Lazer texnologiyasının əsasları

✷ Lazer

Onun tam adı Stimullaşdırılmış Radiasiya Emissiyası ilə İşıq Gücləndirməsidir.Bu, hərfi mənada "işıqla həyəcanlanan şüalanmanın gücləndirilməsi" deməkdir.Təbii işıqdan fərqli xüsusiyyətlərə malik, düz bir xəttlə uzun məsafələrə yayıla bilən və kiçik bir ərazidə toplana bilən süni işıq mənbəyidir.

✷ Lazer və Təbii İşıq Arasındakı Fərq

1. Monoxromatiklik

Təbii işıq ultrabənövşəyidən infraqırmızıya qədər geniş dalğa uzunluqlarını əhatə edir.Onun dalğa uzunluqları müxtəlifdir.

图片 1

Təbii işıq

Lazer işığı işığın tək dalğa uzunluğudur, monoxromatiklik adlanan bir xüsusiyyətdir.Monoxromatikliyin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, optik dizaynın çevikliyini artırır.

图片 2

Lazer

İşığın sınma indeksi dalğa uzunluğundan asılı olaraq dəyişir.

Təbii işıq linzadan keçdikdə, içərisində olan müxtəlif dalğa uzunluqlarına görə diffuziya baş verir.Bu fenomen xromatik aberasiya adlanır.

Lazer işığı, əksinə, yalnız eyni istiqamətdə qırılan işığın tək dalğa uzunluğundadır.

Məsələn, kameranın obyektivinin rəngə görə təhrifi düzəldən dizayna malik olması lazım olduğu halda, lazerlər yalnız bu dalğa uzunluğunu nəzərə almalıdır, beləliklə, şüa uzun məsafələrə ötürülə bilər, bu da işığı cəmləyən dəqiq dizayna imkan verir. kiçik bir yerdə.

2. Direktivlik

İstiqamətlilik kosmosda hərəkət edərkən səsin və ya işığın yayılma ehtimalının az olması dərəcəsidir;daha yüksək istiqamətlilik daha az diffuziyanı göstərir.

Təbii işıq: O, müxtəlif istiqamətlərdə yayılmış işıqdan ibarətdir və istiqaməti yaxşılaşdırmaq üçün irəli istiqamətdən kənarda işığı aradan qaldırmaq üçün mürəkkəb optik sistem lazımdır.

图片 3

Lazer:Bu, çox yönlü işıqdır və lazerin yayılmadan düz bir xətt üzrə hərəkət etməsinə imkan verən optikanı dizayn etmək daha asandır, uzun məsafələrə ötürülməyə imkan verir və s.

图片 4

3. Uyğunluq

Uyğunluq işığın bir-birinə müdaxilə etmə dərəcəsini göstərir.Əgər işıq dalğalar kimi qəbul edilərsə, zolaqlar nə qədər yaxın olarsa, koherentlik bir o qədər yüksək olar.Məsələn, su səthindəki müxtəlif dalğalar bir-biri ilə toqquşduqda bir-birini gücləndirə və ya ləğv edə bilər və bu fenomenlə eyni şəkildə dalğalar nə qədər təsadüfi olarsa, müdaxilə dərəcəsi bir o qədər zəif olar.

图片 5

Təbii işıq

Lazerin fazası, dalğa uzunluğu və istiqaməti eynidir və daha güclü dalğa qorunub saxlanıla bilər, beləliklə, uzun məsafələrə ötürülməyə imkan verir.

图片 6

Lazer zirvələri və vadiləri ardıcıldır

Uzaq məsafələrə yayılmadan ötürülə bilən yüksək koherentli işığın üstünlüyü obyektiv vasitəsilə kiçik ləkələrə toplanaraq, yaranan işığı başqa yerə ötürərək yüksək sıxlıqlı işıq kimi istifadə oluna bilər.

4. Enerji sıxlığı

Lazerlər əla monoxromatikliyə, istiqamətləndirməyə və koherentliyə malikdir və yüksək enerji sıxlığı olan işıq yaratmaq üçün çox kiçik ləkələrə birləşdirilə bilər.Lazerlər təbii işığın çata bilməyəcəyi təbii işıq həddinə qədər kiçilə bilər.(Bypass həddi: İşığın işığın dalğa uzunluğundan daha kiçik bir şeyə fokuslanmasının fiziki imkansızlığına aiddir.)

Lazeri daha kiçik ölçüyə qədər kiçiltməklə, işığın intensivliyini (güc sıxlığı) metalı kəsmək üçün istifadə oluna biləcək qədər artırmaq olar.

图片 7

Lazer

✷ Lazer salınımının prinsipi

1. Lazer generasiyasının prinsipi

Lazer işığını istehsal etmək üçün lazer mühiti adlanan atomlar və ya molekullar lazımdır.Lazer mühiti xaricdən enerji alır (həyəcanlanır) ki, atom aşağı enerjili əsas vəziyyətdən yüksək enerjili həyəcanlı vəziyyətə keçir.

Həyəcanlı vəziyyət bir atomun içindəki elektronların daxili təbəqədən xarici qabığa keçdiyi vəziyyətdir.

Atom həyəcanlı vəziyyətə keçdikdən sonra müəyyən bir müddətdən sonra əsas vəziyyətə qayıdır (həyəcanlı vəziyyətdən əsas vəziyyətə qayıtmaq üçün lazım olan vaxt flüoresans ömrü adlanır).Bu zaman alınan enerji əsas vəziyyətə qayıtmaq üçün işıq şəklində şüalanır (spontan şüalanma).

Bu şüalanan işığın müəyyən bir dalğa uzunluğu var.Lazerlər atomları həyəcanlanmış bir vəziyyətə çevirərək və ondan istifadə etmək üçün yaranan işığı çıxararaq yaradılır.

2. Gücləndirilmiş Lazerin Prinsipləri

Müəyyən müddət ərzində həyəcanlı vəziyyətə çevrilmiş atomlar, spontan şüalanma hesabına işıq saçacaq və əsas vəziyyətə qayıdacaqlar.

Lakin həyəcan işığı nə qədər güclü olarsa, həyəcanlanmış vəziyyətdə olan atomların sayı bir o qədər çoxalacaq və işığın kortəbii şüalanması da artacaq və nəticədə həyəcanlı şüalanma hadisəsi baş verir.

Stimullaşdırılmış şüalanma, həyəcanlanmış bir atoma spontan və ya stimullaşdırılmış radiasiya işığının düşməsindən sonra bu işığın həyəcanlanan atomu işığın müvafiq intensivliyi etmək üçün enerji ilə təmin etdiyi hadisədir.Həyəcanlanmış radiasiyadan sonra həyəcanlanmış atom əsas vəziyyətinə qayıdır.Məhz bu stimullaşdırılmış radiasiya lazerlərin gücləndirilməsi üçün istifadə olunur və həyəcanlanmış vəziyyətdə atomların sayı nə qədər çox olarsa, bir o qədər çox stimullaşdırılmış şüalanma davamlı olaraq yaranır ki, bu da işığın sürətlə gücləndirilməsinə və lazer işığı kimi çıxarılmasına imkan verir.

图片 8
图片 9

✷ Lazerin qurulması

Sənaye lazerləri geniş şəkildə 4 növə bölünür.

1. Yarımkeçirici lazer: Mühit olaraq aktiv təbəqə (işıq yayan təbəqə) strukturu olan yarımkeçiricidən istifadə edən lazer.

2. Qaz lazerləri: Orta kimi CO2 qazından istifadə edən CO2 lazerləri geniş istifadə olunur.

3. Bərk vəziyyətli lazerlər: Ümumiyyətlə YAG lazerləri və YVO4 lazerləri, YAG və YVO4 kristal lazer mediası ilə.

4. Fiber lazer: optik lifin vasitə kimi istifadə edilməsi.

✷ Pulse Xüsusiyyətləri və İş Parçalarına Təsirləri Haqqında

1. YVO4 və fiber lazer arasındakı fərqlər

YVO4 lazerləri ilə fiber lazerlər arasındakı əsas fərqlər pik güc və nəbz genişliyidir.Pik güc işığın intensivliyini, nəbzin eni isə işığın müddətini təmsil edir.yVO4 asanlıqla yüksək zirvələri və qısa işıq impulslarını, lif isə asanlıqla aşağı zirvələri və uzun işıq impulslarını yaratmaq xüsusiyyətinə malikdir.Lazer materialı şüalandırdıqda, emal nəticəsi impulslardakı fərqdən asılı olaraq çox dəyişə bilər.

图片 10

2. Materiallara təsir

YVO4 lazerinin impulsları materialı qısa müddət ərzində yüksək intensivlikli işıqla şüalandırır ki, səth təbəqəsinin daha yüngül sahələri sürətlə qızsın və dərhal soyusun.Şüalanmış hissə qaynama vəziyyətində köpüklənmə vəziyyətinə qədər soyudulur və daha dayaz bir iz yaratmaq üçün buxarlanır.Şüalanma istilik ötürülməzdən əvvəl başa çatır, buna görə də ətraf əraziyə az istilik təsiri var.

Fiber lazerin impulsları isə uzun müddət aşağı intensivlikli işığı şüalandırır.Materialın temperaturu yavaş-yavaş yüksəlir və uzun müddət maye və ya buxarlanmış qalır.Buna görə də, lifli lazer, oyma miqdarının böyük olduğu və ya metalın çox miqdarda istiliyə məruz qaldığı və oksidləşdiyi və qaralması lazım olduğu yerlərdə qara oyma üçün uygundur.


Göndərmə vaxtı: 26 oktyabr 2023-cü il