लेजर ठोस: सिद्धान्तहरू सञ्चालन, आवेदन

यस लेखमा के अन्य प्रकार भन्दा एक ठोस-राज्य लेजर को लाभ हो monochromatic विकिरण को स्रोतहरू र के देखाउँछ। यहाँ हामी त्यहाँ सुसंगत विकिरण, किन नाडी उपकरण थप शक्तिशाली, आवश्यक छ के उत्कीर्णन को एक पुस्ता कसरी भनिएको छ। त्यहाँ पनि तीन आवश्यक लेजर तत्व मानिन्छ र यसलाई कसरी काम गर्छ।

ब्यान्ड सिद्धान्त

हामी (उदाहरणका लागि, ठोस राज्य) लेजर सञ्चालन गर्ने बारे कुरा अघि, तपाईं शारीरिक मोडेल केही विचार गर्नुपर्छ। स्कूल पाठ देखि एक नाभिक वरिपरि इलेक्ट्रॉनों विशिष्ट orbits वा ऊर्जा स्तर मा प्रबन्ध छन् भनी सम्झनुहुन्छ। हाम्रो निपटान छैन एक अणु र धेरै मा, छ, हामी कुनै पनि तीन-आयामी शरीर विचार भने, एक समस्या छ।

अनुसार यस Pauli सिद्धान्त, एक यो शरीर र एउटै ऊर्जा मा केवल एक इलेक्ट्रन हुन सक्छ। यसरी पनि सानो अन्न अणुहरु को एक ठूलो संख्या समावेश गर्दछ। धेरै साना, लगभग नाचीज रकम प्रत्येक इलेक्ट्रन ऊर्जा एक आसन्न फरक ऊर्जा - प्रकृति यो मामला मा फेला छ धेरै मनोरम निस्कनुहोस्। यस मामला मा एक स्तर को सबै इलेक्ट्रॉनों एकल ऊर्जा ब्यान्ड मा "थिचिएको"। कोर इलेक्ट्रॉनों देखि सबै भन्दा टाढा स्थित हो जसमा एक क्षेत्र, valence भनिन्छ। उनको क्षेत्र एक उच्च ऊर्जा छ पालना गर्नुहोस्। यसलाई खुलेर सार्न इलेक्ट्रॉनों, र यो प्रवाहकत्त्व ब्यान्ड भनिन्छ।

उत्सर्जन र अवशोषण

कुनै पनि लेजर (ठोस-राज्य, ग्याँस, रासायनिक) एक क्षेत्र देखि अर्को इलेक्ट्रन संक्रमण को सिद्धान्त मा काम गर्छ। आफ्नो शरीर ज्योति उजागर गरिएको छ भने, एक इलेक्ट्रन गर्न फोटोन उहाँले एक उच्च ऊर्जा अवस्थामा थियो पर्याप्त शक्ति दिन्छ। Conversely, एक इलेक्ट्रन को valence गर्न प्रवाहकत्त्व ब्यान्ड देखि हस्तान्तरण गरिएको छ, यो एक फोटोन emits। सामाग्री एक अर्धचालक वा विसंवाहक छ भने, valence र प्रवाहकत्त्व ब्यान्ड एक अन्तराल कुनै स्तर जसमा द्वारा विभाजित छन्। तदनुसार, इलेक्ट्रॉनों त्यहाँ हुन सक्दैन। यो अन्तराल बैंड खाली भनिन्छ। को फोटोन पर्याप्त ऊर्जा छ भने, इलेक्ट्रॉनों यो अन्तराल हटाउन जम्प।

पुस्ता

ठोस-राज्य लेजर को सञ्चालन सिद्धान्तलाई निषेध क्षेत्र मा पदार्थ एक तथाकथित उल्टो तह बनाएको छ भन्ने तथ्यलाई आधारित छ। यो स्तरमा इलेक्ट्रोन जीवनकालमा को प्रवाहकत्त्व ब्यान्ड आफ्नो रहन समयमा भन्दा उच्च छ। यसरी, यो समय को एक निश्चित अवधिमा इलेक्ट्रॉनों "जम्मा"। यो जनसंख्या उल्टाउने भनिन्छ। विन्दु इलेक्ट्रॉनों यो स्तर, को फोटोन इच्छित तरङलम्बाइ बित्दै गर्दा, यो प्रकाश छालहरू को समान लम्बाइ र चरण को एक ठूलो संख्या को साथ पुस्ता हुन्छ। कि इलेक्ट्रॉनों सबै एक पटक जमीन राज्य, हिमस्खलन छन् monochromatic फोटोन एक बीम पर्याप्त उच्च शक्ति उत्पन्न छ। यसलाई लेजर विकास पहिलो मुख्य समस्या जो लागि स्तर को एक को सम्भव जनसंख्या उल्टाउने हुनेछ पदार्थ को यस्तो संयोजन फेला पार्न थियो उल्लेख गर्नुपर्छ। पहिलो काम मध्यम मिश्र धातु इस्पात माणिक।

लेजर को संरचना

मुख्य घटक मा ठोस-राज्य लेजर अन्य प्रजाति फरक छ। यो काम तरल पदार्थ, जसमा स्तर को एक को जनसंख्या उल्टाउने, उज्यालो स्रोत द्वारा उज्यालो। यो पम्पिंग भनिन्छ। यो अक्सर एक सामान्य गरमागरम बत्ती वा ग्याँस छुट्टी ट्यूब हुन सक्छ। को काम तरल पदार्थ को दुई समानान्तर विस्तार अन्त (ठोस-राज्य लेजर क्रिस्टल मान्छ, ग्याँस - एक निर्वात वातावरण) दर्पण को एक प्रणाली, वा अप्टिकल resonator गठन। यो बीम मात्र ती फोटोन को आउटलेट गर्न समानान्तर हो कि मा सङ्कलन। पम्प्ड ठोस-राज्य पराबैंगनीकिरण सामान्यतया फ्लैश दीपक मार्फत हुन्छ।

ठोस-राज्य पराबैंगनीकिरण को प्रकार

उत्पादन लेजर बीम को मोड आधारमा लगातार र स्पंदित लेसरों भेद। तिनीहरूलाई प्रत्येक प्रयोग र यसको आफ्नै विशेषताहरु छ छ। मुख्य फरक - स्पंदित ठोस-राज्य पराबैंगनीकिरण एक उच्च क्षमता छ। "जम्मा" जस्तै प्रत्येक शट फोटोन लागि भएकोले, त्यसपछि एक नाडी नै समय अवधि निरन्तर oscillation भन्दा उच्च ऊर्जा प्रदान गर्न सक्षम छ। साना को नाडी रहन्छ, अधिक शक्तिशाली प्रत्येक "शट"। क्षणमा, यो एक निर्माण गर्न प्रौद्योगिकी सम्भव छ femtosecond लेजर। यसको नाडी को एक बारेमा 10 ^-15 सेकेन्ड रहन्छ। यस्तो निर्भरता रूपमा माथि वर्णन उल्टो प्रक्रिया को जनसंख्या धेरै धेरै सानो रहन्छ भन्ने तथ्यलाई सम्बन्धित छ। पहिले तपाईं "शूटिंग" लेजर, थप इलेक्ट्रनों उल्टो स्तर छोड्न समय प्रतीक्षा गर्न आवश्यकता अब। तदनुसार, उत्पादन बीम को कम एकाग्रता र फोटोन ऊर्जा।

लेजर उत्कीर्णन

एक व्यक्तिको दैनिक जीवन संग सजाया धातु र ग्लास वस्तुहरूको सतह मा ढाँचाहरू। तिनीहरूले mechanically लागू गर्न सकिन्छ रासायनिक वा लेजर द्वारा। उत्तरार्द्ध विधि सबैभन्दा आधुनिक छ। अन्य विधिहरू त्यसको लाभ रूपमा निम्नानुसार। काम सतह मा एक प्रत्यक्ष प्रभाव वर्तमान छैन हुनाले यसलाई ढाँचा वा अभिलेखमा लागू प्रक्रिया मा कुरा बिगार्न गर्न असम्भव छ। लेजर बीम बल्न धेरै खोक्रो नाली: रह्छ संग कुँदिएका सतह चिकना र त्यसैकारण, कुरा क्षतिग्रस्त छैन र अब पछिल्लो हुनेछ। धातु लेजर बीम को मामला मा कुरा को धेरै संरचना परिवर्तन र शब्दहरू धेरै वर्ष को लागि फीका छैन। ध्यान दिएर प्रयोग यदि कुरा, एसिड मा डुबाउनु छैन वा deform, त्यसपछि यसलाई ढाँचा धेरै पुस्ताका सही संरक्षित। लेजर उत्कीर्णन एक ठोस-राज्य दुई कारण स्विच चयन गर्न सबै भन्दा राम्रो छ: ठोस मा प्रक्रियाहरू व्यवस्थापन गर्न सजिलो हो, र यो उत्पादन र मूल्यहरू को अनुपात लागि इष्टतम छ।

स्थापना

उत्कीर्णन, विशेष स्थापना छन्। प्रत्यक्ष लेजर साथै, तिनीहरूले, एक यांत्रिक पुस्तिका समावेश जो लेजर चाल र अनुगमन उपकरण (कम्प्युटर)। लेजर मिसिन मानव गतिविधि धेरै क्षेत्रहरु मा प्रयोग गरिन्छ। माथि हामी सजाने दैनिक वस्तुहरूको कुरा। दर्ता कटलरी, लाइटर, चश्मा, लामो समय को लागि हेर्छ परिवार रहनेछ र खुसी क्षणमा को सम्झना गरिनेछ।

तथापि, मात्र घरेलू तर पनि औद्योगिक सामान लेजर उत्कीर्णन आवश्यक पर्दछ। हजारौं वा लाखौं: यस्तो मोटर वाहन रूपमा ठूलो बोट, विशाल संख्या को विवरण जारी। प्रत्येक वस्तु चिन्ह लगाइएको हुनुपर्छ - कहिले र कसले सिर्जना गरियो। गैर, जारी समय पाउन लेजर उत्कीर्णन भन्दा राम्रो तरिका, सेवा जीवन घर्षण को जोखिम बढेको जो सार्दा भागहरु, को लागि पनि लामो हुनेछ। लेजर मिसिन, यो मामला मा उच्च क्षमता र सुरक्षा विशेषता द्वारा हुनुपर्छ। आखिर, एक प्रतिशत परिवर्तन कम्तिमा एक अंश पनि उत्कीर्णन धातु भागहरु को गुण, यो अलग बाह्य stimuli गर्न प्रतिक्रिया गर्न सक्नुहुन्छ भने। उदाहरणका लागि, अभिलेखमा को आवेदन को बिन्दु मा एक ब्रेक। तथापि, छरितो घरेलू प्रयोग र सस्ता स्थापनाको लागि उपयुक्त।