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随着时代的进步和科学技术的发展,人们的生活不断系统化、智能化和专业化。半导体、液晶、光伏、激光、自动驾驶汽车、5G通信、环保新能源等行业也广泛应用于工业“血液”特种气体。今天我就来介绍一下激光器中特种气体的应用。
激光定义:
顾名思义,激光是一种可以利用气体作为工作物质产生激光的设备。激光分为六种:固体激光、气体激光、染料激光、半导体激光、光纤激光和自由电子激光。
气体激光器的种类:
气体激光结构简单,成本低,操作方便,工作介质均匀,光束质量好,连续工作时间稳定。它是目前最广泛使用的激光类型,市场份额达到60%。
气体激光器是一种以气体为工作物质的激光器。这里提到的气体可以是纯气体,也可以是混合气体;可以是原子气体,也可以是分子气体;也可以是离子气体、金属蒸汽等。大多数泵都是高压放电。最常见的有氦-激光器、氩离子激光器、二氧化碳激光器、氦-镉激光器和铜蒸汽激光器。
① 氦氖激光器(HeNe),增益介质为75%上述He和15%根据工作环境的不同,下面的Ne混合气体可以发出绿色、橙色、红色和三种近红外光,其中红光(632.最常用的是8nm。氦激光光束虽然功率不高,但质量很稳定,常用于精密测量领域。
② 准分子激光器具有不同波长的激光产生,增益介质是稀有气体和卤素气体的混合物,广泛应用于半导体显示、遥感、医疗、光通信、激光武器等领域。
③ 氩离子是惰性气体激光器中常见的增益介质。(Ar+)和氪离子(Kr+)。惰性气体激光器主要用于拉曼光谱、全息、非线性光学激光显示、医疗诊断、计量测量材料加工和信息处理等研究领域。
④ 二氧化碳激光器,增益介质是二氧化碳,混合氦气和氮气,可以发射远红外光。二氧化碳激光器能量转化率高,输出功率从几瓦到几万瓦不等,光束质量极高,因此广泛应用于科研实验、材料加工、国防和医学。
⑤ 氮气分子激光器,增益介质为氮气,可发射紫外线,功率高,峰值功率可达45kw。氮气分子激光器可作为有机染料激光器的泵浦光源,广泛应用于荧光诊断、激光分离同位素、超高速摄影、污染检测、医疗卫生、农业育种等领域。此外,由于其短波长,小光斑更容易聚焦,也可用于加工亚微米量级元件。