Лазер технологи нь хүмүүсийн амьдралд бүх талаараа нэвтэрсэн боловч олон төрлийн лазер генераторууд өөр өөр долгионы урттай, өөр өөр шинж чанартай байдаг тул хэрэглээний талбар нь ч өөр өөр байдаг. Лазер генераторын нарийн төвөгтэй төрлүүдийн өмнө ихэнх хүмүүс бага зэрэг толгой өвддөг гэдэгт би итгэдэг. Тиймээс энэ нийтлэлд янз бүрийн төрлийн лазер генераторуудын онцлог, практик хэрэглээг нэг нэгээр нь нэгтгэн тайлбарлаж, тайлбарласан болно.
Төрөл бүрийн ажлын хэрэгслийн дагуу лазер генераторыг хатуу төлөвт, хий, будагч, диод, шилэн, чөлөөт электрон лазер үүсгэгч гэж 6 төрөлд хуваадаг. Тэдгээрийн дотор хатуу төлөвт болон хийн лазерын олон салбар байдаг. Чөлөөт электрон лазеруудаас бусад нь насосны эх үүсвэр, оптик резонатор, өсгөх орчин зэрэг янз бүрийн лазеруудын үндсэн ажиллах зарчим ижил байдаг.
Хатуу төлөвт лазер генератор
Хатуу төлөвт лазер үүсгүүрт ерөнхийдөө гэрлийг насосны эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд гэрэл үүсгэх боломжтой болор эсвэл шилийг ажлын материал гэж нэрлэдэг. Материал нь матриц ба идэвхжүүлсэн ионоос бүрдэнэ. Матрицын материал нь идэвхжүүлсэн ионы амьдрах орчин, ажиллах орчныг бүрдүүлдэг бөгөөд идэвхжүүлсэн ион нь лазер үүсгэх процессыг дуусгадаг. Түгээмэл хэрэглэгддэг идэвхтэй ионууд нь хром, кобальт, никель болон бусад ионууд гэх мэт шилжилтийн металлын ионууд, неодим ионууд зэрэг газрын ховор металлын ионууд юм. Диэлектрик хальсаар бүрсэн толин тусгалыг резонаторын толь болгон ашигладаг бөгөөд нэг нь бүтэн толь, нөгөө нь хагас толь юм. Өөр өөр идэвхжүүлсэн ионууд, өөр өөр матрицын материалууд болон гэрлийн өдөөлтөд янз бүрийн долгионы уртыг ашиглах үед янз бүрийн долгионы урттай янз бүрийн лазерууд ялгарах болно.
Бадмаараг лазер генераторын лазер долгионы урт 694.3 нм, фотоэлектрик хувиргах хурд бага буюу ердөө 0.1% байна. Гэсэн хэдий ч түүний флюресцентийн ашиглалтын хугацаа урт бөгөөд энэ нь эрчим хүчийг хадгалахад тустай бөгөөд өндөр импульсийн оргил хүчийг гаргаж чаддаг. Үзэгний гол зузаан, урт хуруутай бадмаараг саваагаар үүсгэсэн лазер нь төмрийг амархан нэвтлэх боломжтой. Илүү үр дүнтэй YAG лазерын системүүд гарч ирэхээс өмнө бадмаараг лазерын системүүд өргөн хэрэглэгддэг байсан. лазер хайчлах болон өрөмдлөг. Үүнээс гадна 694 нм гэрлийг меланин амархан шингээдэг тул бадмаараг лазерыг мөн пигментийн гэмтэл (арьсны толбо) эмчлэхэд ашигладаг.
Кристал шинж чанараараа Ti:Sapphire лазер генератор нь тааруулах өргөн хүрээтэй (өөрөөр хэлбэл тааруулах долгионы уртын муж) бөгөөд шаардлагатай үед 660нм-1200нм долгионы урттай гэрлийг гаргаж чаддаг. Давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх (гэрлийн давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх, өөрөөр хэлбэл долгионы уртыг хоёр дахин багасгах) технологийн төлөвшилтэй хослуулан долгионы уртыг 330нм-600нм хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой. Титан индранил лазерын системийг фемто2-р спектроскопи, шугаман бус оптикийн судалгаа, цагаан гэрэл үүсгэх, терагерцийн долгион үүсгэх гэх мэт ажилд ашигладаг бөгөөд эмнэлгийн гоо сайхны салбарт ашигладаг.
YAG нь иттриум хөнгөн цагаан анарын товчлол бөгөөд энэ нь одоогийн хамгийн шилдэг лазер болор матриц юм. Неодим (Nd)-ээр допинг хийсний дараа гаргана 1064nm гэрэл, хамгийн их тасралтгүй гаралтын хүч 1000w хүрч болно. Эхний өдрүүдэд инертийн хийн флаш чийдэнг насосны эх үүсвэр болгон ашигладаг байсан боловч флэш чийдэнгийн насосны арга нь спектрийн өргөн хүрээтэй, олшруулах орчны шингээлтийн спектртэй таарахгүй, дулааны ачаалал ихтэй тул фотоэлектрик хувиргах хурд бага байдаг. Тиймээс одоо LD (лазер диод) шахуургыг ашиглан өндөр үр ашигтай, өндөр хүчин чадалтай, урт наслах боломжтой. Nd:YAG лазер генераторыг гемангиомын эмчилгээнд хэрэглэж, хавдрын өсөлтийг саатуулдаг. Гэсэн хэдий ч эд эсийн дулааны гэмтэл нь сонгомол бус байдаг. Хавдрын судсыг өтгөрүүлэхийн зэрэгцээ илүүдэл энерги нь эргэн тойрон дахь хэвийн эдийг гэмтээж, мэс заслын дараа сорви үлдээхэд хялбар байдаг. Тиймээс Nd:YAG лазерыг ихэвчлэн мэс засал, эмэгтэйчүүд, чих хамар хоолойн өвчин, арьсны өвчинд бага хэрэглэдэг.
Yb: YAG, Ytterbium (Yb) нь 1030 нм-ийн гэрлийг гаргаж чаддаг YAG-д шингэсэн байдаг. Yb:YAG насосны долгионы урт нь 941 нм бөгөөд энэ нь гаралтын долгионы урттай маш ойрхон бөгөөд насосны квантын үр ашгийг 91.4% -д хүргэх боломжтой бөгөөд насосоос үүссэн дулааныг дотор нь дардаг. 10% (оролтын энергийн дийлэнх нь гаралтын энерги болж хувирч, багахан хэсэг нь дулаан болж хувирдаг нь хувиргах үр ашиг маш өндөр байна гэсэн үг) нь 25% байна. 30% Nd:YAG. Yb:YAG нь хамгийн дур булаам хатуу төлөвт лазерын зөөвөрлөгчдийн нэг болсон бөгөөд LD шахуургатай өндөр хүчин чадалтай Yb:YAG хатуу төлөвт лазер генераторууд нь судалгааны шинэ цэг болж, хөгжлийн өндөр үр ашигтай, өндөр хүчин чадалтай хатуу төлөвт лазер үүсгэгчийн үндсэн чиглэлүүдийн нэг гэж тооцогддог.
Дээрх хоёроос гадна YAG-ийг холмиум (Ho), эрбиум (Er) гэх мэт бодисоор хольж болно. Ho:YAG нь оптик холбоо, радар болон эмнэлгийн хэрэглээнд зориулагдсан 2097 нм ба 2091 нм долгионы лазер үйлдвэрлэдэг. Er:YAG нь 2.9 μм-ийн гэрлийг гаргадаг бөгөөд хүний бие энэ долгионы уртыг шингээх чадвар өндөртэй тул лазер мэс засал, судасны мэс засалд хэрэглэх боломжтой.
Хийн лазер генератор
Хийн лазер генераторууд нь хийн ялгаруулалтыг шахдаг, олзвор болгон ашигладаг лазер систем юм. Хийн төрлүүд нь атомын хий (гели-неон, үнэт хий ион, металлын уур), молекулын хий (азот ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл), эксимер хий, химийн урвалаар хангадаг.
HeNe лазер үүсгэгч (HeNe) нь 75% ба түүнээс дээш He ба 15% ба түүнээс бага Ne-ийн хольцыг олз болгон ашигладаг. Ажлын орчноос хамааран ногоон (543.5 нм), шар (594.1 нм), улбар шар (612.0 нм), улаан (632.8 нм) болон 3 төрлийн ойрын хэт улаан туяа (1152 нм, 1523 нм, 3391 нм) ялгаруулж чаддаг бөгөөд эдгээрээс ихэвчлэн улаан гэрэл (632.8 нм) ашиглагддаг. HeNe лазер генераторын цацрагийн гаралт нь Гауссын тархалттай бөгөөд цацрагийн чанар нь маш тогтвортой байдаг. Хэдийгээр хүч чадал өндөр биш ч хэмжилтийн нарийвчлал сайтай.
Энгийн хийн лазер үүсгэгч нь аргон ион (Ar+) ба криптон ион (Kr+) юм. Түүний эрчим хүчний хувиргах хурд нь 0.6% хүртэл хүрч чаддаг бөгөөд 30-50Вт-ын хүчийг удаан хугацаанд тасралтгүй, тогтвортой гаргаж чаддаг бөгөөд ашиглалтын хугацаа нь 1000 цагаас илүү байдаг. Лазер дэлгэц, Раман спектроскопи, голографи, шугаман бус оптик болон бусад судалгааны салбарт, түүнчлэн эмнэлгийн оношлогоо, хэвлэх өнгө ялгах, хэмжилзүйн материал боловсруулах, мэдээлэл боловсруулахад ашигладаг.
Металл лазерын үүсгүүр нь зэсийн уурыг жишээ болгон авдаг. Зэсийн уурын лазер үүсгэгч нь голчлон ногоон гэрэл (510.5 нм) болон шар гэрлийг (578.2 нм) гаргадаг бөгөөд энэ нь дунджаар 100 ватт чадалтай, 100 кВт-ын оргил хүчин чадалтай. Үүний гол хэрэглээний талбар нь будагч лазер генераторын насосны эх үүсвэр юм. Нэмж дурдахад энэ нь өндөр хурдны флаш гэрэл зураг, том дэлгэцийн проекцын зурагт, материал боловсруулахад ашиглаж болно.
Азотын молекул лазер үүсгэгч нь азотыг нэмэгдүүлэх орчин болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь 337.1 нм, 357.7 нм, 315.9 нм хэт ягаан туяа ялгаруулж, хамгийн их хүч нь 45 кВт хүрч чаддаг. Энэ нь органик будагч лазер генераторын насосны гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглаж болохоос гадна изотопыг лазераар ялгах, флюресценцийн оношлогоо, хэт өндөр хурдны гэрэл зураг, бохирдлыг илрүүлэх, эмнэлгийн болон эрүүл мэндийн тусламж үйлчилгээ, хөдөө аж ахуйн үржлийн ажилд өргөн хэрэглэгддэг. Богино долгионы урт нь жижиг толбо авахын тулд анхаарлаа төвлөрүүлэхэд хялбар байдаг тул микрон микроны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг боловсруулахад ашиглаж болно.
-д ашиглагдах олз орчин CO2 лазер генератор нь гелий, азоттой холилдсон нүүрстөрөгчийн давхар исэл бөгөөд 9.6 μм ба 10.6 μм долгионы урттай алсын хэт улаан туяаны гэрлийг гаргаж чаддаг. Генератор нь эрчим хүч хувиргах өндөр хурдтай, гаралтын чадал нь хэд хэдэн ваттаас хэдэн арван мянган ватт хүртэл хэлбэлздэг бөгөөд цацрагийн маш өндөр чанар нь CO2 Лазер генератор нь материал боловсруулах, шинжлэх ухааны судалгаа, үндэсний батлан хамгаалах, анагаах ухаанд өргөн хэрэглэгддэг. Та өөр өөр уулзах болно CO2 лазер таслагч болон лазер сийлбэрчид өдөр тутмын амьдрал, бизнест мод, БСХС, фанер, даавуу, арьс шир, шил, хуванцар, акрилийг сийлбэрлэх, зүсэх зориулалттай.
Эксимерүүд нь тогтворгүй молекулууд бөгөөд янз бүрийн долгионы урттай лазер үүсгэхийн тулд резонаторт янз бүрийн үнэт хий, галоген хийн хольцоор дүүрдэг. Өдөөлт нь ихэвчлэн харьцангуй электрон цацраг (200 кВ-аас их энерги) эсвэл хөндлөн хурдтай импульсийн цэнэгийн тусламжтайгаар хийгддэг. Өдөөгдсөн төлөвийн эксимерийн тогтворгүй молекулын холбоо тасарч үндсэн төлөвийн атомуудад задрах үед өдөөгдсөн төлөвийн энерги лазерын цацраг хэлбэрээр ялгардаг. Энэ нь анагаах ухаан, оптик холбоо, хагас дамжуулагч дэлгэц, зайнаас тандан судлах, лазер зэвсэг болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
Химийн лазер генератор нь химийн урвалаас ялгарах энергийг ашиглан бөөмийн тоог хувиргах тусгай төрлийн хийн лазерын систем юм. Тэдгээрийн ихэнх нь молекулын шилжилтийн горимд ажилладаг бөгөөд ердийн долгионы урт нь ойрын хэт улаан туяанаас дунд хэт улаан туяаны спектрийн мужид байдаг. Хамгийн чухал нь устөрөгчийн фтор (HF) ба дейтерийн фторид (DF) төхөөрөмж юм. Эхнийх нь 15-аас 2.6 микроны хооронд 3.3-аас дээш спектрийн шугам гаргаж чаддаг; Сүүлийнх нь 25-аас 3.5 микрон хооронд 4.2 орчим спектрийн шугамтай. Одоогоор хоёр төхөөрөмж хоёулаа олон мегаваттын хүчин чадалтай. Асар их энергитэй учраас ерөнхийдөө цөмийн инженерчлэл, цэргийн салбарт ашигладаг.
Будгийн лазер генератор
Будгийн лазер генераторууд нь лазерын орчин болгон органик будагч бодисыг ихэвчлэн шингэн уусмал болгон ашигладаг. Будгийн лазер үүсгэгчийг хий болон хатуу төлөвт лазераас илүү өргөн долгионы уртад ашиглах боломжтой. Тэдгээрийн өргөн зурвасын өргөн нь тэдгээрийг тохируулж болох ба импульсийн лазер генераторуудад илүү тохиромжтой болгодог. Гэсэн хэдий ч богино дундаж наслалт, хязгаарлагдмал гаралтын хүчин чадалтай тул үндсэндээ титан индранил зэрэг долгионы уртыг тохируулах боломжтой хатуу төлөвт лазераар солигддог.
Диодын лазер генератор
Диодын лазер генератор нь хагас дамжуулагч материалыг ажлын бодис болгон ашигладаг лазерын систем юм. Цахилгаан шахах, электрон цацраг өдөөх, оптик шахах гэсэн 3 өдөөх горим байдаг. Жижиг хэмжээтэй, хямд үнэ, өндөр үр ашигтай, удаан эдэлгээтэй, бага эрчим хүч зарцуулдаг, электрон мэдээлэл, лазер хэвлэлт, лазер заагч, оптик холбоо, лазер зурагт, жижиг лазер проектор, цахим мэдээлэл, нэгдсэн оптик болон бусад салбарт ашиглах боломжтой.
Шилэн лазер генератор
Шилэн лазер генератор гэдэг нь газрын ховор элементээр баяжуулсан шилэн эслэгийг олз болгон ашигладаг лазерын системийг хэлдэг. Энэ нь металл болон металл бус хэвлэх, тэмдэглэгээ хийх, сийлбэрлэх, өрөмдөх, зүсэх, цэвэрлэх, гагнах (гагнуур, ус бөхөөх, бүрээс болон гүн гагнуур), цэрэг, батлан хамгаалах, аюулгүй байдал, эмнэлгийн тоног төхөөрөмж, томоохон дэд бүтэц, бусад лазерын эх үүсвэрийн насос болгон өргөн хэрэглэгддэг. Та уулзах болно шилэн лазер сийлбэр хувийн текст болон хэв маягийн хувьд, шилэн лазер таслагч металл үйлдвэрлэхэд, шилэн лазер цэвэрлэх машин зэв арилгах, будгийг хуулах, бүрээсийг арилгах, шилэн лазер гагнуурын машин таны амьдралд металл холбоосын хувьд.
Үнэгүй электрон лазер генератор
Чөлөөт электрон лазер генератор нь уламжлалт лазер генератороос ялгаатай өндөр чадлын когерент цацрагийн шинэ төрлийн эх үүсвэр юм. Ажлын материалын хувьд хий, шингэн, хатуу бодис хэрэггүй, харин өндөр энергитэй электрон цацрагийн кинетик энергийг когерент цацрагийн энерги болгон шууд хувиргадаг. Тиймээс чөлөөт электрон лазер үүсгэгчийн ажлын бодис нь чөлөөт электронууд гэж бас үзэж болно. Энэ нь өндөр хүчин чадал, өндөр үр ашигтай, өргөн хүрээний долгионы уртыг тохируулах, хэт богино импульсийн цаг хугацааны бүтэц зэрэг олон гайхалтай шинж чанаруудтай. Үүнээс бусад тохиолдолд эдгээр шинж чанаруудыг нэгэн зэрэг агуулсан лазер генератор байдаггүй. Энэ нь физикийн судалгаа, лазер зэвсэг, лазер хайлуулах, фотохими, оптик харилцаа холбооны салбарт асар их ирээдүйтэй.
