Углекислотные лазеры высокого и низкого давления

Сентябрь 14, 2022

Главная
Физика
Углекислотные лазеры высокого и низкого давления

Содержание

2. Газовые лазеры Газовые лазеры − это лазеры, активная среда которых находится в газовой фазе. Область длин
3. Группы на которые принято разделять газовые лазеры. 1) лазеры на атомарных газах; 2) ионные лазеры; 3)
4. Молекулярные лазеры 1. Лазеры на колебательно-вращательных переходах. В таких лазерах используются переходы между колебательными уровнями одного
5. Физика углекислотного лазера. Рис. 1. Три фундаментальные моды колебаний молекулы СО2: ν1 – симметричная валентная мода,
6. Рис. 3. График зависимости долей энергии от Е/Р для различных колебательных уровней Рис. 2. Упрощенная схема
7. Немного о СО-лазере. Рис. 4. Схема энергетических уровней СО и СО2 лазеров.
8. Схема углекислотного лазера Рис. 5. Схемы СО2-лазера. Рис.5, а): 1 – система прокачки СО2, 2 –
9. Рис.6, где 1 – рабочий объем, 2 – анод, 3 – катод, 4 – зеркала резонатора,
10. Электроионизационный метод накачки СО2-лазера высокого давления. Ионизирующее излучение создает в активной среде свободные электроны, а электрическое
11. Рис. 7. Схема СО2-лазера с электроионизационным методом накачки На данном рисунке: 1 – рабочий объем, 2
12. Рис. 8. График зависимости W(P). Экспериментальные точки А относятся к газоразрядному СО2-лазеру, а точки Б –
13. Рис. 9. Области применения СО2-лазеров.
14. Рис. 10. СО2-лазер для обработки материалов.
15. Рис. 11. Скорость сварки в зависимости от толщины листового металла. Рис. 12. Резка лазерным пучком.
17. Рис. 13. Лазерная сварка.
18. СО2-лазер нашел широкое применение в медицине. В хирургии, лазер, используется вместо скальпеля, что позволяет проводить более
19. Вывод Очевидно, что преимущества СО2-лазеров перед своими «собратьями», дает перспективы в развитии относительно новых областях науки.
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Газовые лазеры
Газовые лазеры − это лазеры, активная среда которых находится в

газовой фазе.
Область длин волн, в которой работают газовые лазеры, простирается от ультрафиолетовой (~ 0,2 мкм) до далекой инфракрасной области спектра (400 мкм), частично захватывая даже миллиметровую область спектра.

Слайд 3

Группы на которые принято разделять газовые лазеры.
1) лазеры на атомарных газах;

2) ионные лазеры;
3) молекулярные лазеры.

Слайд 4

Молекулярные лазеры
1. Лазеры на колебательно-вращательных переходах.
В таких лазерах используются переходы между

колебательными уровнями одного и того же электронного состояния (основного состояния).
2. Лазеры на электронно-колебательных (вибронных) переходах.
В таких лазерах используются переходы между колебательными уровнями различных электронных состояний.
3. Лазеры на чисто вращательных переходах.
В них используются переходы между различными вращательными уровнями одного и того же колебательного состояния.

Слайд 5

Физика углекислотного лазера.
Рис. 1. Три фундаментальные моды колебаний молекулы СО2: ν1

– симметричная валентная мода, ν2 – деформационная мода, ν3 – асимметричная валентная мода.

Слайд 6

Рис. 3. График зависимости долей энергии от Е/Р для различных колебательных

уровней

Рис. 2. Упрощенная схема энергетических уровней СО2-лазера

Слайд 7

Немного о СО-лазере.
Рис. 4. Схема энергетических уровней СО и СО2 лазеров.

Слайд 8

Схема углекислотного лазера
Рис. 5. Схемы СО2-лазера.
Рис.5, а): 1 – система прокачки

СО2, 2 – система прокачки N2, 3 – область высокочастотного тлеющего разряда, 4 – рабочая область, где происходит смешивание возбужденного азота с невозбужденными молекулами СО2, 5 – зеркала резонатора, 6 – выходное излучение.

Рис.5, б), где 1 – рабочий объем, 2 – анод, 3 – катод, 4 – зеркала резонатора, 5 – выходное излучение.

Прокачка газа позволяет избежать нежелательного изменения химического состава активной газовой смеси.

Слайд 9

Рис.6, где 1 – рабочий объем, 2 – анод, 3 –

катод, 4 – зеркала резонатора, 5 – выходное излучение.

Рис. 6. Отпаянный СО2-лазер.

Слайд 10

Электроионизационный метод накачки СО2-лазера высокого давления.
Ионизирующее излучение создает в активной среде

свободные электроны, а электрическое поле ускоряет их.

Преимуществом электроионизационного метода накачки является то, что нетрудно поддерживать оптимальное значение Е/Р при повышении давления, поскольку концентрация свободных электронов теперь не зависит от напряженности поля Е, а определяется интенсивностью излучения. Данный метод накачки позволяет реализовать давление в рабочей области до 100 атм. В связи с этим появился термин лазер на сжатом газе.

Слайд 11

Рис. 7. Схема СО2-лазера с электроионизационным методом накачки
На данном рисунке: 1

– рабочий объем, 2 – зеркала резонатора, 3 – ионизирующее излучение, 4 – верхний электрод, 5 – нижний электрод, 6 – металлическая фольга, прозрачная для быстрых электронов, 7 – лазерное излучение.

В качестве ионизирующего излучения обычно используют пучок электронов из ускорителя (энергия электронов 100-500 кэВ, плотность тока пучка порядка 10-4 А/см2).

Слайд 12

Рис. 8. График зависимости W(P).
Экспериментальные точки А относятся к газоразрядному СО2-лазеру,

а точки Б – к электроионизацонному СО2-лазеру. По сравнению с первым мощность лазерного излучения с единицы объема возрастает в 106 раз.

Слайд 13

Рис. 9. Области применения СО2-лазеров.

Слайд 14

Рис. 10. СО2-лазер для обработки материалов.

Слайд 15

Рис. 11. Скорость сварки в зависимости от толщины листового металла.
Рис. 12.

Резка лазерным пучком.

Слайд 16

Слайд 17

Рис. 13. Лазерная сварка.

Слайд 18

СО2-лазер нашел широкое применение в медицине. В хирургии, лазер, используется вместо

скальпеля, что позволяет проводить более точные разрезы и сложные операции с минимальным риском для пациентов, и так же для затягивания швов. В урологии, лазер используется для дробления камней в почках без риска для пациентов. В дерматологии для удаления раковых образований на коже. Так же лазеры используют в гинекологии, ЛОР, нейрохирургии, пластической хирургии.

СО2-лазеры имеют перспективы в исследовании термоядерного синтеза из-за своих преимуществ перед другими лазерами.

Слайд 19

Вывод
Очевидно, что преимущества СО2-лазеров перед своими «собратьями», дает перспективы в развитии

относительно новых областях науки. Позволяет нам осуществлять сложные процессы, например, по нанесению тонкого слоя материала на поверхность. Упрощает работу на производстве и ускоряет ее. Можно предположить, что СО2-лазеры найдут еще более широкое применение.

Углекислотные лазеры высокого и низкого давления

Содержание

Газовые лазеры Газовые лазеры − это лазеры, активная среда которых находится в

Группы на которые принято разделять газовые лазеры.1) лазеры на атомарных газах;

Молекулярные лазеры1. Лазеры на колебательно-вращательных переходах. В таких лазерах используются переходы между

Физика углекислотного лазера.Рис. 1. Три фундаментальные моды колебаний молекулы СО2: ν1

Рис. 3. График зависимости долей энергии от Е/Р для различных колебательных

Немного о СО-лазере.Рис. 4. Схема энергетических уровней СО и СО2 лазеров.

Схема углекислотного лазераРис. 5. Схемы СО2-лазера.Рис.5, а): 1 – система прокачки