Leysitækni hefur komið inn í líf fólks á öllum sviðum, en það eru til margar gerðir af leysigeislum, hver með mismunandi bylgjulengdum og mismunandi eiginleikum, þannig að notkunarsviðin eru einnig mismunandi. Ég tel að flestir finni fyrir smá höfuðverk í ljósi flókinna gerða leysigeisla. Þess vegna dregur þessi grein saman og útskýrir eiginleika og hagnýt notkun ýmissa gerða leysigeisla, hverja fyrir sig.
Samkvæmt mismunandi vinnslumiðlum eru leysigeislar skipt í sex gerðir: fastfasa-, gas-, litarefnis-, díóðu-, trefja- og frjálsra rafeindaleysigeisla. Meðal þeirra eru margar undirflokkar í fastfasa- og gasleysigeislum. Fyrir utan frjálsra rafeindaleysigeisla eru grunnvirkni ýmissa leysigeisla þau sömu, þar á meðal dælugjafi, ljósleiðari og styrkingarmiðill.
Lasergenerator í föstu formi
Í föstuefna leysigeislaframleiðendum er ljós almennt notað sem dælugjafi og kristal eða gler sem getur myndað ljós kallast vinnsluefni. Efnið er samsett úr grunnefni og virkjaðri jón. Grunnefnið veitir virku jónunum viðeigandi tilvist og vinnuumhverfi og virkjaða jónin lýkur leysigeislamyndunarferlinu. Algengar virkar jónir eru aðallega umskiptimálmajónir, svo sem króm, kóbalt, nikkel og aðrar jónir og sjaldgæfar jarðmálmajónir, svo sem neodymiumjónir. Speglar húðaðir með rafskautsfilmum eru notaðir sem ómspeglar, annar þeirra er heill spegill og hinn er hálfur spegill. Þegar mismunandi virkjaðar jónir, mismunandi grunnefni og mismunandi bylgjulengdir ljósörvunar eru notaðar, munu mismunandi leysir af mismunandi bylgjulengdum senda frá sér.
Leysibylgjulengd rúbínleysigeislans er 694.3 nm og ljósrafmagnsbreytingarhlutfallið er lágt, aðeins 0.1%. Hins vegar er flúrljómunarlíftími hans langur, sem stuðlar að orkugeymslu, og hann getur gefið frá sér háa púlsafl. Leysirinn sem myndast með rúbínstöng með þykkt pennakjarna og löngum fingri getur auðveldlega komist í gegnum járnplötuna. Áður en skilvirkari YAG leysikerfi komu til sögunnar voru rúbínleysigeislakerfi mikið notuð í ... leysir klippa og borun. Að auki frásogast 694nm ljós auðveldlega af melaníni, þannig að ruby-laserar eru einnig notaðir við meðferð á litarefnum (húðblettum).
Vegna kristaleiginleika sinna hefur títansafír leysigeislaframleiðandinn breitt stillanlegt svið (þ.e. stillanlegt bylgjulengdarsvið) og getur gefið frá sér ljós með bylgjulengd 660nm-1200nm eftir þörfum. Í tengslum við þroska tíðnitvöföldunartækni (sem getur tvöfaldað tíðni ljóss, þ.e. helmingað bylgjulengdina) er hægt að lengja bylgjulengdarsviðið í 330nm-600nm. Títansafír leysigeislakerfi eru notuð í femto2nd litrófsgreiningu, ólínulegri ljósfræði, myndun hvíts ljóss, myndun terahertz bylgna o.s.frv., og hafa einnig notkun í læknisfræðilegri fegurð.
YAG er skammstöfun fyrir yttrium ál granat, sem er besta leysikristallaefni nútímans. Eftir að hafa verið blandað með neodymium (Nd) getur það gefið frá sér 1064nm ljós og hámarks samfelld úttaksafl getur náð 1000w. Í upphafi var notaður óvirkur gaslampi sem dælugjafi, en dæluaðferðin með dælulampanum hefur breitt litrófssvið, lélegt samræmi við frásogssvið styrkingarmiðilsins og mikið hitaálag, sem leiðir til lágs ljósvirkni. Þannig að nú er hægt að ná fram mikilli skilvirkni, miklu afli og löngum líftíma með því að nota LD (leysidíóða) dælu. Nd:YAG leysigeislaframleiðendur geta verið notaðir við meðferð blóðæðaæxla og hindra æxlisvöxt. Hins vegar er hitaskemmdir á vefnum ekki sértækar. Þegar æðar æxlisins storkna mun umframorka einnig skemma nærliggjandi eðlilegan vef og það er auðvelt að skilja eftir ör eftir aðgerð. Þess vegna er Nd:YAG leysir aðallega notaður í skurðlækningum, kvensjúkdómum, háls-, nef- og eyrnalækningum og minna í húðsjúkdómum.
Yb: YAG, ytterbín (Yb) er blandað við YAG, sem getur gefið frá sér ljós upp á 1030 nm. Dælubylgjulengd Yb:YAG er 941 nm, sem er mjög nálægt úttaksbylgjulengdinni, sem getur náð 91.4% skammtafræðilegri skilvirkni dælunnar, og hitinn sem dælan myndar er haldið innan við ... 10% (mestur hluti inntaksorkunnar breytist í úttaksorku, en lítill hluti hennar verður að hita, sem þýðir að umbreytingarhagkvæmnin er mjög mikil), sem er 25% af 30% á Nd:YAG. Yb:YAG hefur orðið eitt aðlaðandi fastfasa leysigeislamiðlar og LD-dæltir háafls Yb:YAG fastfasa leysigeislar hafa orðið nýr rannsóknarhópur og eru taldir ein af aðalstefnum þróunar á skilvirkum og háafls fastfasa leysigeislagjöfum.
Auk þeirra tveggja sem að ofan greinir er einnig hægt að blanda YAG með holmíum (Ho), erbíum (Er) o.s.frv. Ho:YAG framleiðir augnörugga 2097nm og 2091nm leysigeisla, aðallega fyrir ljósfræðileg samskipti, ratsjár og læknisfræðileg notkun. Er:YAG gefur frá sér ljós upp á 2.9 μm og mannslíkaminn hefur hátt ljósgleypnihlutfall á þessari bylgjulengd, sem hefur mikla möguleika á notkun í leysigeislaaðgerðum og æðaaðgerðum.
Gas leysir rafall
Gaslaserrafstöðvar eru leysigeislakerfi sem nota gas sem aflgjafa, yfirleitt til að dæla útblæstri gass. Tegundir lofttegunda eru meðal annars atómgas (helíum-neón, eðalgasjón og málmgufa), sameindagas (köfnunarefni og koltvísýringur), excimer gas og myndast við efnahvörf.
HeNe leysigeislagjafinn (HeNe) notar blöndu af 75% eða meira He og 15% eða minna Ne sem styrkingarmiðil. Hann getur gefið frá sér grænt (543.5 nm), gult (594.1 nm), appelsínugult (612.0 nm), rautt (632.8 nm) og þrjár gerðir af nær-innrauðu ljósi (3 nm, 1152 nm og 1523 nm), þar af er rautt ljós (3391 nm) algengasta tegundin. Geislinn sem HeNe leysigeislagjafinn gefur frá sér hefur Gauss-dreifingu og geislagæðin eru mjög stöðug. Þótt aflið sé ekki hátt hefur hann góða frammistöðu á sviði nákvæmra mælinga.
Algengustu eðalgaslaserframleiðendurnir eru argonjónir (Ar+) og kryptonjónir (Kr+). Orkubreytingarhlutfall þeirra getur náð allt að 0.6% og þeir geta framleitt stöðugt 30-50w afl í langan tíma og endingartími þeirra er yfir 1000 klst. Aðallega notaðir í leysigeisla, Raman litrófsgreiningu, holografíu, ólínulegri ljósfræði og öðrum rannsóknarsviðum, svo og læknisfræðilegri greiningu, litaaðskilnaði prentunar, mælifræðilegri efnisvinnslu og upplýsingavinnslu.
Málmgufulaserframleiðendur taka kopargufu sem dæmi. Kopargufulaserframleiðandinn gefur aðallega frá sér grænt ljós (510.5 nm) og gult ljós (578.2 nm), sem getur náð meðalafli upp á 100 wött og hámarksafli upp á 100 kW. Helsta notkunarsvið hans er sem dælugjafi fyrir litlaserframleiðendur. Að auki er einnig hægt að nota hann fyrir háhraða flassljósmyndun, stórskjásjónvarp og efnisvinnslu.
Köfnunarefnis sameinda leysigeislaframleiðandinn notar köfnunarefni sem styrkingarmiðil, sem getur gefið frá sér útfjólublátt ljós á 337.1 nm, 357.7 nm og 315.9 nm, og hámarksafl getur náð 45 kW. Hann er hægt að nota sem ljósgjafa fyrir lífræna litarefnis leysigeislaframleiðendur og er einnig mikið notaður í leysigeislaaðskilnaði samsæta, flúrljómunargreiningu, öfgahraða ljósmyndun, mengunargreiningu, læknisfræði og heilbrigðisþjónustu og landbúnaðarrækt. Vegna þess að stutt bylgjulengd hans er auðveldari að einbeita sér að litlum blettum, er einnig hægt að nota hann til að vinna úr undir-míkron íhlutum.
Gainsmiðillinn sem notaður er í CO2 Leysigeislagjafinn er koltvísýringur blandaður helíum og köfnunarefni, sem getur gefið frá sér fjarinnrauða ljósi með bylgjulengdirnar 9.6 μm og 10.6 μm. Rafgeislinn hefur mikla orkubreytingartíðni, úttaksafl getur verið á bilinu nokkurra vötta upp í tugþúsundir vötta og afar öflugur geislagæði gerir það að verkum að... CO2 leysigeislagjafi sem er mikið notaður í efnisvinnslu, vísindarannsóknum, þjóðarvörnum og læknisfræði. Þú munt hitta mismunandi CO2 leysiskeri og laser leturgröftur Til að grafa og skera tré, MDF, krossvið, efni, leður, gler, plast og akrýl í daglegu lífi og viðskiptum.
Excimerar eru óstöðugar sameindir sem eru fylltar með blöndum af mismunandi eðalgasi og halógengasi í ómholunni til að mynda leysigeisla með mismunandi bylgjulengdum. Örvunin er venjulega náð með afstæðiskenndum rafeindageislum (orka meiri en 200 keV) eða með þverskiptum hraðútfellingum púlsa. Þegar óstöðug sameindatengi örvaðs fylkis excimersins rofna og sundrast í frumeindir í grunnástandi losnar orka örvaðs fylkisins í formi leysigeislunar. Það er mikið notað í læknisfræði, ljósfræðilegum samskiptum, hálfleiðaraskjám, fjarkönnun, leysigeislum og öðrum sviðum.
Efnalaserframleiðandi er sérstök tegund gaslaserkerfis sem notar orkuna sem losnar við efnahvörf til að framkvæma agnafjöldanumsnúning. Flestir þeirra virka í sameindaumbreytingarham og dæmigert bylgjulengdarsvið er á litrófssviðinu frá nær-innrauða til mið-innrauða. Mikilvægustu tækin eru vetnisflúoríð (HF) og tvívetnisflúoríð (DF). Sá fyrrnefndi getur gefið frá sér meira en 15 litrófslínur á bilinu 2.6 til 3.3 míkron; sá síðarnefndi hefur um 25 litrófslínur á bilinu 3.5 til 4.2 míkron. Báðir tækin eru nú færir um að framleiða margra megavatta. Vegna mikillar orku sinnar er hann almennt notaður í kjarnorkuverkfræði og hernaðarsviði.
Litarefnis leysir rafall
Litarefnisleysigeislar nota lífrænt litarefni sem leysimiðil, oftast fljótandi lausn. Litarefnisleysigeislar er almennt hægt að nota yfir breiðara bylgjulengdarsvið en gas- og fastfasaleysigeislar. Breitt bandvídd þeirra gerir þá sérstaklega hentuga fyrir stillanlegar og púlsaðar leysigeislar. Hins vegar, vegna stutts líftíma þeirra og takmarkaðs afkösts, eru þeir í grundvallaratriðum skipt út fyrir bylgjulengdarstillanlega fastfasaleysigeisla eins og títan safír.
Díóðu leysir rafall
Díóðulaserframleiðandi er leysigeislakerfi sem notar hálfleiðaraefni sem vinnsluefni. Það eru þrjár örvunarstillingar: rafinnspýting, rafeindageislaörvun og ljósdæling. Lítil stærð, lágt verð, mikil afköst, langur endingartími, lítil orkunotkun, hægt að nota í rafrænum upplýsingum, leysiprentun, leysibendi, ljósfræðilegum samskiptum, leysisjónvarpi, litlum leysigeislavarpa, rafrænum upplýsingum, samþættri ljósfræði og öðrum sviðum.
Trefjar leysir rafall
Trefjalasergjafi vísar til tegundar leysikerfis sem notar glerþráða með sjaldgæfum jarðefnum sem aflgjafa. Hann er mikið notaður í prentun, merkingu, leturgröft, borun, skurði, hreinsun, suðu (lóðun, vatnskælingu, klæðningu og djúpsuðu), hernaði, varnarmálum og öryggi, lækningatækjum, stórum innviðum og sem dæla fyrir aðrar leysigjafa. Þú munt hitta trefja leysir leturgröftur fyrir persónulega texta og mynstur, trefja laserskera fyrir málmsmíði, trefjalaserhreinsunarvélar til að fjarlægja ryð, fjarlægja málningu og fjarlægja húðun, fiber laser suðuvélar fyrir málmliði í lífi þínu.
Frjáls rafeinda leysir rafall
Fríarafeinda leysigeislar eru ný tegund af háafls samfelldri geislunargjafa, ólík hefðbundnum leysigeislum. Hann þarf ekki gas, vökva eða fast efni sem vinnuefni, heldur breytir hreyfiorku háorku rafeindageislans beint í samfellda geislunarorku. Þess vegna má einnig líta svo á að vinnuefnið í fríarafeinda leysigeislanum sé frjálsar rafeindir. Hann hefur fjölda framúrskarandi eiginleika eins og mikla afköst, mikla skilvirkni, breitt bylgjulengdarstillingarsvið og tímauppbyggingu örstuttra púlsa. Fyrir utan hann er enginn leysigeisli sem getur búið yfir þessum eiginleikum á sama tíma. Hann hefur mikla möguleika á sviði eðlisfræðirannsókna, leysigeisla, leysigeislasamruna, ljósefnafræði og ljósfræðilegra samskipta.
