Uglerod kislota lazeri

Uglerod kislota lazeri, yoki Karbonat angidrid lazeri, karbonat angidrid gazi lazeri (CO₂ lazer) gaz lazerlarining ilk namunalaridan biri (1964-yilda ixtiro qilingan). XXI asrning (~196* yillar) boshlarida foydali harakat samadorligi 20 % ga yetadigan eng yuqori quvvatli lazer turlaridan (yuqori quvvatli turlaridan) biri hisoblanadi. Karbonat angidrid lazerlari infraqizil diapazonda tarqaladi, toʻlqin uzunligi 9,4 dan 10,6 mikrongachani tashkil etadi.

Oʻrganilayotgan nishonning yuzasi karbonat angidrid lazerining kuchli uzoq pulsi bilan nurlantirilganda darhol bugʻlanadi va yonib ketadi (u oʻnlab kilovatt infraqizil nurlanishni chiqaradi). Operator infraqizil nurda shaffof boʻlmagan perspex toʻsigʻi orqasida turibdi.

Karbonat angidrid lazeri kauchuk va plastmassaga oʻyib ishlov berish, organik shisha va metallarni kesish hamda metallarni, shu jumladan alyuminiy va latun kabi juda yuqori issiqlik oʻtkazuvchanligiga ega metallarni payvandlash uchun ishlatiladi.

Lazer qurilmasi

Karbonat angidrid lazerlarining faol muhiti CO₂, azot (N₂), geliy (He) ning gazsimon aralashmasiddan tarkib topgan. Baʼzan aralashmaga vodorod (H₂) yoki ksenon (Xe) ham qoʻshiladi. Qoʻshumchalar lazerdagi gazning yonish potentsial ehtimolini kamaytirish uchun zarur boʻlib, Penning samarasi deb ataladigan holatni taʼminlash uchun zarur. Aralashmadagi gaz kontsentratsiyasining nisbati uning qaysi maqsadda qoʻllanishiga bogʻliq, ammo CO₂ va N₂ ning aralashmadagi kontsentratsiyasi odatda 5-20 % ni tashkil qiladi.

Qoʻzgʻatilgan CO₂ molekulalarining populyatsiyon inversiyasiga gaz razryadi yordamida erishiladi. Bunda, dastlab, azot molekulalarining tebranishi keltirib chiqariladi, soʻngra ayni azot molekulalari CO₂ molekulalari bilan toʻqnashganda, ularning tebranish quvvatining bir qismi CO₂ molekulalariga oʻtadi. Gaz inversiyasining faol muhitda yanada pasayishi geliy tomonidan ta]minlanadi va faol muhitni oʻrab turuvchi quvur devorlari gaz yoki suv bilan majburiy sovutiladi (yuqori quvvatli lazerlarda).

Ushbu lazerlar infraqizil nurlanish hosil qilganligi sababli, ularning optik elementlarini ishlab chiqishda maxsus materiallardan foydalaniladi. Fabry-Perot rezonatorining oynasiga, odatda, kumush zarralari sepilgan boʻlib, linza va oynalar toʻlqinlar uzunligining ishlash masofasida infraqizil nurlanishda yaxshigina samara beradigan va yetarlicha shaffof boʻlgan germaniy yoki rux seleniy monokristal materiallardan tayyorlanadi. Yuqori quvvatli lazerlarda shaffof optik elementlar uchun oltin bilan ishlov berilgan oynalardan va shaffof optik unsurlar uchun seleniy ruxdan foydalanish afzal. Baʼzan juda qimmat turuvchi olmos oyna va linzalaridan foydalaniladi. Dastlabki CO₂ lazerlarida ishqoriy metallar xloridlarining (NaCl, KCl) monokristallaridan yasalgan linzalar va oynalar ishlatilgan, ular ham infraqizil nurlanishda ancha shaffofdir.

Qoʻllanilishi

Karbonat angidrid lazeri keng qoʻllaniladigan sohalardan biri harbiy texnologiyalar sohasi boʻlib, nishonga olish maqsadida lazerli masofani oʻlchash moslamalarida foydalaniladi. Uzoq infraqizil spektrdagi toʻlqinning juda katta uzunligi uni sovutish tizimi hamda zaruriy sezuvchan unsurlargi boʻlmagan oddiy qurilmalar vositasida aniqlash imkonini bermaydi. Shuningdek, uzoq infraqizil diapazonda tuman va tutun ham lazer nuriga kamroq taʼsir etadi.