Lazer teknolojisi, modern dünyanın günlük yaşamına entegre edilmiştir. Farklı tipte lazer üreteçleri, farklı dalga boylarında çalışır, farklı özellikler gösterir ve bu nedenle farklı amaçlar için kullanılır.
Kullanılan ortama bağlı olarak, lazer jeneratörleri altı tipe ayrılır: katı hal, gaz, boya, diyot, fiber ve serbest elektron lazer jeneratörleri. Bunlar arasında, katı hal ve gaz lazerlerinin birçok alt bölümü vardır. Serbest elektron lazerleri dışında çoğu lazer üretim yöntemi, pompa kaynağı, optik rezonatör ve kazanç ortamı gibi bileşenlere dayanan aynı mekanizmaya dayalıdır.
Bu makale, en yaygın lazer üreteç türleri, özellikleri ve uygulamaları konusunda size yol gösterir.
Katı hal lazer jeneratörü
Katı hal lazer jeneratörlerinde, pompa kaynağı olarak genellikle ışık kullanılır ve lazer ışığı üretmek için kristal veya cam kullanılır. Malzeme bir matris ve aktifleştirilmiş bir iyondan oluşur. Matris malzemesi, aktifleştirilmiş iyonun lazer üretmesi için bir ortam sağlar. Yaygın olarak kullanılan aktif iyonlar, krom, kobalt ve nikel iyonları gibi geçiş metali iyonları ve neodimyum iyonları gibi nadir toprak metal iyonlarıdır. Dielektrik filmlerle kaplı aynalar, tam ayna ve yarım ayna dahil olmak üzere rezonatör aynalar olarak kullanılır. Farklı aktifleştirilmiş iyonların ve matris malzemelerinin ve ışık uyarımının dalga boylarının bir kombinasyonu ile çeşitli dalga boylarında lazerler yayılır.
Yakut lazer üreteci tarafından çıkan lazer dalga boyu 694.3 nm'dir ve fotoelektrik dönüşüm oranı %0.1 gibi düşüktür. Bununla birlikte, floresan ömrü uzundur, bu da enerji depolamaya elverişlidir ve yüksek darbe pik gücü verebilir. Bir kalem göbeği kalınlığında ve uzun bir ışına sahip bir yakut çubuğun ürettiği lazer, bir demir levhayı kolaylıkla delebilir. Daha verimli YAG lazer sistemlerinin ortaya çıkmasından önce, yakut lazer sistemleri kesme ve delme işlemlerinde yaygın olarak kullanılıyordu. Ayrıca 694nm ışık melanin tarafından kolayca emildiği için yakut lazerler de pigmente lezyonların (cilt lekeleri) tedavisinde kullanılmaktadır.
Ti:Safir lazer jeneratörü, 660nm'den 1200nm'ye kadar geniş bir ayarlanabilir dalga boyu aralığına sahiptir. Frekans katlama teknolojisi (ışığın frekansını ikiye katlayabilen, yani dalga boyunu yarıya indirebilen) ile kullanıldığında, dalga boyu aralığı 330nm-600nm'ye kadar uzatılabilir. Titanyum safir lazer sistemleri femtosaniye spektroskopisinde, doğrusal olmayan optik araştırmalarında, beyaz ışığın üretilmesinde, terahertz dalgalarının üretilmesinde vb. kullanılır ve ayrıca tıbbi güzellik alanında uygulamaları vardır.
YAG, şu anda en mükemmel lazer kristal matrisi olan itriyum alüminyum garnet'in kısaltmasıdır. Neodimyum (Nd) ile katkılandıktan sonra 1064nm ışık verebilir ve maksimum sürekli çıkış gücü 1000w'a ulaşabilir. İlk günlerde, pompa kaynağı olarak bir inert gaz flaş lambası kullanıldı, ancak flaş lambası pompa yöntemi geniş bir spektral aralığa, kazanç ortamının absorpsiyon spektrumuyla zayıf bir çakışmaya ve düşük bir sonuçla sonuçlanan büyük bir termal yüke sahipti. fotoelektrik dönüşüm oranı. Lazer diyot (LD) pompalama kullanan sistem, yüksek verimli, yüksek güçlü ve uzun ömürlü lazer ışığı üretebilir.
Nd:YAG lazer jeneratörleri hemanjiyomların tedavisinde kullanılabilir ve tümör büyümesini engeller. Bununla birlikte, dokudaki termal hasar seçici değildir. Fazla enerji tümörün kan damarlarını pıhtılaştırırken çevredeki normal dokuya da zarar verir ve ameliyat sonrası iz bırakmak kolaydır. Bu nedenle Nd:YAG lazer cerrahide, jinekolojide, KBB'de daha çok, dermatolojide daha az kullanılmaktadır.
Yb:YAG, Ytterbium (Yb), 1030nm ışık verebilen YAG'a eklenir. Yb:YAG'nin pompa dalga boyu 941nm'dir ve bu, %91.4'lük bir pompa kuantum verimliliğine ulaşabilen çıkış dalga boyuna çok yakındır. Bu, giriş enerjisinin çoğunun çıkış enerjisine dönüştürülürken, enerjinin yalnızca küçük bir kısmının ısıya dönüştüğü anlamına gelir. Pompa tarafından üretilen ısı, %10 ila %25'unu ısı şeklinde kaybeden Nd:YAG ile karşılaştırıldığında nispeten düşük bir yüzde olan %30'a kadar bastırılır. Yb:YAG, en çekici katı hal lazer ortamlarından biri haline geldi ve LD pompalı yüksek güçlü Yb:YAG katı hal lazer jeneratörleri, yüksek verimli, yüksek güçlü katı malzeme potansiyeli ile yeni bir araştırma sıcak noktası haline geldi. -durum lazer jeneratörleri.
Yukarıdaki ikisine ek olarak YAG, holmiyum (Ho), erbium (Er) ve diğer birçok elementle katkılanabilir. Ho:YAG, özellikle optik iletişim, radar ve tıbbi uygulamalar için göze zarar vermeyen 2097nm ve 2091nm lazerler üretir. Er:YAG 2.9-μm ışık verir ve insan vücudu bu dalga boyunu yüksek bir absorpsiyon oranına sahiptir, bu nedenle lazer cerrahisi ve damar cerrahisi için kullanılma potansiyeli yüksektir.
Gaz lazer jeneratörü
Gaz lazer jeneratörleri, gazı kazanç ortamı olarak kullanan, genellikle gaz deşarjlarını pompalayan lazer sistemleridir. Gaz türleri arasında atomik gaz (helyum-neon, asil gaz iyonu ve metal buharı), moleküler gaz (nitrojen ve karbon dioksit) ve excimer gazı bulunur. Genellikle kimyasal reaksiyonlar altında üretilirler.
HeNe lazer jeneratörü (HeNe), kazanç ortamı olarak %75 veya daha fazla He ve %15 veya daha az Ne karışımı kullanır. Çalışma ortamına bağlı olarak yeşil (543.5nm), sarı (594.1nm), turuncu (612.0nm), kırmızı (632.8nm) ve üç tür yakın kızılötesi ışık (1152nm, 1523nm ve 3391nm) yayabilir. Bunlardan kırmızı ışık (632.8nm) en sık kullanılanıdır. HeNe lazer jeneratörünün ışın çıkışı bir Gauss dağılımına sahiptir ve ışın kalitesi çok kararlıdır. Güç yüksek olmasa da hassas ölçüm alanında iyi bir performansa sahiptir.
Yaygın asil gaz lazer jeneratörleri, argon iyonları (Ar+) ve kripton iyonları (Kr+) ile çalışır. Enerji dönüşüm oranı% 0.6'ya ulaşabilir ve uzun süre sürekli ve istikrarlı bir şekilde 30-50w çıkış gücü verebilir ve ömrü 1000 saati aşar. Bu tip lazer, esas olarak lazer görüntüleme, Raman spektroskopi, holografi, doğrusal olmayan optik ve diğer araştırma alanlarının yanı sıra tıbbi teşhis, baskı renk ayrımı, metroloji malzeme işleme ve bilgi işleme alanlarında kullanılır.
Metal buharlı lazer jeneratörleri metal buharı ile çalışır. Örneğin, bakır buharlı lazer jeneratörü, ortalama 510.5w güce ve 578.2kw tepe gücüne ulaşabilen yeşil ışık (100nm) ve sarı ışık (100nm) üretir. Ana uygulaması, boya lazer jeneratörlerinin pompa kaynağıdır. Ayrıca, yüksek hızlı flaşlı fotoğrafçılık, geniş ekran projeksiyon TV ve malzeme işleme için de kullanılabilir.
Azot moleküler lazer jeneratörü, 337.1 nm, 357.7 nm ve 315.9 nm ultraviyole ışık yayan ve tepe gücü 45kw'ye ulaşabilen kazanç ortamı olarak azot kullanır. Organik boya lazer jeneratörleri için bir pompa ışık kaynağı olarak kullanılabilir ve ayrıca izotopların lazerle ayrılması, floresan teşhisi, ultra yüksek hızlı fotoğrafçılık, kirlilik tespiti, tıbbi ve sağlık hizmetleri ve tarımsal yetiştirme alanlarında yaygın olarak kullanılır. Kısa dalga boyunun küçük bir nokta elde etmek için odaklanması daha kolay olduğundan, mikron altı bileşenleri işlemek için de kullanılabilir.
CO2 lazer üretecinde kullanılan kazanç ortamı, 9.6 μm ve 10.6 μm dalga boylarında merkezlenmiş uzak kızılötesi ışık verebilen helyum ve nitrojenle karıştırılmış karbondioksittir. Jeneratör yüksek bir enerji dönüşüm oranına sahiptir, çıkış gücü birkaç watt ile on binlerce watt arasında değişebilir ve son derece yüksek ışın kalitesi, CO2 lazer jeneratörünün malzeme işleme, bilimsel araştırma, ulusal savunma ve tıpta yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
Eksimerler, farklı dalga boylarında lazerler üretmek için rezonatörde farklı asil gaz ve halojen gaz karışımlarıyla doldurulmuş kararsız moleküllerdir. Uyarma genellikle göreli elektron ışınları (200 keV'den büyük enerji) veya enine hızlı darbe deşarjları ile sağlanır. Uyarılmış durumdaki eksimerin kararsız moleküler bağları kırıldığında ve temel durumdaki atomlara ayrıştığında, uyarılmış durumdaki enerji lazer radyasyonu şeklinde salınır. Tıbbi, optik iletişim, yarı iletken ekran, uzaktan algılama, lazer silahları ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kimyasal lazer üreteci, parçacık numarası tersini gerçekleştirmek için kimyasal reaksiyonlar tarafından salınan enerjiyi kullanan özel bir gaz lazer sistemi türüdür. Çoğu moleküler geçiş modunda çalışır ve tipik dalga boyu aralığı, yakın kızılötesi ila orta kızılötesi spektral bölgededir. Bunlardan en önemlileri hidrojen florür (HF) ve döteryum florür (DF) cihazlarıdır. İlki, 15 ve 2.6 mikron arasında 3.3'ten fazla spektral çizgi verebilir; ikincisi, 25 ve 3.5 mikron arasında yaklaşık 4.2 spektral çizgiye sahiptir. Her iki cihaz da şu anda multi-megavat çıkış kapasitesine sahip. Devasa enerjisi nedeniyle genellikle nükleer mühendislik ve askeri alanlarda kullanılmaktadır.
Boya lazer jeneratörü
Boyalı lazer üreteçleri, lazer ortamı olarak genellikle sıvı bir çözelti olan organik bir boya kullanır. Boya lazer üreteçleri genellikle gazlı ve katı hal lazer ortamlarına göre daha geniş bir dalga boyu aralığında kullanılabilir. Geniş bant genişlikleri, onları özellikle ayarlanabilir ve darbeli lazer jeneratörleri için uygun hale getirir. Bununla birlikte, kısa orta ömrü ve sınırlı çıkış gücü nedeniyle, temel olarak titanyum safir gibi dalga boyu ayarlı katı hal lazerleriyle değiştirilir.
diyot lazer jeneratörü
Diyot lazer jeneratörü, ortam olarak yarı iletken malzemeleri kullanan bir lazer sistemidir. Üç uyarma modu vardır: elektrik enjeksiyonu, elektron ışını uyarımı ve optik pompalama. Küçük boyutu, düşük fiyatı, yüksek verimliliği, uzun hizmet ömrü ve düşük güç tüketimi nedeniyle elektronik bilgi, lazer baskı, lazer işaretçi, optik iletişim, lazer TV, küçük lazer projektör, elektronik bilgi, entegre optiklerde kullanılabilir. ve diğer alanlar.
Fiber lazer jeneratörü
Fiber lazer jeneratörü, kazanç ortamı olarak nadir toprak elementi katkılı cam fiber kullanan bir tür lazer sistemidir. Baskı ruloları, metal ve metal olmayan delme, kesme, kaynak (lehimleme, su verme, kaplama ve derin kaynak), askeri, savunma ve güvenlik, tıbbi ekipman, büyük ölçekli altyapı ve pompa olarak kullanılabilir. diğer lazer kaynakları için.
Serbest elektron lazer jeneratörü
Serbest elektron lazer üreteci, geleneksel lazer üreteçlerinden farklı, yeni bir tür yüksek güçlü tutarlı radyasyon kaynağıdır. Ortam olarak gaz, sıvı veya katıya ihtiyaç duymaz, ancak yüksek enerjili bir elektron demetinin kinetik enerjisini doğrudan uyumlu radyasyon enerjisine dönüştürür. Bu nedenle, serbest elektron lazer üretecinin çalışma maddesinin serbest elektronlar olduğu da düşünülebilir. Yüksek güç, yüksek verimlilik, geniş bir dalga boyu ayarı aralığı ve ultra kısa darbelerin zaman yapısı gibi bir dizi mükemmel özelliğe sahiptir. Onun dışında bu özelliklere aynı anda sahip olabilen bir lazer jeneratörü yoktur. Fizik araştırmaları, lazer silahları, lazer füzyonu, fotokimya ve optik iletişim alanlarında önemli umutları vardır.
Kaynaktan stilcnc
Sorumluluk Reddi: Yukarıda belirtilen bilgiler, Alibaba.com'dan bağımsız olarak Stylecnc tarafından sağlanmaktadır. Alibaba.com, satıcının ve ürünlerin kalitesi ve güvenilirliği konusunda hiçbir beyanda bulunmaz ve garanti vermez.
