Коэффициент - полезное действие - лазер
Cтраница 1
Коэффициент полезного действия лазера на парах меди равен 1 2 %, что на порядок выше, чем в ионном аргоновом лазере. Генерация на парах меди получается при температуре 1500 С, что соответствует давлению паров этого металла 0 4 мм рт. ст. и плотности атомов 2 - Ю15 см-3. [1]
Коэффициент полезного действия лазеров в существующих конструкциях пока оставляет желать лучшего. Это объясняется плохим согласованием диапазона излучения ламп-вспышек и поглощением света рабочим веществом. Мы уже говорили, что при создании в рубине активной среды ионы хрома при своем переходе с нижнего уровня на третий поглощают только сине-зеленую часть спектра излучения лампы-вспышки. Доля же ее энергии составляет всего 10 % от общей энергии излучения лампы, 90 % же расходуется напрасно. Но и поглощенные 10 % энергии используются далеко не полностью. Одна ее часть расходуется на бесполезный нагрев кристалла при переходе ионов хрома с третьего уровня на второй, другая - на спонтанное излучение света ионами хрома, которое возникает сразу после возбуждения, и третья - на компенсацию потерь в резонаторе и в самом кристалле. [2]
Коэффициентом полезного действия лазера называют отношение когерентно излученной энергии к электрической энергии, затраченной в импульсной лампе. Он является функцией многих параметров. К наиболее важным параметрам относятся спектральные характеристики лампы накачки, которые в свою очередь зависят от состава и давления газа в лампе. Для рубинов наиболее эффективной оказалась ксеноновая лампа при давлении 1500 мм рт. ст. В лазерах, использующих кристаллы рубина диаметром 1 см и длиной 4 см, как правило, используются лампы с энергией вспышки от 500 до 1000 дж. [3]
Понятно, что применение вспомогательного газа повышает коэффициент полезного действия лазера. [4]
Все факторы, увеличивающие инверсную заселенность уровня 00 1, повышают мощность и коэффициент полезного действия лазера. Этому, прежде всего, благоприятствует большое время жизни верхнего уровня, составляющее 2.8 S-10 3 сек [62] ( для радиационного перехода), что способствует накоплению энергии на этом уровне. Далее, важным фактором увеличения заселенности уровня 00 1 является обмен колебательной энергии при столкновениях молекул С02 и азота, примесь которого в насколько раз повышает мощность углекислотного лазера. [5]
 |
Перестройка частоты генерации лазера на красителях без селективного элемента ( / и с селективным элементом ( 2 в пределах полосы люминесценции ( 3. [6] |
Лазеры на парах сложных молекул генерируют излучение в области 350 - 570 нм с коэффициентом полезного действия, близким к коэффициенту полезного действия лазеров на растворах. Преимущество этого типа лазеров - малая расходимость излучения, которая не превышает 3 - 4 угловых минут. [7]
Из всего сказанного выше явствует, сколь большое значение имеет знание констант скорости процессов обмена энергии молекулы С03 с другими молекулами и атомами для расчетов мощности и коэффициента полезного действия углекислотного лазера. [8]
 |
Электроннолучевая сварка.| Лазерная сварка. [9] |
Вакуум при сварке лазером не нужен, и сварка может осуществляться на воздухе даже на значительном расстоянии от генератора. Энергия, излучаемая лазерами, пока невелика и составляет от сотых долей до единиц джоулей. Коэффициент полезного действия лазеров также еще очень низок. Характерной является узкая и глубокая форма проплавления основного металла. Лазерная сварка может применяться в приборостроении и в специальных случаях. [10]
 |
Диаграмма наиболее низколежащих колебательных уровней основного электронного состояния молекул углекислого газа и азота. [11] |
Молекулярные лазеры работают на переходах между колебательно-вращательными уровнями молекулы. Примером такого лазера может служить лазер на смеси углекислого газа, азота и гелия. Генерация происходит между колебательными уровнями молекулы СО2, тогда как присутствие молекул N2 и атомов Не значительно повышает коэффициент полезного действия лазера. [12]
Длительность импульса излучения обычно составляет ОТ 0 2 ДО 5 мс, их частота 1 - 10 Гц. Такой режим позволяет получить высокую концентрацию энергии В МО-мент импульса в луче лазера ( пиковая мощность импульсов может достигать десятков киловатт) при небольшой средней мощности. Это необходимо в связи с высокой чувствительностью активного элемента ( особенно рубина) твердотельного лазера к нагреву, что и ограничивает среднюю выходную мощность, несмотря на применяемое водяное охлаждение отражателя. Коэффициент полезного действия лазера на твердом теле очень мал ( 0 1 - 1 0 %); почти вся энергия, подводимая к лампе накачки, превращается в теплоту, которая нагревает активный элемент. [13]
Страницы: 1