CO2 लेजर के कार्य सिद्धांत का परिचय

लेज़र ऐसे उपकरण हैं जो कुछ उत्तेजित पदार्थों में प्रकाश को बढ़ाने या दोलन करने के लिए उत्तेजित विकिरण के सिद्धांत का उपयोग करते हैं।

मामला प्रकाश, बिजली और अन्य तरीकों से उत्तेजित होता है, जिससे कुछ कण उच्च ऊर्जा अवस्था में उत्साहित होते हैं।जब इस अवस्था में कणों की संख्या निम्न ऊर्जा अवस्था में कणों की संख्या से अधिक होती है, तो पदार्थ उत्तेजित विकिरण से प्रभावित हो सकता है।एक निश्चित तरंग दैर्ध्य का ऑप्टिकल विकिरण प्रवर्धन उत्पन्न करता है, अर्थात, जब इस तरंग दैर्ध्य का ऑप्टिकल विकिरण सामग्री से होकर गुजरता है, तो यह ऑप्टिकल विकिरण का उत्सर्जन करता है जिसकी तीव्रता बढ़ जाती है और तरंग की स्थिति, आवृत्ति और घटना प्रकाश की दिशा के अनुरूप होती है।इसे लेजर एम्पलीफायर कहा जाता है।

यदि उत्तेजित पदार्थ को गुंजयमान गुहा में रखा जाता है, तो प्रकाश विकिरण गुंजयमान गुहा में धुरी के साथ आगे और पीछे परावर्तित होता है, और पदार्थ के माध्यम से कई बार गुजरता है, और प्रकाश विकिरण को कई बार "लेजर" के साथ बीम बनाने के लिए बढ़ाया जाता है उच्च तीव्रता और केंद्रित दिशा।यह लेजर थरथरानवाला है।

कार्य सिद्धांत: CO2 अणु एक रैखिक सममितीय अणु है।कार्बन परमाणु के दोनों ओर दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, जो परमाणुओं की संतुलन स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं।अणु में परमाणु हमेशा गति में रहते हैं, और लगातार अपनी संतुलन स्थिति के आसपास कंपन करते हैं।आणविक कंपन सिद्धांत के अनुसार, CO2 में तीन अलग-अलग कंपन मोड होते हैं: दो ऑक्सीजन परमाणु आणविक अक्ष के साथ विपरीत दिशाओं में कंपन करते हैं, अर्थात दो ऑक्सीजन कंपन के दौरान एक ही समय में कंपन के अधिकतम मूल्य और संतुलन मूल्य तक पहुंचते हैं। , और कार्बन परमाणु स्थिर है, इसलिए इसके कंपन को सममित कंपन कहा जाता है।दो ऑक्सीजन परमाणु आणविक अक्ष के लंबवत दिशा में कंपन करते हैं, और कंपन की दिशा समान होती है, जबकि कार्बन परमाणु विपरीत दिशा में कंपन करता है और आणविक अक्ष के लंबवत होता है।चूँकि तीनों परमाणुओं के कंपन समकालिक होते हैं, इसलिए इसे विकृति कंपन भी कहा जाता है।तीन परमाणु समरूपता की धुरी के साथ कंपन करते हैं, और कार्बन परमाणु की कंपन दिशा दो ऑक्सीजन परमाणुओं के विपरीत होती है, जिसे एंटीसिमेट्रिक कंपन ऊर्जा भी कहा जाता है।इन तीन अलग-अलग कंपन मोड में, यह निर्धारित किया जाता है कि ऊर्जा स्तरों के विभिन्न समूह हैं।

CO2 लेजर ट्यूब: यह लेजर मशीन का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है।यह आमतौर पर कठोर कांच से बना होता है और आम तौर पर एक स्तरित आस्तीन संरचना को अपनाता है।सबसे भीतरी परत डिस्चार्ज ट्यूब है, दूसरी परत वाटर-कूल्ड केसिंग है, और सबसे बाहरी परत गैस स्टोरेज ट्यूब है।कार्बन डाइऑक्साइड लेज़र की डिस्चार्ज ट्यूब का व्यास He-Ne लेज़र ट्यूब से बड़ा होता है।सामान्यतया, डिस्चार्ज ट्यूब की मोटाई का आउटपुट पावर पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, मुख्य रूप से स्पॉट के आकार के कारण होने वाले विवर्तन प्रभाव को देखते हुए, जिसे ट्यूब की लंबाई के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए।लंबी ट्यूब मोटी होती है, और छोटी ट्यूब पतली होती है।डिस्चार्ज ट्यूब की लंबाई आउटपुट पावर के समानुपाती होती है।एक निश्चित लंबाई सीमा के भीतर, डिस्चार्ज ट्यूब की लंबाई प्रति मीटर आउटपुट पावर कुल लंबाई के साथ बढ़ जाती है।वाटर कूलिंग जैकेट जोड़ने का उद्देश्य कार्यशील गैस को ठंडा करना और आउटपुट पावर को स्थिर करना है।डिस्चार्ज ट्यूब दोनों सिरों पर गैस स्टोरेज ट्यूब से जुड़ी होती है, यानी गैस स्टोरेज ट्यूब का एक सिरा एक छोटे से छेद वाले डिस्चार्ज ट्यूब से जुड़ा होता है, और दूसरा सिरा स्पाइरल रिटर्न ट्यूब के जरिए डिस्चार्ज ट्यूब से जुड़ा होता है। , ताकि गैस डिस्चार्ज ट्यूब और गैस स्टोरेज ट्यूब फ्लो में घूम सके, डिस्चार्ज ट्यूब में गैस का आदान-प्रदान किसी भी समय होता है।

ऑप्टिकल गुंजयमान गुहा: CO2 लेजर की गुंजयमान गुहा आमतौर पर सपाट और अवतल होती है।दर्पण K8 ऑप्टिकल ग्लास या ऑप्टिकल क्वार्ट्ज से बना होता है, जिसे वक्रता के एक बड़े त्रिज्या के साथ अवतल दर्पण में संसाधित किया जाता है।दर्पण की सतह पर एक उच्च परावर्तकता वाली धातु की फिल्म का लेप लगाया जाता है - एक सोने की परत वाली फिल्म।10.6μm की तरंग दैर्ध्य पर परावर्तन 98.8% तक पहुंच जाता है, और रासायनिक गुण स्थिर होते हैं।कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा उत्सर्जित प्रकाश अवरक्त प्रकाश है।इसलिए, परावर्तक को इन्फ्रारेड लाइट संचारित करने वाली सामग्रियों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, क्योंकि साधारण ऑप्टिकल ग्लास इन्फ्रारेड लाइट के लिए पारदर्शी नहीं होता है।कुल परावर्तन दर्पण के केंद्र में एक छोटा छेद बनाना आवश्यक है।फिर इन्फ्रारेड सामग्री के एक टुकड़े को सील करें जो गैस को सील करने के लिए 10.6μm लेजर संचारित कर सकता है।यह लेजर बीम बनाने के लिए इस छोटे से छेद से गुंजयमान गुहा आउटपुट में लेजर का एक हिस्सा बनाता है।

बिजली की आपूर्ति और पंप: संलग्न CO2 लेजर का डिस्चार्ज करंट अपेक्षाकृत छोटा होता है।यह ठंडे इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है और कैथोड मोलिब्डेनम या निकल प्लेटों से एक बेलनाकार आकार में बना होता है।30-40mA की कार्यशील धारा के साथ, कैथोड सिलेंडर का क्षेत्रफल 500cm2 है, जिससे लेंस प्रदूषित नहीं होगा।कैथोड और लेंस के बीच एक हल्का अवरोध जोड़ा जाता है।पंप निरंतर डीसी बिजली की आपूर्ति से उत्साहित है।सीओ 2 लेजर को रोमांचक बनाने के लिए डीसी बिजली की आपूर्ति का सिद्धांत यह है कि डीसी वोल्टेज एक ट्रांसफार्मर के साथ शहर में एसी वोल्टेज को बढ़ाना है, और जोड़ने के लिए उच्च वोल्टेज सुधार और उच्च वोल्टेज फ़िल्टरिंग के माध्यम से उच्च वोल्टेज बिजली प्राप्त करना है। लेजर ट्यूब।