가스 레이저

Gas laser

가스레이저는 가스를 통해 전류를 방출하여 간섭성 빛을 내는 레이저입니다.가스레이저는 전기 에너지를 레이저 출력으로 변환하는 원리로 작동하는 최초의 연속광 레이저이자 최초의 레이저였습니다.최초의 가스 레이저인 헬륨-네온 레이저(HeNe)는 이란계 미국인 엔지니어이자 과학자인 알리 자바와 미국인 물리학자 윌리엄 R.에 의해 공동 발명되었다. 1960년 베넷 주니어1.15마이크로미터의 [1]스펙트럼 적외선 영역에서 간섭성 광선을 생성했다.

헬륨 네온 레이저는 잘 알려진 유형의 가스 레이저입니다.

가스 레이저의 종류

많은 가스를 사용하는 가스 레이저가 만들어지고 다양한 용도로 사용되어 왔다.

이산화탄소 레이저 또는 CO2 레이저는 9.6 µm와 10.6 µm의 속도로 수백 킬로와트를[2] 방출할 수 있으며, 종종 절단 및 용접을 위해 산업에서 사용됩니다.CO레이저의2 효율은 10% 이상입니다.

일산화탄소 또는 "CO" 레이저에는 매우 큰 출력이 발생할 가능성이 있지만, 이러한 유형의 레이저 사용은 일산화탄소 가스의 독성에 의해 제한됩니다.인간 조작자는 이 치명적인 가스로부터 보호되어야 한다.또한 씰, 개스킷 등을 포함한 많은 재료에 매우 부식성이 있습니다.

헬륨-네온(HeNe) 레이저를 원하는 파장에서 캐비티 Q를 피크로 조정함으로써 160개 이상의 파장에서 진동시킬 수 있습니다.이는 미러의 스펙트럼 응답을 조정하거나 공동 내 분산 요소(Littrow Prism)를 사용하여 수행할 수 있습니다.633 nm에서 작동하는 장치는 저렴한 비용과 거의 완벽한 빔 품질 때문에 학교와 실험실에서 매우 일반적입니다.

질소 레이저는 자외선 범위(일반적으로 337.1 nm)에서 작동하며, 분자 질소를 이득 매체로 사용하여 방전에 의해 펌핑됩니다.

TEA레이저는 일반적으로 대기압 이상의 가스혼합물의 고압방전에 의해 통전된다.약자 "TEA"는 Transversally Excired Active의 약자입니다.

화학 레이저

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화학레이저는 화학반응에 의해 구동되며 지속적인 작동에서 높은 출력을 얻을 수 있습니다.예를 들어 플루오르화수소레이저(2.7~2.9μm)와 플루오르화중수소레이저(3.8μm)는 수소 또는 중수소 가스와 삼불화질소에틸렌의 연소 생성물의 조합이다.그것들은 조지 C에 의해 발명되었다. 피멘텔.

화학레이저는 화학반응에 의해 작동되어 많은 양의 에너지가 빠르게 방출된다.이러한 매우 고출력 레이저들은 특히 군대에 관심이 많다.또한, 가스의 흐름에 의해 공급되는 매우 높은 전력 수준의 연속파 화학 레이저가 개발되어 몇 가지 산업 응용 분야를 가지고 있다.

엑시머 레이저

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엑시머 레이저는 들뜬 이합체, 즉 엑시머를 포함한 화학반응에 의해 구동되며, 엑시머는 2종(atoms)에서 형성되는 단수명 이합체 또는 헤테로이합체 분자이며, 그 중 적어도 하나는 들뜬 전자상태이다.일반적으로 자외선을 생성하며 반도체 사진 석판 촬영 및 라식 수술에 사용됩니다.일반적으로 사용되는 엑시머 분자는 F(불소, 157nm에서 방출) 및 귀가스 화합물(ArF [193nm], KrCl [222nm], KrF [248nm], XeCl [308nm] 및 XeF [351nm])[3]이다2.

이온 레이저

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아르곤이온레이저는 351~528.7nm의 범위에서 빛을 방출합니다.광섬유 및 레이저 튜브에 따라 사용 가능한 라인 수는 다르지만 가장 일반적으로 사용되는 라인은 458 nm, 488 nm 및 514.5 nm입니다.

금속증기레이저

금속증기레이저는 일반적으로 자외선 파장을 발생시키는 가스레이저입니다.헬륨-은(HeAg) 224 nm 네온-구리(NeCu) 248 nm 및 헬륨-카드뮴(HeCd) 325 nm가 세 가지 예입니다.이 레이저들은 특히 3GHz(500펨토미터)[4] 미만의 좁은 진동 선폭을 가지고 있어 형광 억제 라만 분광법에 사용할 수 있다.

녹색(510.6nm)과 노란색(578.2nm)의 두 스펙트럼 라인이 있는 구리 증기 레이저는 [5]가시 스펙트럼에서 가장 높은 효율성을 가진 가장 강력한 레이저입니다.

이점

  • 대량의 활물질
  • 활물질은 비교적 저렴합니다.
  • 활물질 손상 거의 불가능
  • 캐비티에서 열을 빠르게 제거할 수 있습니다.

적용들

  • He-Ne 레이저는 홀로그램 제작에 주로 사용된다.
  • 레이저 인쇄에서는 감광재료에 쓰기 위한 소스로서 He-Ne 레이저를 사용한다.
  • He-Ne 레이저가 매장 내 제품에 각인된 바코드 판독에 사용되었습니다.레이저 다이오드로 대체되었습니다.
  • 펄스 색소 레이저 [6]펌핑에는 질소 레이저와 엑시머 레이저가 사용된다.
  • 이온 레이저, 주로 아르곤은 CW 염료 레이저 [6]펌핑에 사용됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Willett, Colin S.; Haar, D. Ter. Introduction to Gas Lasers. Elsevier Science. p. 407. ISBN 9781483158792.
  2. ^ "Air Force Research Lab's high power CO2 laser". Defense Tech Briefs. Archived from the original on 2007-06-07.
  3. ^ Schuocker, D. (1998). Handbook of the Eurolaser Academy. Springer. ISBN 0-412-81910-4.
  4. ^ "Deep UV Lasers" (PDF). Photon Systems, Covina, Calif. Archived from the original (PDF) on 2007-07-01. Retrieved 2007-05-27.
  5. ^ Endo, Masamori; Walter, Robert F. (3 October 2018). Gas Lasers. p. 451. ISBN 9781420018806.
  6. ^ a b Duarte, F. J. (2003). Tunable Laser Optics. Elsevier Academic. ISBN 0-12-222696-8.
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