je vaše tijelo je izloženo svjetlu, foton elektronu daje dovoljno snage da je on u više energetsko stanje. S druge strane, kada je jedan elektron prenosi iz vodljivi pojas za valenciji, emitira foton. Ako je materijal poluvodički ili izolator, valencija i vodljivog odvojene su u intervalu u kojem nema razine. Prema tome, elektroni ne mogu biti tamo. Ovaj interval se zove pojas. Ako foton ima dovoljno energije, elektroni skok prevladati taj interval.

generacija

Operativni princip krutog lasera temelji se na činjenici da je tvar u zabranjenom zonom je stvorio takozvani obrnuti sloj. Elektronska život na ovoj razini je veća nego za vrijeme boravka u vodljivi pojas. Dakle, u određenom vremenskom periodu na njemu „akumulirati” elektrona. To se zove stanovništvo inverzija. Kada se to razina koju točkastim elektrona, fotona prolazi željeni valnu duljinu, to uzrokuje istovremeno stvaranje velikog broja iste dužine i faze svjetlosnih valova. To je, elektroni su lavina sve odjednom u osnovno stanje, stvara snop monokromatskih fotona dovoljno visoke snage. Treba napomenuti da je glavni problem prvi laserski razvoja bio je naći takvu kombinaciju tvari za koje bi bilo moguće inverzija populacije jedne od razina. Prvi radni medij legirani čelik rubin.

Sastav lasera

Solid-state laser na glavnim komponentama se razlikuje od ostalih vrsta. Radna tekućina, u kojima stanovništvo inverzija jednog od razina, osvijetljen izvorom svjetlosti. To se zove pumpanje. često može biti normalan žarulja ili plinsko pražnjenje cijevi a. Dva paralelno protežu kraj radnog fluida (krutog laserski kristala podrazumijeva, plin - vakuum atmosfera) tvore sustav ogledala, ili optički rezonatora. Ona prikuplja u zraku samo one fotone koji su paralelno s utičnicu. Pumped solid-state laser obično događa preko bljesak svjetiljke.

Vrste čvrstog stanja lasera

Ovisno o načinu na izlazu laserskog snopa razlikovati stalne i pulsirajućeg lasera. Svaki od njih se koristi i ima svoje karakteristike. Glavna razlika - pulsirajuće solid-state laser imaju veći kapacitet. Budući da za svaki metak fotona kao „piling”, onda se puls u stanju isporučiti veću energiju od kontinuiranog oscilacija za isto vremensko razdoblje. Manji puls traje, snažnije svaki „udarac”. U ovom trenutku, to je tehnološki moguće izgraditi femtosekundna. Jedan od njegovog pulsa traje oko 10 ^-15 sekundi. Takva ovisnost je povezana s činjenicom da je stanovništvo od obrnutog procesa kao što je gore opisano traje vrlo vrlo mali. Što duže treba čekati, prije nego što „puca” laser, više elektrona imati vremena da napusti obrnuti razini. Prema tome, smanjena koncentracija i foton energija izlazne zrake.

lasersko graviranje

Obrasci na površini metala i staklenih predmeta ukrašenih svakodnevnom životu osobe. Oni se mogu primijeniti mehanički, kemijski ili laserom. Drugi postupak je najmodernija. Njegove prednosti u odnosu na druge metode, kako slijedi. Od izravan utjecaj na radnu površinu nije prisutan, to je gotovo nemoguće oštetiti stvar u procesu primjene uzorak ili natpis. Laserska zraka izgara vrlo plitka utora: površina s ugraviranim ostacima glatka i, dakle, stvar nije oštećen i da će trajati duže. U slučaju metala laserske zrake mijenja samu strukturu materije, a riječi neće nestati već dugi niz godina. Ako je stvar pažljivo koristiti, ne uranjajte u kiselini ili deformirati, a zatim nekoliko generacija uzorak na njega točno sačuvana. Lasersko graviranje je najbolje odabrati solid-state prebacivanje iz dva razloga: procesi u krute tvari se lakše upravljati, a to je optimalno za odnos proizvodnje i cijene.

instalacija

Graviranje, postoje posebni instalacija. Osim izravnog laser, oni se sastoje od mehaničkog vodiča, u kojoj laserski poteze i opreme za praćenje (na računalu). Laserski stroj se koristi u mnogim područjima ljudske djelatnosti. Iznad smo razgovarali o ukrašavanja svakodnevnih predmeta. Registrirani pribor za jelo, upaljači, naočale, satovi za dugo vremena će ostati u obitelji, te će biti podsjetio na sretne trenutke.

Međutim, ne samo domaće, ali i industrijske robe zahtijeva lasersko graviranje. Velike biljke, kao što su automobilska, objavio detalje ogromnim brojevima: stotine tisuća ili milijune. Svaka stavka mora biti označen - kada i tko ga je stvorio. Bolji način nego lasersko graviranje, naći ne, vrijeme za otpuštanje, vijek trajanja će biti duga čak i za pokretne dijelove, što povisuje rizik od abrazije. Laserski stroj, u ovom slučaju mora se odlikuje visokim kapacitetom i sigurnosti. Uostalom, ako je graviranje barem djelić postotak promjene svojstva metalnih dijelova, može različito reagiraju na vanjske podražaje. Na primjer, jedan break u trenutku primjene natpisa. Međutim, pogodan za kućnu uporabu jednostavnije i jeftinije instalacije.