Editorial Feature

燃气和化学激光器应用介绍

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激光器跨微电子器件生产,微机械和医学领域使用。用于不同应用的激光器的类型由激光或增益介质控制,这意味着由能量源供电的材料,以使光产生更强。激光介质可以是固体,液体或气体,也可以是半导体。

气体激光器

气体激光器是最古老的激光类型之一,并且已被用于许多目的。广泛的气体已用于构建气体激光器,包括:

  • 氦氖(HeNe)
  • 二氧化碳(CO2)
  • 氩离子
  • 氮(N)

氮激光器在紫外线范围内工作。它们用于光谱学,光化学和生命科学中的显微镜实验。

氦氖(HeNe) Gas Laser

它是最常见的气体激光器之一。通过调整镜子的光谱响应或使用Littrow Prism,HENE激光器能够在超过160个不同的波长上振荡。氦氖气激光器通常以633nm的波长在红色中安装。它们也可以采用绿色和红外线以544nm和1523nm的红外线操作。学校和实验室利用633 nm运行的肝激光装置,以实现其几乎完美的光束质量和可负担性。

二氧化碳(CO2) Gas Laser

CO.2 激光是最效效的激光器之一,用于焊接和切割等行业。 co.2 气体激光器在许多红外频率下运行,并且不在可见频率下操作。 CO的效率2 据说气体激光器超过30%,它还具有生产数十和数百千瓦的连续输出功率的能力。 co.2 气体激光器还在极高的功率下占据脉冲操作的能力。

氩离子气体激光器

氩离子是使用高贵的气体作为活性培养基的激光器系列的一部分。它们能够通过可见和紫外光谱和作为连续气体激光器的13波长发射。波长范围在可见区域中的409至686nm。然而,氩离子气体激光器最为人知的是,波长为488nm和514.5nm的绿色操作,这是其最有效的过渡。氩离子激光器在比氦 - 氖气激光器更高的功率下工作。

可见光谱的蓝绿色区域通常用于水下通信。氩离子激光器用于视网膜光疗法的医学领域,以治疗糖尿病产生的并发症。它们也用于光刻和泵送其他激光器。

氮(N) Laser

氮激光器在紫外线范围内工作。它们用于光谱学,光化学和生命科学中的显微镜实验。据报道,氮激光效率高达3%,但通常,效率低于0.1%或更低。氮激光器的应用包括:

  • 染料激光横向光学泵浦
  • 空气污染测量
  • 矩阵辅助激光解吸/电离

化学激光器

化学激光器是由化学反应供电的装置。它们还能够在连续运行中实现高功率。已经开发了几种类型的化学激光器:

  • 氟化氢(HF)/deuterium fluoride (DF) laser
  • 化学氧碘激光(COIL)
  • 所有气相碘激光(AGIL)

氟化氢(HF)/Deuterium Fluoride (DF) Chemical Laser

在氟化氢/氟化铝化学激光器中,使用燃烧器来制造氟原子。然后通过超声波喷嘴将氟原子加速到激光腔中。将氟原子混合并与H反应2 and D2 在低压和低温环境下,形成HF和DF的激发态。

氟化氢激光器在2700至2900nm的波长下操作,而氟化氘激光器在3800nm的波长下操作。氟化氘激光器主要用于军用应用。

化学氧碘激光

化学氧碘激光(COIL)通过含有氯气的液体碱性氢过氧化氢的反应产生。所得产物是气相中的电子激发氧分子。然后将激发氧分子的这种能量转移到碘原子中以发射波长为1.315微米的辐射。

线圈 laser was developed for military purposes. It is also useful in industrial processing applications such as laser cutting and drilling.

所有气相碘激光(AGIL)

Agil激光器使用气态碘进行激光介质。它在1.315微米波长下运行。 Agil激光使用氯原子和气态肼酸之间的反应,这导致氯代丙烯(NCI)分子。它开发了解决与其含水化学水化学的线圈激光器发现的问题。

由于使用的化学品全部处于气态,Agil激光器比线圈激光器更容易使用。当在航空航天中使用时,这使得在线圈上的明显优势时,整体重量较低。

来源和进一步阅读

本文于11日更新TH. March, 2019.

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