Газовые лазеры

Они были созданы почти однов­ременно с рубиновыми лазерами, в том же 1960 году. Их рабочее вещество — различные газы, за­ключенные в стеклянные трубки. Давление газов в этих трубках очень низкое, в сотни раз меньше атмосферного. На концах труб­ки — окошки, через которые луч света выходит наружу. Трубка помещается между зеркалами. Отличие от импульс­ного лазера в том, что нет лампы накач­ки. Газы при низком давлении хорошо проводят электрический ток, поэтому их атомы можно возбуждать просто электрическим разрядом. Ток подводится через проволочки—электроды, впаян­ные в стеклянную трубку. Трубка с возбужденным газом светится, как рекламная надпись в витрине магазина, а из ее торцов выходят лучи разного цвета, смотря по то­му, какой газ в нее заключен. Смесь гелия с неоном дает крас­ный луч, аргон—синий, ксенон-зеленый, криптон—желтый, а углекислый газ — невидимый те­пловой, инфракрасный луч. Есть даже лазер на водяных парах, дающий мощное тепло­вое излучение.

Разреженный газ в лазерной трубке очень мало рассеивает свет. Возбуждается газ электри­ческим разрядом, который прохо­дит через всю толщу газа не зату­хая. Поэтому размеры трубок га­зовых лазеров можно делать очень большими: лазер длиной 5— 10 метров—вещь довольно обычная. Мощность его излучения мо­жет достигать тысячи ватт. Этого доста­точно, например, чтобы разрезать лист стали толщиной один милли­метр. (Для лазерной сварки и резки листовой стали необходим один киловатт излуче­ния на каждый миллиметр толщи­ны листа.) То есть для обработки стали толщиной пять миллимет­ров мощность лазера должна быть пять киловатт. Разрядная трубка такого лазера будет иметь длину около ста метров.

Существует уникаль­ная установка ЛТ-1, созданная для промышленных целей физи­ками Московского государствен­ного университета и Института атомной энергии. Полигоном для ее испытаний был выбран ЗИЛ— автомобильный завод имени Ли­хачева.

Мощность ЛТ-1 пять киловатт. Его разряд­ная камера прямоугольного сече­ния имеет высоту 20 см, ширину 4 см и длину... 90 сантиметров. Работает он на углекислом газе, который прока­чивается насосом по замкнутой трубе. По дороге газ проходит че­рез холодильник и остывает там до нормальной, рабочей темпера­туры. Поэтому лазер может рабо­тать непрерывно.

Четыре зеркала лазера позво­ляют излучению трижды прохо­дить через рабочий объем уста­новки. Зеркала сделаны из поли­рованного металла. Меняя площадь пятна на обрабатывае­мой поверхности, а значит, и энергию, на нее попадающую, можно резать, сваривать и зака­ливать стальные детали.

Дата добавления: 2014-01-11