กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

เลเซอร์ไอออน

เลเซอร์ไอออน เป็นเลเซอร์ ก๊าซ ที่ใช้ ก๊าซ ไอออนไน ซ์เป็นตัวกลางในการสร้างเลเซอร์ [ 1 ] เช่นเดียวกับเลเซอร์ก๊าซอื่นๆ เลเซอร์ไอออนมีโพรงปิดผนึกที่บรรจุตัวกลางเลเซอร์และกระจกที่สร้าง...

เลเซอร์ไอออน

เลเซอร์ฮีเลียม- นีออนแบบเฟสเดียว 1 มิลลิวัตต์บนแท่นปรับแนว (ซ้าย) และเลเซอร์อาร์กอนไอออน Lexel 88 2 วัตต์ (กลาง) พร้อมแหล่งจ่ายไฟ (ขวา) ด้านหลังเป็นท่อสำหรับระบายความร้อนด้วยน้ำ

เลเซอร์ไอออนเป็นเลเซอร์ก๊าซที่ใช้ ก๊าซ ไอออนไนซ์เป็นตัวกลางในการสร้างเลเซอร์[ 1 ] เช่นเดียวกับเลเซอร์ก๊าซอื่นๆ เลเซอร์ไอออนมีโพรงปิดผนึกที่บรรจุตัวกลางเลเซอร์และกระจกที่สร้าง เรโซเนเตอร์ Fabry–Pérotแตกต่างจากเลเซอร์ฮีเลียม-นีออนการเปลี่ยนระดับพลังงานที่ทำให้เกิดการทำงานของเลเซอร์มาจากไอออนเนื่องจากต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการกระตุ้นการเปลี่ยนผ่านของไอออนที่ใช้ในเลเซอร์ไอออน กระแสไฟฟ้าที่ต้องการจึงมากกว่ามาก และเป็นผลให้เลเซอร์ไอออนเกือบทั้งหมด ยกเว้นเลเซอร์ไอออนขนาดเล็กที่สุด ต้องระบายความร้อนด้วยน้ำเลเซอร์ไอออนขนาดเล็กที่ระบายความร้อนด้วยอากาศอาจผลิตแสงเอาต์พุตได้ประมาณ 130 มิลลิวัตต์โดยมีกระแสไฟฟ้าในหลอดประมาณ 10 แอมแปร์และแรงดันไฟฟ้า 105 โวลต์ เนื่องจากหนึ่งแอมแปร์คูณหนึ่งโวลต์เท่ากับหนึ่งวัตต์ ดังนั้นกำลังไฟฟ้าขาเข้าจึงประมาณหนึ่งกิโลวัตต์ เมื่อหักกำลังไฟฟ้าขาเข้าที่ให้แสงสว่าง (ที่ต้องการ) 130 มิลลิวัตต์แล้ว จะเหลือความร้อนส่วนเกินจำนวนมากเกือบ 1 กิโลวัตต์ ซึ่งต้องระบายออกโดยระบบระบายความร้อน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำมาก

ประเภท

เลเซอร์คริปตัน

เลเซอร์คริปตอนเป็นเลเซอร์ไอออนที่ใช้ไอออนของก๊าซเฉื่อยคริปตอนเป็นตัวกลางเพิ่มกำลังแสงการกระตุ้นเลเซอร์ทำได้โดยการปล่อยประจุไฟฟ้าเลเซอร์คริปตอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และในการใช้งานเชิงพาณิชย์ เมื่อผสมคริปตอนกับอาร์กอน จะได้เลเซอร์ "แสงขาว" ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการแสดงแสงเลเซอร์ เลเซอร์คริปตอนยังใช้ในทางการแพทย์ (เช่น การแข็งตัวของจอประสาทตา ) สำหรับการผลิตโฮโลแกรม เพื่อความปลอดภัย และวัตถุประสงค์อื่นๆ อีกมากมาย

เลเซอร์คริปตอนสามารถปล่อยแสงที่มองเห็นได้ในความยาวคลื่นใกล้เคียงกันหลายค่า โดยทั่วไปได้แก่ 406.7  นาโนเมตร, 413.1  นาโน เมตร, 415.4  นาโนเมตร, 468.0  นาโนเมตร, 476.2  นาโนเมตร, 482.5  นาโนเมตร, 520.8 นาโนเมตร, 530.9  นาโนเมตร, 568.2  นาโนเมตร, 647.1  นาโนเมตร และ 676.4  นาโนเมตร

เลเซอร์อาร์กอน

เลเซอร์อาร์กอนไอออนนี้ปล่อยแสงสีฟ้าอมเขียวที่ความยาวคลื่น 488 และ 514 นาโนเมตร

เลเซอร์อาร์กอนไอออนถูกคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2507 โดยวิลเลียม บริดเจส ที่บริษัทฮิวจ์ส แอร์คราฟต์[ 2 ]และเป็นหนึ่งในตระกูลเลเซอร์ไอออนที่ใช้ก๊าซเฉื่อยเป็นตัวกลางแอคทีฟ

เลเซอร์อาร์กอนไอออนใช้สำหรับการบำบัดด้วยแสงที่จอประสาทตา (สำหรับการรักษาโรคเบาหวาน ) การพิมพ์หินและการปั๊มเลเซอร์อื่นๆ เลเซอร์อาร์กอนไอออนปล่อยแสงที่ความยาวคลื่น 13 ความยาวคลื่นในช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้และอัลตราไวโอเลต ได้แก่ 351.1 นาโนเมตร, 363.8 นาโนเมตร, 454.6 นาโน เมตร, 457.9 นาโนเมตร , 465.8 นาโนเมตร , 476.5 นาโนเมตร, 488.0 นาโนเมตร , 496.5 นาโนเมตร, 501.7 นาโนเมตร, 514.5 นาโนเมตร, 528.7 นาโนเมตร และ 1092.3 นาโนเมตร[ 3 ]อย่างไรก็ตาม ความยาวคลื่นที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดอยู่ในช่วงสีน้ำเงิน-เขียวของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ความยาวคลื่นเหล่านี้มีศักยภาพในการใช้งานในการสื่อสารใต้น้ำ เนื่องจากน้ำทะเลค่อนข้างโปร่งใสในช่วงความยาวคลื่นนี้            

ลำแสงเลเซอร์อาร์กอนซึ่งประกอบด้วยหลายสี (ความยาวคลื่น) ตกกระทบกับตะแกรงกระจกกระจายแสงซิลิคอน และถูกแยกออกเป็นหลายลำแสง โดยแต่ละลำแสงมีความยาวคลื่นต่างกัน (จากซ้ายไปขวา): 458  นาโนเมตร, 476  นาโนเมตร , 488 นาโนเมตร  , 497  นาโนเมตร, 502  นาโนเมตร และ 515  นาโนเมตร

เลเซอร์อาร์กอนและคริปตอนทั่วไปสามารถปล่อยแสงแบบต่อเนื่อง (CW) ได้ตั้งแต่หลายมิลลิวัตต์ไปจนถึงหลายสิบวัตต์ โดยปกติแล้วหลอดเลเซอร์จะทำจากนิกเกิลแบบปิดปลาย ซีลโลหะ โคฟาร์กับเซรา มิก เซรามิกเบริลเลียมออกไซด์ หรือ แผ่น ทังสเตนที่ติดตั้งบนแผ่นกระจายความร้อนทองแดงในปลอกเซรามิก หลอดเลเซอร์รุ่นแรกๆ ทำจากควอตซ์ธรรมดา ต่อมาจึงเปลี่ยนเป็นควอตซ์ที่มีแผ่นกราไฟต์ เมื่อเปรียบเทียบกับเลเซอร์ฮีเลียม-นีออนซึ่งต้องการกระแสไฟฟ้าเข้าเพียงไม่กี่มิลลิแอมป์ กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการปั๊มเลเซอร์อาร์กอนนั้นมีค่าหลายแอมแปร์ เนื่องจากต้องทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน หลอดเลเซอร์ไอออนจะสร้างความร้อนส่วนเกิน จำนวนมาก และเลเซอร์ดังกล่าวจึงต้องการการระบายความร้อนแบบแอคทีฟ

พลาสมาเลเซอร์ไอออนก๊าซเฉื่อยโดยทั่วไปประกอบด้วยการปล่อยประจุเรืองแสงที่มีความหนาแน่นกระแสสูงในก๊าซเฉื่อยในที่ที่มีสนามแม่เหล็ก เงื่อนไขพลาสมาคลื่นต่อเนื่องทั่วไปคือความหนาแน่นกระแส 100 ถึง 2000 A/cm² เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 1.0 ถึง 10  ม. ความดันบรรจุ 0.1 ถึง 1.0 Torr (0.0019 ถึง 0.019 psi) และสนามแม่เหล็กตามแนวแกนประมาณ 1000 เกาส์[ 4 ]

วิลเลียม อาร์. เบนเน็ตต์ผู้ร่วมคิดค้นเลเซอร์แก๊สตัวแรก (เลเซอร์ฮีเลียม-นีออน) เป็นคนแรกที่สังเกตเห็น ปรากฏการณ์ การเผาไหม้ของสเปกตรัมในเลเซอร์แก๊ส และเขายังเป็นผู้สร้างทฤษฎีของปรากฏการณ์ "การเผาไหม้ของสเปกตรัม" ในการสั่นของเลเซอร์ด้วย เขาเป็นผู้ร่วมค้นพบเลเซอร์ที่ใช้การกระตุ้นด้วยการชนของอิเล็กตรอนในก๊าซเฉื่อยแต่ละชนิด การถ่ายโอนการกระตุ้นแบบแยกส่วนในเลเซอร์นีออน-ออกซิเจน ( เลเซอร์เคมี ตัวแรก ) และการกระตุ้นด้วยการชนในเลเซอร์ไอโลหะหลายชนิด

ประเภทอื่นๆ ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์

  • Ar/Kr: การผสมอาร์กอนและคริปตอนสามารถสร้างเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นแสงสีขาวได้
  • ฮีเลียม-แคดเมียม: ปล่อยแสงเลเซอร์สีน้ำเงินที่ความยาวคลื่น 442  นาโนเมตร และแสงอัลตราไวโอเลตที่ความยาวคลื่น 325  นาโนเมตร
  • ไอระเหยของทองแดง: ปล่อยแสงสีเหลืองและสีเขียวที่ความยาวคลื่น 578  นาโนเมตร และ 510  นาโนเมตร

การทดลอง

แอปพลิเคชัน

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เลเซอร์ไอออน

เลเซอร์ไอออน เป็นเลเซอร์ ก๊าซ ที่ใช้ ก๊าซ ไอออนไน ซ์เป็นตัวกลางในการสร้างเลเซอร์ [ 1 ] เช่นเดียวกับเลเซอร์ก๊าซอื่นๆ เลเซอร์ไอออนมีโพรงปิดผนึกที่บรรจุตัวกลางเลเซอร์และกระจกที่สร้าง...

เลเซอร์คริปตัน

เลเซอร์คริปตอนเป็นเลเซอร์ไอออนที่ใช้ไอออนของ ก๊าซเฉื่อย คริปตอน เป็น ตัวกลางเพิ่มกำลังแสง การกระตุ้นเลเซอร์ ทำได้โดย การปล่อยประจุไฟฟ้า เลเซอร์คริปตอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และในการใช้งานเชิงพาณิชย์ เมื่อผสมคริปตอนกับอาร์กอน...

เลเซอร์อาร์กอน

เลเซอร์อาร์กอนไอออนถูกคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2507 โดยวิลเลียม บริดเจส ที่ บริษัทฮิวจ์ส แอร์คราฟต์ [ 2 ] และเป็นหนึ่งในตระกูลเลเซอร์ไอออนที่ใช้ ก๊าซเฉื่อย เป็นตัวกลางแอคทีฟ

ประเภทอื่นๆ ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์

Ar/Kr: การผสมอาร์กอนและคริปตอนสามารถสร้างเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นแสงสีขาวได้ ฮีเลียม-แคดเมียม: ปล่อยแสงเลเซอร์สีน้ำเงินที่ความยาวคลื่น 442 นาโนเมตร และแสงอัลตราไวโอเลตที่ความยาวคลื่น 325 นาโนเมตร ไอระเหยของทองแดง: ปล่อยแสงสีเหลืองและสีเขียวที่ความยาวคลื่น 578...