130 likes | 253 Views
Współczesne konstrukcje laserów argonowych. Autor: Darek Zieliński. Plan prezentacji. Laser argonowy – przypomnienie Rury wyładowczej - problemy Cztery konstrukcje: Pierwotna Z rozsuniętymi magnesami Rura wolframowa Rura SiC Porównanie rur segmentowych. Laser argonowy - przypomnienie.
E N D
Współczesne konstrukcje laserów argonowych Autor: Darek Zieliński
Plan prezentacji • Laser argonowy – przypomnienie • Rury wyładowczej - problemy • Cztery konstrukcje: • Pierwotna • Z rozsuniętymi magnesami • Rura wolframowa • Rura SiC • Porównanie rur segmentowych
Laser argonowy - przypomnienie • Gazowo-jonowy • Możliwość pracy w krótkofalowym zakresie widma • Generacja kilku linii widmowych • Duże wzmocnienie (szczególnie dla linii: 488,514.5 i 476.5 nm) • Osiowe pole magnetyczne zwiększa moc lasera • Parametry rury wyładowczej: • Prąd wyładowania łukowego (do 60A) • Napięcie rzędu 300-600V • Przykłady zastosowania: badanie rozpraszania światła, pompowanie laserów barwnikowych
Laser argonowy - przypomnienie • Pompowanie do stanu wzbudzonego 4p • Inwersja obsadzeń – różnica czasów życia w stanach 4p (10ns) i 4s (2ns) • Laser impulsowy – bezpośrednie wzbudzenie • Laser ciągły – wzbudzenie wieloetapowe
Rury wyładowcze - problemy • Duża moc wyładowcza w rurze (rzędu kilkudziesięciu kW) – odprowadzanie ciepła, szoki termiczne • Przepompowywanie argonu – zmniejszenie mocy • Ekstremalne warunki pracy – trwałość materiału
Konstrukcja pierwotna • Kapilarna rurka wyładowawcza • Materiał: kwarc • Silne chłodzenie wodą • Osiowe pole magnetyczne – solenoid • Odgałęzienie: jedna rurka
Rura z rozsuniętymi magnesami • Rozsunięte trwałe magnesy pierścieniowe – silne osiowo-jednorodne pole magnetyczne • Pole magnetyczne poprzeczne – większa moc lasera (20-30% w stosunku do pierwotnego) • Materiał: ceramika berylowa • Ciągła kapilara
Rura wolframowa • Rura segmentowa • Dyski wolframowe z centralnym otworem • Wewnętrzny, wydajny obieg powrotny – otwory w segmentach miedzianych
Rura SiC • Rura segmentowa • Długie krążki z SiC (węglik krzemu)z centralnym otworem • Krążki SiC w dużej mierze izolują obszar obiegu powrotnego od obszaru wyładowania – ograniczenie użycia ekranów
Porównanie rur segmentowych Moc wyjściowa: • Wzrost mocy (około 15%) lasera SiC • Podobne charakterystyki
Porównanie rur segmentowych Pompowanie argonu: • Zmniejszenie efektu trzykrotnie - SiC • Zmiana kierunku pompowania
Krótkie podsumowanie • Laser argonowy: gazowo-jonowy , widmo krótkofalowe , duże moce. • Istotna jest budowa rury wyładowczej • Poprawa mocy – osiowe pole magnetyczne. • Główne problemy: odprowadzanie ciepła, pompowanie argonu. • Rodzaje rur: ciągłe, segmentowe.