Prinċipji u Applikazzjonijiet ta '632.8nm He - Lasers NE

Ilhelium - neon (hu - ne) lasers, bħala rappreżentant tal-lejżers klassiċi tal-gass, tokkupa pożizzjoni indispensabbli f'ħafna oqsma minħabba l-prestazzjoni unika tagħha u l-applikazzjoni mifruxa. Speċjalment il-laser He - NE li jopera f'tul ta 'mewġa ta' 632.8nm, li jinsab fil-faxxa tad-dawl aħmar viżibbli, huwa aktar konformi mad-drawwiet tal-perċezzjoni viżwali umana. Barra minn hekk, għandu monokromatiċità eċċellenti, koerenza u direttività, u jagħmilha sors tad-dawl użat komunement fir-riċerka xjentifika u l-applikazzjonijiet industrijali. Fir-riċerka fil-fond - dwar il-prinċipju, il-karatteristiċi, u l-applikazzjonijiet tal-laser 632.8nm hu - NE Laser mhux biss jgħin biex jippromwovi l-iżvilupp ta 'teknoloġiji relatati iżda jipprovdi wkoll appoġġ qawwi għal prattiki innovattivi f'diversi oqsma.

I. Prinċipji bażiċi

(I) Sustanzi li jaħdmu u mekkaniżmu ta 'transizzjoni tal-livell tal-enerġija

Is-sustanza li taħdem tal-laser He - NE hija taħlita ta 'gassijiet ta' elju u neon f'ċertu proporzjon, ġeneralment bi proporzjon ta 'madwar 5: 1 sa 20: 1, u topera taħt kondizzjonijiet ta' pressjoni baxxa -. Taħt kundizzjonijiet speċifiċi bħal dawn, meta jiġi applikat kamp elettriku, l-elettroni jiksbu l-enerġija u jaċċelleraw, l-ewwel jaħbtu ma 'atomi tal-elju u jonizzantihom għal stat metastabbli. Peress li l-enerġija ta 'l-istat metastabbli ta' l-atomi ta 'l-elju hija kemmxejn ogħla minn xi livelli ta' enerġija tal-istat eċċitati ta 'atomi tan-neon, l-atomi ta' l-elju f'dan l-istat jittrasferixxu l-enerġija tagħhom għal atomi tan-neon, u b'hekk tippompja atomi tan-neon għal livelli ta 'enerġija ogħla. Peress li numru kbir ta 'atomi tan-neon huma eċċitati għal livelli għoljin ta' enerġija, tinkiseb distribuzzjoni ta 'inverżjoni tal-popolazzjoni, li hija kundizzjoni meħtieġa għall-ġenerazzjoni ta' emissjoni stimulata. Meta l-atomi tan-neon f'livelli għoljin ta 'enerġija tranżizzjoni għal dawk aktar baxxi, huma jirrilaxxaw dawl ta' tul ta 'mewġa speċifiku, li fosthom 632.8nm jikkorrispondi eżattament mat-tul ta' mewġa ta 'linja ta' transizzjoni partikolari ta 'atomi tan-neon. Dan il-proċess jinvolvi fenomeni fiżiċi atomiċi kumplessi u interazzjonijiet bejn partiċelli mikroskopiċi. Il-kontroll preċiż tal-fatturi bħall-kompożizzjoni tal-gass, il-pressjoni u l-kundizzjonijiet ta 'kwittanza huwa kruċjali biex jiġi żgurat il-produzzjoni stabbli tal-lejżer.

(Ii) Disinn tal-kavità tar-reżonatur ottiku

The optical resonator cavity is one of the core components of the He-Ne laser. It consists of two mirrors with different reflectivities. One end is a high-reflection mirror (HR>99.99%), li jirrifletti kważi kompletament id-dawl; It-tarf l-ieħor huwa coupler tal-ħruġ (rata ta 'trasmittanza OC ~ 1%), li tippermetti li ammont żgħir ta' dawl jgħaddi bħala produzzjoni tal-lejżer. Billi tfassal bir-reqqa t-tul u l-għamla tal-kavità tar-reżonatur, il-modi lonġitudinali jistgħu jintgħażlu b'mod effettiv, jiġifieri biss mewġ tad-dawl li jissodisfa ċerti kundizzjonijiet tal-fażi jistgħu jiffurmaw oxxillazzjonijiet stabbli fil-kavità u jiġu amplifikati kontinwament. Dan il-mekkaniżmu ta 'għażla tal-mod jiżgura l-monokromatiċità għolja u l-istabbiltà tal-frekwenza tal-laser. Barra minn hekk, tul tal-kavità xieraq jiggarantixxi tul ta 'koerenza relattivament twil (ġeneralment sa madwar 30cm), li jippermetti lill-laser tal-ħruġ ikollu karatteristiċi ta' interferenza tajba adattati għal diversi kejl ta 'preċiżjoni u ħtiġijiet sperimentali. Pereżempju, f'esperimenti ta 'interferometru, laser b'tul ta' koerenza twila jista 'jipproduċi mudelli ta' marġinali ċari u qawwi, li jiffaċilita kejl preċiż ta 'spostamenti ċkejkna jew bidliet fil-ħxuna.

(Iii) Analiżi tal-Karatteristiċi tal-Polarizzazzjoni

Dawl li joħroġ mill-laser HE - NE ġeneralment ikollu ċerti karatteristiċi ta 'polarizzazzjoni. F’xi każijiet, id-dawl tal-ħruġ jista ’jkun polarizzat bl-addoċċ, iżda taħt disinji u kundizzjonijiet oħra ta’ tħaddim, jista ’jinkiseb produzzjoni polarizzata lineari. L-istat ta 'polarizzazzjoni għandu impatt importanti fuq ħafna xenarji ta' applikazzjoni. Pereżempju, meta tuża Wollaston Prism għall-qsim tar-raġġi, id-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tad-dawl inċidentali għandha titqies biex tiżgura effetti ta 'qsim korretti. Studji juru li hemm differenzi fil-ħin - dinamika spettrali bejn il-komponenti ta 'polarizzazzjoni S / P. Il-fehim ta 'dawn il-karatteristiċi jgħin biex jottimizza d-disinn tal-passaġġ ottiku u jtejjeb il-prestazzjoni tas-sistema. Billi tuża elementi u tekniki ta 'polarizzazzjoni xierqa, bħal twieqi ta' Brewster, l-istat ta 'polarizzazzjoni tal-laser jista' jiġi kkontrollat ​​u aġġustat b'mod effettiv biex jissodisfa r-rekwiżiti speċifiċi ta 'applikazzjoni.

(Iv) Fatturi ta 'Stabbiltà tal-Qawwa

Iż-żamma tal-qawwa tal-ħruġ stabbli hija indikatur ewlieni tal-laser HE - NE. Madankollu, waqt it-tħaddim attwali, huwa affettwat minn diversi fatturi bħal varjazzjonijiet fit-temperatura u bidliet attwali. Sabiex jinkiseb indiċi ta 'stabbiltà ta' ± 0.5% / siegħa, ittieħdu bosta miżuri. Min-naħa l-waħda, hija introdotta t-teknoloġija ta 'kumpens tad-drift tat-temperatura, fejn it-temperatura ambjentali hija mmonitorjata u l-parametri tax-xogħol huma aġġustati fil-ħin reali - biex jiġu miġġielda l-effetti tal-varjazzjonijiet tat-temperatura; Min-naħa l-oħra, kontroll preċiż tal-kobor kurrenti jiżgura l-istabbiltà u l-konsistenza tal-proċess ta 'kwittanza. Dawn it-teknoloġiji u l-metodi jtejbu b'mod sinifikanti l-affidabbiltà u l-istabbiltà tal-laser taħt ambjenti tax-xogħol differenti, li jippermettulha żżomm prestazzjoni stabbli matul perjodi twal ta 'tħaddim kontinwu.

II. Parametri tekniċi ewlenin u tipi ta 'prodotti

(I) Tqabbil tipiku ta 'speċifikazzjoni

Hemm mudelli differenti ta '632.8nm hu - lasers NE disponibbli fis-suq, li jvarjaw prinċipalment f'termini ta' firxa ta 'enerġija, dijametru tar-raġġ, u angolu ta' diverġenza. B'mod ġenerali, il-qawwa tista 'tvarja minn valur aktar baxx ta' 0.3MW għal wieħed ogħla ta '5MW, b'dijametru tar-raġġ bejn wieħed u ieħor bejn φ0.6mm u φ1.5mm, u l-angolu ta' diverġenza jvarja skont id-disinji speċifiċi. Lejżers ta 'enerġija aktar baxxi huma adattati għal okkażjonijiet b'talbiet baxxi fuq l-intensità tad-dawl, bħal dimostrazzjonijiet ta' tagħlim jew kompiti ta 'skoperta sempliċi; Filwaqt li l-lejżers tal-qawwa għolja - huma aktar xierqa għal applikazzjonijiet li jeħtieġu sorsi ta 'dawl intensi, bħal twal - trasmissjoni tad-distanza jew irradjazzjoni kbira ta' -. Barra minn hekk, hemm ukoll lejżers iddisinjati apposta, bħal dawk b'disinji ta 'provvista ta' enerġija minjatura maqsuma, li joffru vantaġġi bħal struttura kompatta u ħajja twila, li jagħmluhom konvenjenti għall-installazzjoni u l-użu f'apparat u ambjenti differenti.

(Ii) Varjanti tal-funzjoni speċjali

Minbarra t-tip standard ta 'output tal-mewġ kontinwu He - lasers NE, hemm ukoll xi varjanti b'funzjonijiet speċjali. Pereżempju, il-frekwenza tal-jodju - lasers stabbilizzati jużaw il-karatteristika tal-wisa 'tal-linja dejqa tal-linji ta' assorbiment molekulari tal-jodju biex tinkiseb stabbilizzazzjoni għolja ta 'frekwenza ta' preċiżjoni għolja -, ħafna drabi użata għall-kalibrazzjoni ta 'strumenti u tagħmir oħra; Frekwenza tal-aċetilena - Lejżers imsakkra jistgħu jissakkru l-frekwenza f'valur speċifiku, li jservu bħala apparati standard fi faxex ta 'komunikazzjoni ottiċi; Barra minn hekk, il-lejżers mgħammra b'interfaces ta 'l-akkoppjar tal-fibra jistgħu jadattaw aħjar għal sistemi kumplessi ta' mogħdija ottika, li jiffaċilitaw l-integrazzjoni f'diversi setups sperimentali u tagħmir ta 'produzzjoni. Dawn il-varjanti tal-funzjonijiet speċjali jespandu aktar l-ambitu tal-applikazzjoni u l-flessibilità tal-lejżers - NE.

Iii. Oqsma dettaljati ta 'applikazzjoni

(I) Riċerka Xjentifika Bażika

Sors tad-dawl tal-interferometru: Grazzi għall-koerenza għolja tagħha, il-632.8nm hu - NE Laser huwa sors tad-dawl ideali għall-interferometri. Fir-riċerka tal-fiżika, huwa komunement użat biex ikejjel spostamenti ċkejkna, razez, u deformazzjonijiet materjali. Pereżempju, fit-testijiet tal-prestazzjoni tal-mekkanika tal-materjal, bidliet fl-interferenza jiġu osservati biex jikkalkulaw b'mod preċiż l-ammont ta 'deformazzjoni ta' materjali taħt tensjoni; Fl-ispezzjoni tal-kwalità ta 'komponenti ottiċi, fenomeni ta' interferenza jistgħu jintużaw biex jindividwaw jekk il-flatness tal-wiċċ u r-raġġ tal-kurvatura jissodisfaw ir-rekwiżiti.

Tagħlim tal-Laboratorju tal-Fiżika: Bħala għodda sperimentali klassika, il-laser HE - NE huwa użat ħafna fit-tagħlim tal-laboratorju tal-fiżika tal-università. Jista 'b'mod intuwittiv juri fenomeni ottiċi importanti bħal diffrazzjoni tal-ħakk u interferenza tal-qasma doppja -, tgħin lill-istudenti jifhmu u jegħlbu kunċetti bażiċi u prinċipji tal-ottika tal-mewġ. Fl-istess ħin, minħabba l-operazzjoni relattivament sempliċi u l-livell ta 'sigurtà għolja, huwa wkoll adattat ħafna għall-jibdew li jipprattikaw l-idejn - fuq il-ħiliet u jikkultivaw il-litteriżmu xjentifiku.

(Ii) Spezzjoni u manifattura industrijali

Allinjament ta 'element ottiku ta' preċiżjoni: Matul l-assemblaġġ u l-ikkummissjonar ta 'sistemi ottiċi, huwa meħtieġ allinjament preċiż ta' diversi pożizzjonijiet ta 'elementi ottiċi. F'dan iż-żmien, ir-raġġ dritta rqiq li joħroġ mill-laser HE - NE jista 'jservi bħala linja bażi ta' referenza ideali, li jassisti tekniċi biex jaġġustaw malajr u b'mod preċiż il-pożizzjonijiet ta 'lentijiet, mirja, u elementi oħra biex jiżguraw il-korrettezza tal-passaġġ ottiku tas-sistema kollha.

Analiżi kwantitattiva tal-kamp kwantitattiv tal-kamp imxerred fiċ-ċitometrija tal-fluss: Fil-kamp bijomediku, iċ-ċitometrija tal-fluss hija teknika importanti għall-analiżi u l-issortjar taċ-ċelluli. Is-sors tad-dawl stabbli provdut mill-laser HE - NE jista 'jesċita markaturi fluworexxenti fis-sospensjonijiet taċ-ċelluli, u billi jinduna d-distribuzzjoni tal-enerġija ta' dawl imxerred, informazzjoni dwar id-daqs taċ-ċellula, il-morfoloġija, eċċ., Tista 'tinkiseb. Dan huwa ta 'sinifikat kbir għall-istudju ta' karatteristiċi bijoloġiċi ċellulari, dijanjosi tal-mard, u trattament.

Sistema ta 'Monitoraġġ u Issortjar ta' l-Ikel ta 'l-Opaċità: Billi tuża l-attenwazzjoni ta 'l-intensità tad-dawl wara li tgħaddi minn kampjuni, tista' tiġi realizzata l-monitoraġġ tal-ħin reali - ta 'l-opaċità tal-kampjun. Dan il-prinċipju huwa applikat fl-industrija tal-ipproċessar tal-ikel biex jiddistingwi prodotti ta 'gradi differenti, bħal skrining għall-maturazzjoni tal-frott jew l-evalwazzjoni tal-kwalità tal-laħam. Permezz ta 'sistemi ta' kontroll awtomatizzati flimkien ma 'riżultati ta' skoperta bil-lejżer, jistgħu jinkisbu operazzjonijiet effiċjenti ta 'għażla ta' linja ta 'produzzjoni.

(Iii) Innovazzjoni tal-Apparat Mediku

Terapija ta 'irradjazzjoni intravaskulari għal mard kardjovaskulari: F'dawn l-aħħar snin, studji sabu li l-irradjazzjoni bil-lejżers ta 'tulijiet ta' mewġ xierqa tista 'tippromwovi ċ-ċirkolazzjoni tad-demm u ttejjeb il-funzjonijiet metaboliċi tat-tessuti. Abbażi ta 'dan il-prinċipju, terapija ta' irradjazzjoni intravaskulari ġiet applikata gradwalment fil-prattika klinika bħala trattament aġġunt għal xi mard kardjovaskulari. Il-laser 632.8nm hu - NE Laser isir wieħed mis-sorsi tad-dawl preferut minħabba l-abbiltà tajba tal-penetrazzjoni u l-bijokompatibilità tiegħu.

Żvilupp potenzjali ta 'tagħmir ta' terapija bil-lejżer mhux - invażiv: Minbarra metodi tradizzjonali ta 'trattament kirurġiku, terapiji tal-lejżer mhux - qed jirċievu attenzjoni dejjem tiżdied. Il-laser He - ne huwa mistenni li jkollu rwol importanti f'dan il-qasam, pereżempju, fit-trattament tal-mard tal-ġilda jew fil-promozzjoni tal-fejqan tal-feriti. Bħalissa, riċerka rilevanti għaddejja b'mod attiv, u apparat mediku aktar innovattiv jista 'joħroġ fil-futur.

(Iv) Applikazzjonijiet interdixxiplinarji tal-fruntiera

Għażla tas-sors ta 'eċċitazzjoni fl-ispettroskopija Raman: It-tifrix ta 'Raman huwa fenomenu speċjali osservat wara trattament ta' ħsad fuq uċuħ speċifiċi tal-metall. L-għażla ta 'sors ta' eċċitazzjoni xieraq hija kruċjali għall-kisba ta 'spettri ta' kwalità għolja ta '{1}} ta' kwalità. Il-laser 632.8nm He - NE, minħabba t-tul ta 'mewġa waħda u l-intensità għolja tiegħu, ħafna drabi jintuża bħala sors ta' eċċitazzjoni ideali għall-ispettrometri Raman, li jikkontribwixxi għal sensittività u riżoluzzjoni ta 'sejbien imtejba.

Strateġiji ta 'Ottimizzazzjoni tal-Modulazzjoni tal-Fażi fit-Teknoloġija tal-Immaġini Olografika: L-immaġni olografika hija teknika li tirreġistra l-informazzjoni kollha dwar oġġett, inklużi l-amplitudni u l-fażi. Meta tuża l-laser He - NE għall-olografija, l-aġġustament tal-parametri tal-lejżer jista 'jirrealizza modulazzjoni tal-fażi effettiva, u b'hekk ittejjeb il-kwalità u l-kuntrast tal-immaġini. Dan huwa ta 'importanza kbira għal tliet - rikostruzzjoni dimensjonali, mikro - fabbrikazzjoni tan-nano, u oqsma oħra.

Anti - Każ tad-Disinn tal-Ġammjar tas-Sistema ta 'Navigazzjoni Viżwali Marittima: Fl-ambjenti tal-baħar, il-metodi tradizzjonali ta 'navigazzjoni viżwali huma faċilment affettwati minn kundizzjonijiet ħżiena tat-temp. Sistema ta 'navigazzjoni viżwali marittima ddisinjata bil-laser HE - NE bħala s-sors tas-sinjal għandu kapaċitajiet ta' interferenza anti-{2}} qawwija, li tipprovdi gwida affidabbli anke f'kundizzjonijiet ta 'viżibilità baxxa bħal ġranet taċ-ċpar jew tax-xita. L-applikazzjoni b'suċċess ta 'din is-sistema turi l-vantaġġi uniċi tal-laser HE - NE f'ċirkostanzi speċjali.

Fil-qosor, l-elju 632.8nm - neon (hu - ne) Laser sar parti integrali tat-teknoloġija ottika minħabba l-prinċipju uniku tax-xogħol tiegħu, karatteristiċi ta 'prestazzjoni eċċellenti, u applikazzjonijiet mifruxa f'diversi oqsma. Tgħaqqad vantaġġi bħal prezz baxx, faċilità ta 'tħaddim, u affidabilità għolja, li tilgħab rwoli vitali mhux biss fir-riċerka xjentifika bażika iżda wkoll fil-produzzjoni industrijali, is-saħħa medika, u oqsma oħra. Meta nħarsu 'l quddiem, bl-iżvilupp kontinwu ta' teknoloġiji ta 'l-imballaġġ minjaturizzati, li jistgħu jinġarru he - lasers ne se jsiru aktar popolari; Sadanittant, avvanzi fit-teknoloġiji ta 'stabbilizzazzjoni tal-frekwenza ġdida huma mistennija jespandu l-konfini tal-applikazzjoni tiegħu f'żoni finali għoljin - bħal metroloġija kwantistika. Jista 'jkun previst li għal żmien pjuttost twil li ġej, il-laser 632.8nm hu - NE Laser se jibqa' għodda indispensabbli għar-riċerkaturi u l-inġiniera bl-istess mod.

Informazzjoni ta 'Kuntatt:

Jekk għandek xi ideat, tħossok liberu li tkellimna. Irrispettivament minn fejn huma l-klijenti tagħna u x'inhuma r-rekwiżiti tagħna, aħna nsegwu l-għan tagħna li nipprovdu lill-klijenti tagħna ta 'kwalità għolja, prezzijiet baxxi, u l-aħjar servizz.