Презентация на тему "Газовый лазер co2"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Газовый лазер Co2

  Видякин С.И. РТ 1-81. 2013 г.

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3

  Основные характеристики

  Активной средой углекислотных лазеров является газообразная смесь CO2. Помимо углекислого газа в состав рабочей газовой смеси часто добавляется азот, гелий. Лазер на электронно-колебательном переходе. Как правило используется тлеющий разряд. Самые мощные лазеры с непрерывным излучением на начало 21 века. На газодинамическом СО2 лазере получена средня выходная мощность порядка 700 кВт. Их КПД может достигать 20% Углекислотные лазеры излучают в инфракрасном диапазоне, с длиной волны около 9.4-10.6 мкм. Конструкции большинства углекислотных лазеров отличаются простотой и очень большой надежностью, а сроки эксплуатации до 20 000 часов (до смены электродов) Питание лазера — источником высокого напряжения, ~15-20 КВ, 15-25мА 

• 
  Слайд 4

  Немного о физике

  Для создания активной среды (как говорят, "накачки") СО2-лазеров чаще всего используют тлеющий разряд постоянного тока. В последнее время все шире применяют высокочастотный разряд.

• 
  Слайд 5
  
• 
  Слайд 6

  Классификация по конструкции

  С точки зрения конструкции, СО2 лазеры можно подразделить на восемь типов: лазеры с медленной продольной прокачкой отпаянные лазеры волноводные лазеры лазеры сбыстройпродольной прокачкой лазеры с диффузионным охлаждением лазеры с поперечной прокачкой лазеры с поперечным возбуждением при атмосферном давлении (TEA лазеры) газодинамические лазеры.

• 
  Слайд 7

  Схема лазера

• 
  Слайд 8

  Способы охлаждения:Водяное (отпаянное)

  Преимущества: Легко реализовать, отсутствия влияния на качество лазер. Габаритность. Недостатки: Плохое отведение тепла. Ограничение по мощности на дину 100Вт/м, из – за плохого отведения тепла, и критичности t

• 
  Слайд 9

  Регенерация газа

  При работе большая часть молекул СО2 дислоцирует. Чтобы обеспечить регенерацию молекул СО2 из СО, в газоразрядной трубке отпаянного лазера должен находиться определенный катализатор. Для этого в газовую смесь можно просто добавить небольшое количество паров воды (около 1 %). В данном случае регенерация молекул СО2 осуществляется, по-видимому, благодаря следующей реакции: Т.к. при разложении СО2 в СО выделяется кислород, то в газ достаточно добавить только водород. Другая возможность инициирования реакции релаксации основана на использовании горячего (300°С) никелевого катода, который играет роль катализатора. Долговечностью более 10 000 часов работы

• 
  Слайд 10

  Способы охлаждения:Водяное

  Преимущества: Легко реализовать, отсутствия влияния на качество лазер. Недостатки: Плохое отведение тепла. Ограничение по мощности на дину 100Вт/м, из – за плохого отведения тепла, и критичности t

• 
  Слайд 11

  Способы охлажденияБЫСТРОПРОТОЧНЫ поперечный

  Преимущества: Самое лучшее отведение тепла. Лёгкая прокачка газа. Мощность 1-20 кВт. Увеличение давления приводит к напряжению накачки 100-500 кВ. Недостатки: Сложная конструкция, влияние на лазер. Самое худшее качество луча.

• 
  Слайд 12

  Способы охлажденияБЫСТРОПРОТОЧНЫ продольшый

  Преимущества: симметрия потока аналогична симметрии оптического резонатора. Следовательно, можно генерировать более высокое качество луча с меньшим влиянием градиента температуры разряда и градиента давления потока газа. Мощность 1-3 Квт Недостатки: Сложная конструкция, влияние на лазер, возможность ухудшения рабочего газа. Большая мощность компрессора

• 
  Слайд 13

  Капиллярный лазер с высокочастотным возбуждением (примерно 30 Мгц)

  Преимущества: Не нужно охлаждать, габаритность (длина менее 50 см), этой схеме отсутствуют постоянные анод и катод, поэтому нету деградации газа вблизи катода. Недостатки: Сложная конструкция, низкая мощность (

• 
  Слайд 14
  

  СО2 лазеры атмосферного давления с поперечным возбуждением (TEA лазеры).

  Преимущества: Большая энергия в коротком импульсе до 1нс ТЕА-СО2 лазеры с поперечной прокачкой с относительно высокой частотой повторения (~50 Гц) и достаточно высокой средней выходной мощностью (  300 Вт) выпускаются серийно.

• 
  Слайд 15

  SLAB CO2 - лазер

  Slab (щелевой) лазер имеет расстояние между электродами несколько мм. На Slab лазерах были получены габаритные лазеры мощностью до 8кВт, с баллоном газа, которого хватает примерно на 1 год службы. Лазерный луч имеет гауссову форму, распространение и фокусирование описаны законами гауссовой оптики с качеством луча, близким к единице

• 
  Слайд 16

  Немного о свойствах луча

  Длина луча 10мкМ . Очень мало материалов прозрачны для такого излучения. Лучше всего пропускает такой свет — селенид цинка, ZnSe, Существенно хуже (но дешевле) — кремний и германий Зеркала — дешевле всего стекло или кремний, покрытые слоем меди или золота. На производстве — бывают цельно медные зеркала с водяным охлаждением, и молибденовые.

• 
  Слайд 17

  Управление Лучом

  «Летающие зеркала»

• 
  Слайд 18

  Немного практических советов при создании лазера

• 
  Слайд 19

  Конец