Лазер хатуу: зарчмыг үйл ажиллагаа явуулж байгаа, програм

Энэ нийтлэл нь монохроматик цацрагийн эх үүсвэр болон бусад төрлийн гаруй хатуу төрийн лазер давуу тал нь юу вэ юуг харуулж байна. Энд бид уялдаа холбоотой цацраг, яагаад судас төхөөрөмж илүү хүчирхэг хэрэгтэй юу сийлбэрийн нь үе байдаг яаж хэлсэн байдаг. Мөн гурван шаардлагатай лазер элемент байдаг гэж үздэг бөгөөд энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар юм.

хамтлаг онол

Бид хэрхэн (жишээ нь, хатуу төрийн) лазер үйл ажиллагаа явуулах талаар ярих өмнө та биеийн загварыг зарим нь авч үзэх хэрэгтэй. Сургуулийн хичээлийн нэг цөм орчим электронууд тодорхой эргэлдэж, эрчим хүчний түвшинд зохион байдаг гэдгийг санаж байдаг. Бидний мэдэлд нэг ч атомын, мөн маш их үед, өөрөөр хэлбэл, бид ямар ч гурван хэмжээст биеийг авч байгаа бол нэг асуудал байна.

дагуу Pauli зарчим, нэг нь энэ байгууллага болон ижил эрчим хүчний зөвхөн нэг электрон байж болно. Тиймээс ч хамгийн бага үр тариа атомууд нь олон тооны агуулж байдаг. маш бага, бараг indiscernible хэмжээний электрон эрчим хүчний тус бүр нь зэргэлдээ ялгаатай нь эрчим хүч - Байгаль Энэ тохиолдолд маш гоолиг гарах олсон байна. Энэ тохиолдолд нэг түвшинд бүх электронууд нэг эрчим хүчний хамтлаг болгон "дарагдсан". нь гол электронуудын хамгийн их хол байрлаж байгаа газар нутаг, валентын гэж нэрлэдэг. Түүний газар нь дээд эрч хүч байна дага. Энэ нь чөлөөтэй хөдөлж электрон бөгөөд энэ нь явуулах хамтлаг гэж нэрлэдэг.

Ялгаралтын ба шингээлтийн

Аливаа лазер (хатуу төрийн, хий, химийн) нэг бүсээс нөгөө электрон шилжилтийн зарчим дээр ажилладаг. таны бие гэрэлд ил гарсан бол тухайн электрон тулд фотонуудыг тэр их энергийн байсан хангалттай хүчийг өгдөг. Эсрэгээр нь электрон тархалтыг руу явуулах хамтлагийн шилжүүлсэн үед, энэ нь энергитэй ялгаруулдаг. материал нь хагас дамжуулагч эсвэл тусгаарлагчийг бол валентын болон явуулах хамтлаг зайтай ямар ч түвшний тусгаарлагдсан байна. Иймээс электрон байж чадахгүй. Энэ завсар хамтлаг ялгаа гэж нэрлэдэг. энергитэй хангалттай эрчим хүч бол электронууд энэ хугацааг даван туулах Ийшээ оч.

үе

хатуу төрийн лазер үйл ажиллагааны зарчим нь хориотой бүсэд бодис нь гэж нэрлэгддэг урвуу байрлалтай давхаргыг бий болгож байна гэсэн бодит үнэн дээр тулгуурласан байдаг. Энэ түвшинд Электрон насан туршдаа явуулах хамтлагийн түүний байх хугацаанд илүү өндөр байна. Тиймээс үүн дээр тодорхой цаг хугацаанд электрон "хуримтлагддаг". Энэ нь хүн амын Урвуу цаг гэж нэрлэдэг. цэгтэй электроны энэ түвшин, фотонуудыг хүссэн долгионы урт өнгөрөх үед энэ нь гэрлийн долгионы ижил урттай, үе шат нь олон тооны нэгэн зэрэг үеийг шалтгаан болж байна. Энэ бол электронууд нуранги бүгдийг нь нэг дор монохроматик фотон нь туяа хангалттай өндөр эрчим хүч бий болгох, газрын улсад байдаг юм. Энэ нь анх удаа лазер хөгжлийн гол асуудал бодис ийм хослолыг олохын тулд үүний төлөө шатны нэг боломжит хүн амын Урвуу байх байсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. эхний ажлын дунд хайлшин ган бадмаараг.

лазер найрлага

үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг дээр хатуу төрийн лазер бусад зүйл өөр байна. ажлын шингэн, тухайн шатны нэг ам Урвуу нь гэрлийн эх үүсвэр гэрэлтүүлсэн. Энэ нь шахах гэж нэрлэдэг. Энэ нь ихэвчлэн хэвийн улайсгасан гэрэл, эсвэл хий ялгаруулах хоолой байж болно. Ажлын шингэн хоёр зэрэгцээ сунгах төгсгөл (хатуу төрийн лазер болор тооцдог, байгалийн хий - вакуум уур амьсгал) толь тогтолцоо, эсвэл оптик резонаторын бий. Энэ нь мод залгуурт зэрэгцээ зөвхөн эдгээр фотонууд нь цуглуулдаг. Хөөргөөр хатуу төрийн лазер ихэвчлэн гэрэл чийдэн дамжин явагддаг.

хатуу төрийн лазер төрлийн

лазер туяа гарцын горимд хамааран тасралтгүй, импульсийн лазер ялгадаг. Тэдний бүр ашиглаж, өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг байна. Гол ялгаа нь - импульсийн хатуу төрийн лазер өндөр хүчин чадалтай байна. "Овоолон" гэх мэт тус бүр удаагийн фотон нь хойш, дараа нь нэг импульс ижил цаг хугацаанд тасралтгүй хэлбэлзлийн илүү эрчим хүч нийлүүлэх боломжтой юм. жижиг судас үргэлжилдэг, илүү хүчирхэг бүр "буудсан". Одоогийн байдлаар энэ нь бүтээх боломжтой технологийн юм femtosecond лазер. нь импульсийн нэг талаар нь 10 ^-15 секунд үргэлжилнэ. Ийм хараат байдал дээр тайлбарласны дагуу урвуу үйл явц хүн ам маш маш бага үргэлжилнэ гэдгийг холбоотой юм. цаашид шаардлагатай өмнө та "цохилтоор" лазер илүү электронууд урвуу түвшинд гарах цаг хүлээх. Иймээс гаралт цацрагийн бууруулж агууламж болон фотонуудыг эрчим хүч.

лазер сийлбэрлэн

хүний өдөр тутмын амьдралд чимэглэсэн металл, шилэн зүйлсийн гадаргуу дээр хэв маяг. Тэд химийн болон лазер гэхэд, механик хэрэглэж болно. Сүүлчийн арга нь хамгийн сүүлийн үеийн юм. Бусад аргуудын гаруй Үүний давуу тал нь гэх мэт дагадаг. ажлын гадаргуу дээр шууд нөлөө байхгүй бол тул, энэ нь хэв маяг, эсвэл бичээс хэрэглэх явцад зүйлийг гэмтээж бараг боломжгүй юм. лазер туяа түлэгдсэн маш гүехэн ховил гадаргуу үлдэгдэл бүхий сийлбэр гөлгөр болон Тиймээс зүйл нь гэмтээгүй бөгөөд цаашид үргэлжлэх болно. металл лазер туяа тохиолдолд асуудалд маш бүтцийг өөрчилдөг, мөн үгс нь олон жилийн турш алга болохгүй болно. анхааралтай ашигласан тохиолдолд зүйл нь, дараа нь үүн дээр загварын хэд хэдэн үе үнэн зөв хадгалсан хүчилд дүрнэ байхгүй бол, эсвэл хэлбэрийг нь өөрчилж,. Лазер сийлбэр нь хатуу төрийн хоёр шалтгаанаар шилжих сонгох нь хамгийн сайн арга бол: хатуу дахь үйл явц удирдах илүү хялбар байдаг ба энэ нь гарц, үнийн харьцаа нь оновчтой юм.

суулгах

Engraving, тусгай суулгацын байна. шууд лазер гадна, тэд механик гарын авлага бүрдэх нь лазер алхамууд болон хяналтын тоног төхөөрөмж (компьютер). Лазер машин нь хүний үйл ажиллагааны олон салбарт ашиглаж байна. Дээрх бидний өдөр тутмын зүйлс гоёлын талаар ярилцлаа. Бүртгэгдсэн хутганы, Асаагуур, нүдний шил, урт хугацаанд цаг гэр бүл хэвээр байх болно, аз жаргалтай мөчүүдийн сануулж байх болно.

Гэсэн хэдий ч биш, зөвхөн дотоодын төдийгүй аж үйлдвэрийн бараа лазер сийлбэрлэн шаарддаг. мянга буюу зуун сая: Ийм автомашины зэрэг том ургамал, асар их тоог нарийвчлан гаргасан. Зүйлийн бүр тэмдэглэж байх ёстой - хэзээ, хэн бий болгосон байна. бус, гаргах цаг олохын тулд лазер сийлбэрийн илүү сайн арга зам, үйлчилгээний амьдрал нь ч гэсэн явж эд анги, үрэлтэд эрсдэлийг нэмэгдсэн урт байх болно. Лазер машин, энэ тохиолдолд өндөр хүчин чадал, аюулгүй байдал тодорхойлогддог байх ёстой. Эцсийн эцэст, сийлбэр нь хувь өөрчлөлтийн наад зах нь хэсэг металл эд анги, шинж чанар, энэ нь өөр өөр гадны өдөөгч хандах боломжтой бол. Жишээ нь, бичээстэй хэрэглэх цэг нь завсарлага. Гэсэн хэдий ч, дотоодын хэрэглээнд хялбар, хямд суулгацад тохиромжтой.