Gazli lazerlar, geliy-neon gazli lazerning ishlash prinsipi

XULOSA

Lazerlar qat'iy va bundan tashqari, bizning haqiqatimizga keng jabhada bostirib kiradi. Ular bizning eng xilma-xil sohalar - materiallarni qayta ishlash, tibbiyot, o'lchash, nazorat qilish, axborotni qayta ishlash va uzatish, fizik, kimyoviy va biologik tadqiqotlar bo'yicha imkoniyatlarimizni ancha kengaytirdi. Bugungi kunda lazer nurlari ko'plab foydali va qiziqarli kasblarni o'zlashtirgan. Ko'p hollarda lazer nurlaridan foydalanish noyob natijalarga erishishga imkon beradi. Hech shubha yo'qki, kelajakda lazer nurlari bizga bugungi kunda fantastik ko'rinadigan yangi imkoniyatlarni beradi. Biz allaqachon “lazer hamma narsani qila oladi” degan fikrga o‘rgana boshladik. Ba'zan bu uning rivojlanishining hozirgi bosqichida lazer texnologiyasining haqiqiy imkoniyatlarini oqilona baholashga to'sqinlik qiladi. Lazer nurlarining imkoniyatlariga bo'lgan haddan tashqari ishtiyoq ba'zan lazerlarga nisbatan biroz sovutish bilan almashtirilishi ajablanarli emas. Biroq, bularning barchasi hech qanday tarzda asosiy haqiqatni yashira olmaydi - lazer ixtirosi bilan odam o'z ixtiyorida kundalik sanoat va ilmiy faoliyat uchun sifat jihatidan yangi, juda ko'p qirrali, juda samarali "vosita" ga ega. Yillar o'tishi bilan ushbu "asbob" tobora takomillashtiriladi va shu bilan birga lazerlarni qo'llash sohasi doimiy ravishda kengayadi. Lazer texnologiyasi sohasidagi tadqiqotlarning o'sib borayotgan sur'ati sezilarli darajada yaxshilangan xususiyatlarga ega yangi lazer turlarini yaratish imkoniyatini ochib beradi, bu esa ularni mashina va asbobsozlikda qo'llash sohalarini kengaytirish imkonini beradi. Hozirgi vaqtda biz doimiy rejimda ishlaydigan qattiq holatda va gaz lazerlarining doimiy ravishda o'sib borayotgan nurlanish kuchining guvohi bo'lamiz, bu ularni turli texnologik operatsiyalarda qo'llash imkoniyatlarini kengaytiradi: ancha katta o'lchamdagi qismlarni payvandlash, qalinroq choyshablarni yuqori tezlikda kesish, muhim diametrli teshiklarning tezligini oshirish bilan burg'ulash va boshqalar. Mashina va asboblar qismlarini, shuningdek, kesuvchi asboblarni qotish sohasida yangi imkoniyatlar ochilmoqda. Ushbu yo'nalishdagi keyingi taraqqiyot hali ham lazerning individual optik elementlarining ishdan chiqishi bilan cheklangan: nometall, chiqish oynalari va boshqalar, ularning yuqori nurlanish kuchi tufayli. Radiatsiya kuchini oshirish sohasida keng qamrovli tadqiqotlar olib borilmoqda. Shu bilan birga, texnologik operatsiyalarda lazerlardan foydalanishning yangi imkoniyatlari ochilmoqda. Lazer ishining barqarorligini oshirish "nozik" pardozlash operatsiyalari, mahalliy tabiatning o'lchovli qayta ishlash ko'rsatkichlarini yangi darajaga ko'tarish imkonini beradi. Shu maqsadda, ko'rinishidan, eng istiqbolli lazerlar impulsli rejimda ishlaydigan, radiatsiya impulslarining davomiyligi bir necha o'nlab nanosekundlardan oshmaydi.

Zamonaviy lazer texnologiyasi rivojlanishining xarakterli xususiyatlaridan biri qattiq va gaz lazerlarining ta'sir doiralarini ajratishdir. Kelgusi yillarda qattiq holatdagi lazerlar energiya impulsli ishlov berish jarayonlarini amalga oshirishda afzalliklarga ega bo'ladi, ular orasida nuqta payvandlash, olmos va yoqut toshlarini burg'ulash, katta maydonda bir pulsda yupqa plyonkalarga naqsh chizish va boshqalar kiradi. Har qanday texnologik operatsiyani bajarish uchun gaz lazerlaridan radiatsiya energiyasi etarli bo'lgan hollarda, impulslarning yuqori takrorlanish tezligi, barqarorligi va uzoq xizmat muddati tufayli ularga ustunlik berish kerak. Gaz lazerlari va ular asosidagi qurilmalar texnolog-tadqiqotchiga chastotalar va ish rejimlarini tanlashda katta imkoniyatlar beradi, bu esa turli plyonkali qoplamalarni qayta ishlash va qo'llashda alohida ahamiyatga ega. Bunday holda, mikroelektronikaning turli sohalarida keng qo'llaniladigan lazer nurlanishining materiallarga ta'sirining termokimyoviy va fotokimyoviy usullari qo'llaniladi.
Impulsli lazerlar impuls kuchi bo'yicha boshqa barcha energiya manbalaridan allaqachon oshib ketgan va ularning nurlanish xususiyatlarini yanada yaxshilashni kutish mumkin. Biroq, lazerlarning o'rtacha quvvati hali ham etarli emas. Taxmin qilish mumkinki, argon lazerlari va itriy alyuminiy granatasiga asoslangan lazerlar o'rtacha energiya zichligidagi texnologik jarayonlarda keng qo'llaniladi, yuqori quvvatli CO2 lazerlari esa alohida o'rinni egallaydi. Ularga asoslangan o'rnatishlar og'ir mashinasozlik sohasida kesish, payvandlash, teshiklarni burg'ulash, materiallar va mahsulotlarni issiqlik bilan ishlov berish uchun an'anaviy uskunalar o'rnini bosadi. Bu erda CO2 - lazerlar raqobatdan tashqarida bo'ladi. Zamonaviy dasturiy ta'minotni boshqarish vositalaridan foydalanish bilan birgalikda lazer nurlanishini nazorat qilish intensivligini nazorat qilish qulayligi avtomatlashtirilgan tizimlarda lazerli o'rnatishlardan foydalanish imkonini beradi. Stabillashtirilgan bir chastotali lazerlarning, ayniqsa suyuq lazerlar bo'lgan silliq sozlanishi chastotali lazerlarning paydo bo'lishi optik usullarni buzilmaydigan sinov tizimlarida, metrologiyada, o'lchamlarni o'lchash va nazorat qilish tizimlarida amaliy qo'llash sohasini sezilarli darajada kengaytiradi va chiziqli. siljishlar. Lazer nurlari materiallarning fizik va kimyoviy xususiyatlarini aniqlash, uni ko'rish, uzunlik, tezlikni o'lchash va boshqalar uchun qulayroq vositaga aylanadi. Shu bilan birga, lazerga asoslangan qurilmalar mahalliy o'lchovlarda juda yuqori aniqlik va takrorlanish qobiliyatiga ega bo'ladi. Optik Doppler usullari turli suyuqliklar va gazlarning oqim tezligini o'lchash imkonini beradi. Yuqori barqarorlashtirilgan bir rejimli lazerlar golografik va shovqinlarni o'lchash usullaridan yanada ko'proq foydalanish imkonini beradi. Hozirgi vaqtda ko'plab mutaxassislar gologramma usullariga tobora ko'proq qiziqish bildirmoqda va ularni qo'llash uchun juda katta istiqbollar mavjud. Golografik interferometriya yordamida turli xil optik noaniq ob'ektlarning belgilangan o'lchamlaridan og'ishlarni aniqlash, shuningdek, qo'lda shablonlari mavjud bo'lmagan linzalar va nometalllarni sinab ko'rish mumkin.
Suyuq va gaz oqimlarida tezlikni o'lchash uchun past quvvatli uzluksiz to'lqinli lazerlarni qo'llash istiqbollari amaliy jihatdan ochib berildi. Biroq, spektrning ko'k-yashil yoki infraqizil hududlarida ishlaydigan yuqori quvvatli lazerlardan foydalanish optik Doppler tezligi o'lchagichlarining diapazonini bir necha kilometrgacha oshiradi. Ushbu hisoblagichlar turli texnologik jarayonlarda avtomatlashtirilgan tizimlar uchun tezlik sensori sifatida ishlatilishi mumkin.
Lazerlar ilmiy tadqiqotlarda keng qo'llaniladi. Muhim soha yuqori sezuvchanlik va ruxsatga ega bo'lgan spektral tadqiqotlar uchun chastotali sozlanishi lazerlardan foydalanish bo'ladi. Yuqori quvvatli cw va impulsli lazerlarning mavjudligi nurlanishning shaffof bo'lmagan muhit bilan o'zaro ta'siri sohasida yanada mukammal tadqiqotlar olib borish, intensiv lazer nurlanishi optik shaffof muhitdan o'tganda paydo bo'ladigan chiziqli bo'lmagan effektlarni o'rganish imkonini beradi. Ishonchli lazer uskunasining mavjudligi va iqtisodiy samaradorligi lazer texnologiyasini sanoatda keng amaliy qo'llashni aniqlashda davom etadi. Kelgusi yillarda yanada samarali, kuchli va ishonchli qurilmalar paydo bo'lishi aniq, bu fan va texnikaning turli sohalarida, shu jumladan zondlash va mashinasozlikda lazerlardan foydalanishni jadallashtirish imkonini beradi.