Laser solid: prensîbên ya xebatê, application

Ev gotar nîşan dide ka çavkaniyên tîrêjên monochromatic û çi awantajên a laser solid-dewletê de li ser cureyên din in. Li vir em bi gotin, ka çawa ye nifşekî radyasyonê li peyhev, çima device nebza xurt zêdetir, gravurekî çi pêwîst e li wir. jî tune tê hesibandin sê element laser pêwîst û çawa dixebite.

teoriya band

Berî ku em li ser ew çawa dixebite bi laser (dewletê solid, bo nimûne) biaxivin, divê tu hin ji yên ku modela fîzîkî dibînin. Ji dersên dibistanê yek bi bîr dixe ku ji elektronan li dora nucleus bi li Çapa taybet an asta enerjiya sazkirin. Heke li gorî daxwaza me ne yek atom, û gelek, ku ev e, em ti bedena sê-liber çavan, e yek pirsgirêk hene.

Li gor prensîpa Pauli, di vê bedenê de bi yek û enerjiyê de heman dikare bibe yek bi tenê ne û elektronek. Bi vî awayî, heta ya herî biçûk jî genim de hejmareke mezin ji atoman. ji bo, pir biçûk hema hema indiscernible enerjî ya her enerjî û elektronek cuda ji parvekiriye - Nature hatiye di vê rewşê de dît derketina pir narîne. Di vê rewşê de hemû elektron ji yek di asta ji nav a band enerjiyê ya yekbûyî "teng". An herêma ku bi herî dûr ji elektronan esil located, navê Valence. Follow herêma wê a enerjiyê mezintir. Ev elektronan bizavên aborî bi serbestî, û jê re dibêjin band conduction de.

Der û melzemeyek

Bęjeyek ji laser (solid-dewletê, gaz, kîmyewî) kar li ser esasê derbasbûna elektron û ji yek zone ji hev re. Ger ku bedena xwe ji bo ku ronahî bi rastî, ji photon bo elektronek dide hêza têra xwe ew di dewleta enerjî jê mezintir bû. Bi gotineke din, dema ku elektronek ji band conduction ji Valence veguhestin, ew a photon derdide. Eger madî a semiconductor an insulator e, li Valence û band conduction bi destê an interval in ku tu di asta hev veqetiyan. Li gorî vê, elektron ne dikarin li wê derê be. Ev interval bi navê band gap de. Eger photon heye enerjiya bes, ji elektronan Here vê interval ser keve.

nifşê

Ku prensîba xebatê ya laser solid-dewletê li ser vê rastiyê ku, cismê ku di herêma qedexe perdeyeke da-navê çemek afirandin esas. jiyana Electron di vê astê de bilind e di dema mayina wî ya li band conduction ye. Bi vî awayî, di demeke xuyakirî de li ser "azakirinê" elektronan. Ev jî nîflanî xelkê kir. Dema ku ev asta destê elektronan kêşayî, li photon tevnekê de, dixwestin re derbas dibe, ev dibe sedema nifşên malan de hejmareke mezin ji length identical û qonaxa pêlên ronahiyê. e ku, di elektronan in aşûtê hemû di carekê de ji bo dewletê de li erdê, bi afrandina girş Wexta monochromatic hêza têra xwe bilind. Ev divê bê diyarkirin ku pirsgirêka sereke ya pêşketina laser yekem bû ku wisa bibînin yek ji maddeyên ji bo ku dê mumkun be jî nîflanî nifûsa yek ji astên. Yê pêşî kar eqîqê pola alloy navîn.

Şikl ya laser

laser Solid-dewletê li ser pêkhateyên sereke cuda ji cureyên din e. The şevûrojekê de dixebitin, ji bo ku meylekê dike ku nifûsa yek ji astên, ji tarîşevê ku ji çavkaniyeke ronahiyê. Ev tê gotin qistan. pir caran qendîlê incandescent normal an jî tube bidawîbûna gazê be. Du paralel dawiya dirêjkirina ya di şevûrojekê kar (cama laser solid-dewletê bawer dike, gaza - atmosfêra valahiya) avakirina sîstema yên neynikên, an resonator êlmanî. Ev li ku girş bi tenê dikarî wan Wexta ku paralel bi mexrecê ne bi komkirina. taximê solid-dewletê Pumped, bêhtirê caran bi rêya qendîlên flash pêk tê.

Hîmê taximê solid-dewletê

Dimîne li ser awayê yên encam girş laser ferqên di taximê domdar û pulsed. Her yek ji wan re tê bikaranîn û taybetî û qalibên wî. Cidahiya serekî - pulsed taximê solid-dewletê xwedî kapasîteya mezintir. Ji ber ku ji bo her fotonê guleyan wek "piling", hingê yek nebza bikaribe enerjiyê zêdetir ji lereya berdewam ji bo dema heman demê de ye. Biçûk nebza dom dike, hêzdar more hev "gule". Vê gavê, ev e di warê teknolojîyê de gengaz bo avakirina laser femtosecond. Yek ji nebza wê li ser 10 ^-15 saniyan dom. Wiha girêdayîbûna ji bo wê yekê ku xelkê li ser pêvajoyên berevajî wek ku li jor pir pir biçûk dom dike related. The êdî pêwîstî bi bisekine, berî ku tu "Şiva" laser, di elektronan bêtir dem ji bo ku dev ji asta şikestî jî heye. Li gorî vê, konsantrasyon û photon kêm enerjî yên girşê di encam de.

gravurekî laser

Modelên li ser surface of metal û cam tumar hatin xemilandin, bi jiyana rojane da. Ew dikarin bê mekanîk serî, kîmya an jî bi laser. Metoda ro ya modern e. avantajên wê li ser rêbazên din jî wiha ne. Ji ber ku rasterast bandor li ser surface kar e amade ne, ew hema hema ne mumkin e ku ziyanê tiştek li pêvajoya serîlêdana a pattern an nivîsîbû. De dişewite girş laser pir t'evgirêdanên wîn: surface ferşan bi bermayên wê hilû bibin û, ji ber vê yekê, ku ew tişt ji zirar ne û dê dirêjtir bidomîne. Di doza ku girş laser metal guhertinên li avahiya pir ji madeyê, û peyvên wê ji bo gelek salan bêhêz in. Eger tiştek bi kar bi baldarî, wê li acid imad ne an deform, hingê çend nifşan ji pattern li ser wê rastir parastin. gravurekî Laser herî baş e ji bo hilbijartina ji bo guhertina a solid-dewlet ji bo du sedeman: pêvajoyên li ser elementa in hêsantir bi rê ve, û ew baş ji bo ev rêje ji encam û buhayê e.

sazkirinê

Gravurekî, ne sazkirina taybet heye. Li gel laser direct, ew ji rêberê mekanîk pêk tê, li ku moves laser, û alavên çavdêrîkirina (dibe). machine Laser di gelek warên kar û xebatên mirovan de tê bikaranîn. Li jor em li ser xemlandin tomar rojane re dipeyivîn. Xweqeydkirin û kevçî, çeqmak, berçavk, dinihêre, ji bo demeke dirêj dê di malbatê de bimîne û wê ji demên happy bi bîr xist.

Lê belê, ne tenê mal navxweyî di heman demê de jî pîşesaziyê pêwîstî bi kolandina laser. bi sedan hezaran kes an bi milyonan: santralên mezin, wek Ereban de, detayên hejmara mezin berdan. Her divê nîşankirin be - gava ku û ku ew afirandin. rê çêtir gravurekî laser, ji bo dîtina ne, dema serbestberdana, jiyana ku xizmeta wê dirêj, heta ji bo ku parçeyên, ku zêdetir rîska ku biderize be. machine Laser, di vê rewşê de, divê bi kapasîteya bilind û ewlehî were cihêkirin. Piştî ku hemû, eger gravurekî qet nebe perçeyeke ji bo guhertina ji sedî taybetiyên perçeyên metal, ew dikarin cuda ji bo hander ên ji derve bertek. Ji bo nimûne, a break li ciyê serlêdana yên li ser nivîsîbû. Lê belê, ji bo bikaranîna navxweyî de hêsantir û erzantir sazkirinê.