up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله ليزر گازي co۲ PDF
QR code - ليزر گازي co۲

ليزر گازي co۲

تئوري ساخت ليزر گازي co۲

وقتي که الکترون در يکي از مدارهاي مجاز يا حالت پايه قرار دارد هيچ انرژي توسط اتم ساتع نميشود. هر يک از اين مدار هاي مجاز به يک تراز انرژي معين يا حالت انرژي معين مربوط مي شوند. الکترونها و اتم ها با حرکت از يک مدار با انرژي بالاتر (دور تر از هسته) به يک مدار با انرژي کمتر ( نزديکتر به هسته ) ، انرژي از دست مي دهند. اين انرژي به صورت يک فوتون با انرژي است.
در اتمها مدارهاي مجزا و متعددي وجود دارد و بنابر اين انتقالات مختلفي ممکن اسن انجام شود . از اين رو يک اتم انرژي هاي مختلفي را مي تواند گسيل کند . به طور کلي هر اتم تمايل دارد در حالت انرژي هاي پايين تر قرار گيرد از اين رو براي ايجاد طيف اتمي الکترونها را با تحريک کردن به تراز هاي بالاتر ميفرستند. اين عمل در لوله هاي تخليه و به کمک حرارت يا برخورد الکترونهاي ديگر و يا به کمک تابش با طول موجهاي مناسب انجام پذير است. هر طول موجي که توسط اتم در حال تحريک گسيل شود، ميتواند توسط آن وقتي که در تراز هاي پايين انرژي قرار دارد جذب شود . البته انرژي فوتون هاي برخورد کننده بايد خيلي نزديک به اختلاف انرژي بين دو تراز انرژي اتم درگير باشد. اين حالت را جذب تشديدي مي گويند.
اگر اتم در يک تراز پايين تر تحت تابش با فرکانس قرار بگيرد ، احتمال بسيار زيادي وجود دارد که اتم با جذب اين فوتون تحريک شده و به تراز بالاتر برود. اين فرآيند را جذب برانگيخته مي گويند.
اتم بلافاصله (چند نانو ثانيه) بعد از تحريک شدن به تراز بالاتر انرژي مي رود و با گسيل فوتوني با انرژي به تراز پايين انرژي باز مي گردد . فرآيند گسيل پرتو مي تواند به دو صورت خود به خودي يا تحريکي انجام شود.
دو نکته در رابطه با گسيل تحريکي وجود دارد :
۱) فوتوني که با گسيل برانگيخته توليد مي شود داراي همان انرژي و فرکانس فوتون تحريک کننده است
۲) امواج نوري مربوط به هر دو فوتون هم فازند و داراي پولاريزاسيون مشابه هستند
به اين معني که در اتمي که به صورت برانگيخته مجبور به تابش نوري مي شود ، موجي که باعث ايجاد فرآيند شده به فوتون اضافه مي شود به طوري که يکديگر را تقويت مي کنند و دامنه هاي آنها افزايش ميابد . پس ما امکان تقويت نور به وسيله گسيل هاي تحريکي تابش را خواهيم داشت.
تابش هاي تحريک شده همدوس هستند. يعني همه امواج سازنده چنين تابش هايي هم فاز هستند .
اين فرايند با گسيل خود به خودي تفاوت اساسي دارد. چون در آنجا اتمها کاملا به صورت اتفاقي کسيل مي کنند به طوري که رابطه خاص فازي بين امواج وجود ندارد و اينگونه تابش ها غير همدوس هستند.
● دمش:
فرآيند تحريک ماده ليزريبراي تغيير تراز و آزاد کردن انرژي را دمش مي گويند. عمل دمش از طريق چندين راه امکان پذير است از قبيل : دمش اپتيکي – دمش به کمک تخليه الکتريکي – دمش به کمک آزاد کردن انرژي شيميايي .
با توجه به ليزر هاي متفاوت و نوع ماده ليزري از روش هاي متفاوت دمش استفاده مي شود. به طو ر مثال در لبزر هاي گازي مانند ليزر CO۲ از روش تخليه الکتريکي استفاده مي شود.
● تشديد کننده هاي نوري:
براي داشتن پرتو خروجي از ليزرها و انرژي بهينه و با توان بالا نياز داريم که پرتو هاي تحريک کننده جهت تحريک ماده ليزري و افزايش انرژي را تقويت کنيم.
در بيشتر حالات تقويت کلي توسط قرار دادن آينه هايي با درصد بازتابش بالا در دو انتهاي کاواک ليزر انجام مي شود . پرتوي نوري بيش از حدود ۱۰۰ بار بين دو اينه رفت و برگشت مي کند و به اين ترتيب طول موثر ماده افزايش مي يابد. آينه ها تشکيل يک کاواک نوري يا تشديد کننده مي دهند و به همراه ماده فعال ليزري يک نوسان کننده مي سازند . آينه ها در اصل مانند يک بازخور نوري از ماده تقويت کننده عمل مي کنند. اساسا گسيل خود به خودي يک تغيير کوچک در فرکانس عبوري از ماده ايجاد مي کند و آن را به دليل گسيل برانگيخته تقويت مي کند.
در برخورد با آينه هاي انتهايي اکثر انرژي به داخل کاواک باز مي گردد . اين نور تقويت شده مجددا با برخورد به آينه ديگر بيشتر تقويت مي شود و اين

بسوي ليزر Light amptificationaly stimnlatcd emission of radiation فكر ساختن وسيله‌اي كه نور همدوس توليد كند ، مدتها دانشمندان قرن حاضر را به خود مشغول ...

بسمه تعالي کشاورزي به عنوان قديمي و اصلي ترين صنعت بشر، زيربنا و اساس خلق ساير صنايع بوده، انسان هرگز بي نياز از غذا نخواهد بود، امروزه در جهان کشورها ...

دنياي ما پر از شگفتيهاست به هر طرف که نگاه کنيم يک چيز تازه و جالب در کمين نشسته است تا خود را به ما بشناساند. اما خيلي از موضوعاتي که ساده به نظر مير ...

چاپگرهاي ليزري با توجه به ويژگي هاي منحصربفرد خود طي ساليان اخير با استقبال عموم كاربران كامپيوتر در سراسر جهان مواجه شده اند. شركت هاي توليدكننده اين ...

جوشکاري و برشکاري با استفاده از اشعه ليزر از روشهاي نوين جوشکاري بوده که در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر کيفيت ، سرعت و قابلي ...

انجام يک عمليات نمودارگيري موفق به چندين فاکتور مهم بستگي دارد. مهمترين آنها نمونه گرفته شده از سيال سازند، بدون هيچ آلودگي و مخلوط شدگي با مواد ديگر، ...

در اين مقاله، سعي شده است تعريفي کلي از فرايند جوشکاري انفجاري، همراه با برخي عوامل موثر در اين روش، ارائه شود. البته از آنجا که حل تحليلي فرايند جوشک ...

امروزه توربين هاي گازي چه در سيکل هاي ساده و چه در سيکل هاي ترکيبي نقش بسزايي در توليدانرژي الکتريکي موردنياز کشور بر عهده دارند و با در نظر گرفتن رون ...

دانلود نسخه PDF - ليزر گازي co۲