لیزر گازی ( به انگلیسی: Gas laser ) ، لیزری است که در آن جریان الکتریکی ( به انگلیسی: Electric current ) ، برای تولید نور، در یک گاز تخلیه می شود. علی جوان ( به انگلیسی: Ali Javan ) فیزیکدان ایرانی مخترع این نوع لیزر، نخستین بار با کمک گاز هلیوم و نئون موفق به ساخت این دستگاه شد. این اختراع در سال ١٩۶١ میلادی به ثبت رسید.
... [مشاهده متن کامل]
بخش های تشکیل دهنده این گونه لیزرها به ترتیب زیر است:
• تیوپ لیزر
• آینه های لیزر
• منبع گاز CO۲ و N۲ و He
• سامانه خلأ
• منبع ولتاژ بالا
• الکترودها
• سامانه خنک کننده
• پیچ ها و پایه های تنظیم
مهم ترین قسمت لیزر co۲ تیوپ آن می باشد. تیوپ های لیزر را معمولاً از جنس لوله تخلیه پلاسما یا از جنس شیشه می سازند. اما کاواک های شیشه ای متداول تر هستند زیرا دسترسی و ساخت آن ها آسان تر است.
بهترین شیشه به منظور ساخت کاواک لیزر، شیشه پیرکس نسوز است که در مقابل تغییر دما مقاومت بالایی دارد. چرا که سامانه لیزر با تولید گرمای زیادی همراه است. با توجه به طرح ساخت، طول تیوپ لیزر را ۴۵ سانتی متر و قطر مقطع آن را ۲٫۵ سانتی متر در نظر می گیریم. جهت اتصال لوله های ورودی و خروجی گاز، دو سوراخ در قسمت های ابتدا و انتهای تیوپ لیزر تعبیه می کنیم یا اینکه تیوپ را به هنگام ساخت به گونه ای می سازیم که قابلیت اتصال دو لوله به ابتدا و انتهای آن وجود داشته باشد. تیوپ لیزر ابتدا در یک لوله شیشه ای بزرگ تر که همان لوله سیستم خنک کننده است قرار می گیرد و سپس بر روی پایه های نگه دارندهٔ لیزر محکم می شود.
همان طور که در قسمت تشدیدکننده های نوری بیان شد برای افزایش توان لیزر و موازی کردن مسیر بازتاب پرتوها در کاواک از آینه هایی با درصد بازتابش بالا استفاده می شد تا فوتونها بتوانند بین دو آینه بازتاب کننده برای جلوگیری از تلفات به دلیل جلوگیری از پراش در لبه های آینه ها از سامانه ای استفاده می شود که در آن یک آینه تخت با درصد بازتابش تقریباً ۱۰۰٪ و یک آینه کاو با درصد بازتابش تقریباً ۹۰٪در دو طرف کاواک تعبیه شده باشد. با توجه به در صد بازتابش آینه کاو با بازتابش ۹۰٪ می باشد.
از آنجا که خروجی لیزرهای co۲ در محدوده ۱۰٫۶ میکرون است از قطعات اپتیکی مثل شیشه یا کوارتز جهت ساختن آینه های لیزر نمی توان استفاده کرد. چون این مواد در محدوده ۱۰٫۶ جذب زیادی دارند بنابراین خروجی لیزر را به شدت کاهش می دهند و در اثر گرمای زیادی که در اثر فرایند جذب در آن ها ایجاد می شود ممکن است بشکنند یا ذوب شوند؛ بنابراین برای ساختن آینه های لیزر از موادی مانند ژرمانیم ( Ge ) ، گالیوم ( Ga ) ، آرسناید ( As ) ، سولفید روی ( Zs ) ، طلا ( Au ) و هالوژن ها می توان استفاده کرد. در میان این آینه ها هالوژنها کمترین جذب را دارند ولی جذب رطوبت و نرم بودن آن ها مشکلاتی را فراهم می کند. آینه های فلزی با درصد بازتاب ۱۰۰٪ نیز می توانند برای استفاده در این طول موج ها مورد استفاده قرار گیرند. ما در ساخت لیزر co۲ با جریان گاز از آینه ژرمانیوم و طلا استفاده می کنیم. به این صورت که آینه تخت را از جنس آینه ژرمانیوم و آینه کاو را از جنس آینه طلا انتخاب می کنیم.
... [مشاهده متن کامل]
بخش های تشکیل دهنده این گونه لیزرها به ترتیب زیر است:
• تیوپ لیزر
• آینه های لیزر
• منبع گاز CO۲ و N۲ و He
• سامانه خلأ
• منبع ولتاژ بالا
• الکترودها
• سامانه خنک کننده
• پیچ ها و پایه های تنظیم
مهم ترین قسمت لیزر co۲ تیوپ آن می باشد. تیوپ های لیزر را معمولاً از جنس لوله تخلیه پلاسما یا از جنس شیشه می سازند. اما کاواک های شیشه ای متداول تر هستند زیرا دسترسی و ساخت آن ها آسان تر است.
بهترین شیشه به منظور ساخت کاواک لیزر، شیشه پیرکس نسوز است که در مقابل تغییر دما مقاومت بالایی دارد. چرا که سامانه لیزر با تولید گرمای زیادی همراه است. با توجه به طرح ساخت، طول تیوپ لیزر را ۴۵ سانتی متر و قطر مقطع آن را ۲٫۵ سانتی متر در نظر می گیریم. جهت اتصال لوله های ورودی و خروجی گاز، دو سوراخ در قسمت های ابتدا و انتهای تیوپ لیزر تعبیه می کنیم یا اینکه تیوپ را به هنگام ساخت به گونه ای می سازیم که قابلیت اتصال دو لوله به ابتدا و انتهای آن وجود داشته باشد. تیوپ لیزر ابتدا در یک لوله شیشه ای بزرگ تر که همان لوله سیستم خنک کننده است قرار می گیرد و سپس بر روی پایه های نگه دارندهٔ لیزر محکم می شود.
همان طور که در قسمت تشدیدکننده های نوری بیان شد برای افزایش توان لیزر و موازی کردن مسیر بازتاب پرتوها در کاواک از آینه هایی با درصد بازتابش بالا استفاده می شد تا فوتونها بتوانند بین دو آینه بازتاب کننده برای جلوگیری از تلفات به دلیل جلوگیری از پراش در لبه های آینه ها از سامانه ای استفاده می شود که در آن یک آینه تخت با درصد بازتابش تقریباً ۱۰۰٪ و یک آینه کاو با درصد بازتابش تقریباً ۹۰٪در دو طرف کاواک تعبیه شده باشد. با توجه به در صد بازتابش آینه کاو با بازتابش ۹۰٪ می باشد.
از آنجا که خروجی لیزرهای co۲ در محدوده ۱۰٫۶ میکرون است از قطعات اپتیکی مثل شیشه یا کوارتز جهت ساختن آینه های لیزر نمی توان استفاده کرد. چون این مواد در محدوده ۱۰٫۶ جذب زیادی دارند بنابراین خروجی لیزر را به شدت کاهش می دهند و در اثر گرمای زیادی که در اثر فرایند جذب در آن ها ایجاد می شود ممکن است بشکنند یا ذوب شوند؛ بنابراین برای ساختن آینه های لیزر از موادی مانند ژرمانیم ( Ge ) ، گالیوم ( Ga ) ، آرسناید ( As ) ، سولفید روی ( Zs ) ، طلا ( Au ) و هالوژن ها می توان استفاده کرد. در میان این آینه ها هالوژنها کمترین جذب را دارند ولی جذب رطوبت و نرم بودن آن ها مشکلاتی را فراهم می کند. آینه های فلزی با درصد بازتاب ۱۰۰٪ نیز می توانند برای استفاده در این طول موج ها مورد استفاده قرار گیرند. ما در ساخت لیزر co۲ با جریان گاز از آینه ژرمانیوم و طلا استفاده می کنیم. به این صورت که آینه تخت را از جنس آینه ژرمانیوم و آینه کاو را از جنس آینه طلا انتخاب می کنیم.
