Τι είναι το λέιζερ αερίου;

Ένα λέιζερ αερίου δημιουργείται με μια διαδικασία κατά την οποία ένα ηλεκτρικό ρεύμα ποικίλης ισχύος εφαρμόζεται σε ένα σώμα αερίου που διατηρείται σε μια σφραγισμένη κοιλότητα για να παράγει μια συνεκτική πηγή φωτός. Το λέιζερ αερίου ήταν το πρώτο λέιζερ που κατασκευάστηκε από συνεχές φως και επίσης ήταν το πρώτο λέιζερ που λειτουργούσε μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια σε έξοδο φωτός. Τα λέιζερ αερίου έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες μορφές λέιζερ. το μέσο κέρδους που χρησιμοποιείται για την τόνωση της ισχύος της δέσμης μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας έναν σχετικά φθηνό και εφικτό συνδυασμό ηλίου-νέον, όπως χρησιμοποιήθηκε στο πρώτο λέιζερ αερίου. Επιπλέον, το αέριο είναι μη πτητικό, επομένως η καταστροφή του μέσου απολαβής δεν αποτελεί σημαντική ανησυχία.

Το πρώτο λέιζερ αερίου κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας το συνδυασμό αερίων ηλίου και νέου για να περάσει το ρεύμα και στη συνέχεια ονομάστηκε λέιζερ ηλίου-νέον. Εφευρέθηκε το 1960 και αναπτύχθηκε περαιτέρω από τα Bell Telephone Laboratories το 1962. Το μέσο απολαβής που χρησιμοποιήθηκε στο λέιζερ παρήγαγε μια συνεκτική δέσμη φωτός στην υπέρυθρη περιοχή του φάσματος, δημιουργώντας την αρχετυπική κόκκινη δέσμη λέιζερ. Αυτό το λέιζερ αερίου χρησιμοποιήθηκε, μέχρι την εφεύρεση φθηνών λέιζερ διόδων, σε σαρωτές γραμμωτού κώδικα. Από τότε, το λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί σε εργαστήρια εκπαιδευτικής και οπτικής έρευνας λόγω της σχετικά μικρής ισχύος εξόδου και του χαμηλού κόστους του.

Ένα λέιζερ αερίου διοξειδίου του άνθρακα, ικανό να εκπέμπει εκατοντάδες κιλοβάτ ισχύος, είναι τα πιο ισχυρά λέιζερ συνεχών κυμάτων που ήταν διαθέσιμα από το 2010. Τα λέιζερ αερίου διοξειδίου του άνθρακα είναι επίσης αρκετά αποτελεσματικά, με αναλογία ισχύος εξόδου προς αντλία δυνητικά 20 τοις εκατό. Στις υψηλότερες εξόδους, αυτό το λέιζερ αερίου χρησιμοποιείται στη βιομηχανία και την κατασκευή ως εργαλείο κοπής και συγκόλλησης. Η δέσμη μπορεί επίσης να τροποποιηθεί για να παρέχει μια λιγότερο εντατική δέσμη η οποία, όταν συνδυάζεται με μια ευνοϊκή ατμόσφαιρα, χρησιμοποιείται για την παροχή σκοπευτικών αποστάσεων για όπλα μεγάλης εμβέλειας.

Ένα λέιζερ αερίου ιόντων είναι ένα λέιζερ που κατασκευάζεται με ένα ιονισμένο αέριο, όπως αργό ή κρυπτό. Αυτά τα λέιζερ απαιτούν μεγάλη ποσότητα ρεύματος για να διεγείρουν τις ιοντικές μεταβάσεις που είναι απαραίτητες για τη δημιουργία μιας εστιασμένης δέσμης, επομένως είναι μερικά από τα λιγότερο αποτελεσματικά και λιγότερο ισχυρά λέιζερ. Τα λέιζερ ιόντων, λόγω της ποσότητας ρεύματος που απαιτούν, πρέπει να ψύχονται με νερό για να διαχέεται η έντονη θερμότητα που παράγεται από την παραγωγή της δέσμης. Οι χρήσεις αυτού του συγκεκριμένου λέιζερ αερίου είναι κυρίως ιατρικές και επιστημονικές, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης για τη δημιουργία ακτίνων λευκού φωτός για εκπομπές φωτός λέιζερ.