Разновидности лазеров. Газовые лазеры. Газовые лазеры представляют собой, пожалуй, наиболее широко используемый в настоящее время тип лазеров и, возможно, в этом отношении они превосходят даже рубиновые лазеры.
Газовым лазерам также, по-видимому, посвящена большая часть выполненных исследований. Среди различных типов газовых лазеров всегда можно найти такой, который будет удовлетворять почти любому требованию, предъявляемому к лазеру, за исключением очень большой мощности в видимой области спектра в импульсном режиме.
Газовые лазеры были созданы почти одновременно с рубиновыми лазерами, в том же 1960 году. Их рабочее вещество различные газы, заключнные 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 также помещается между зеркалами. Вс, как в импульсном лазере, только лампы накачки нет. Газы при низком давлении хорошо проводят электрический ток, поэтому их атомы можно возбуждать электрическим разрядом.
Ток проводится через проволочки электроды, впаянные в стеклянную трубку. Трубка с возбужднным газом светится, а из е торцов выходят лучи. Цвет лучей зависит от газа заключнного в трубку. Смесь гелия с неоном дат красный луч, аргон синий, ксенон зелный, криптон жлтый, а углекислый газ невидимый тепловой, инфракрасный луч. Есть даже лазер на водяных парах. Изобретен он был в конце 20 века. Такой лазер дат мощное тепловое излучение. Длина его волны чуть больше одной десятой миллиметра.
Это самое длинноволновое излучение, полученное при помощи лазера. Разреженный газ в лазерной трубке очень мало рассеивает свет. Размеры трубок газовых лазеров можно делать очень большими лазер длиной 5 10 метров вещь довольно обычная. Мощность его излучения может достигать тысячи ватт, то есть одного киловатта. 3.2 Газодинамический лазер. Газодинамический лазер похож на реактивный двигатель и работает также. В его камере сгорания сжигается угарный газ окись углерода с добавкой топлива керосина, бензина, спирта.
Получившаяся при этом смесь газов состоит из углекислого газа, азота и паров воды. Молекулы газов возбуждены, ведь температура в камере сгорания доходит до тысячи с лишним градусов, а давление до 20 атмосфер. Эти раскалнные газы из камеры сгорания вытекают через расширяющееся реактивное сопло, его ещ иногда называют соплом Лаваля. В нм газ разгоняется до сверхзвуковой скорости, охлаждаясь почти до нуля Проносясь между зеркалами, молекулы газа начинают отдавать энергию в виде световых квантов, рождая лазерный луч, мощность которого 150 200 киловатт.
И это мощность не отдельной вспышки, а постоянного, устойчивого луча, сияющего, пока у лазера не кончиться горючие. 3.3 Лазеры на красителях. Называются они так потому, что их рабочая жидкость раствор анилиновых красок вроде тех, которыми красят шерсть и хлопок в воде, спирте, кислоте и других растворителях. Жидкость налита в плоскую ванночку кювету. Кювета, разумеется, установлена между зеркалами.
Вместо лампы вспышки на первых порах использовались импульсные рубиновые лазеры, а позднее газовые. Лазер накачку помещают рядом, вводя его луч в кювету через окошко в корпусе. Сейчас, правда, удалось добиться генерации света и с импульсной лампой, но не на всех красителях. Растворы могут излучать импульсы света различной длины волны от ультрафиолета до инфракрасного света и мощностью от сотен киловатт до нескольких мегаватт миллионов ватт, в зависимости от того, какой краситель налит в кювету.
Лазеры на красителях помогают следить за состоянием атмосферы. Современные города накрыты колпаком пыльного, закопчнного воздуха. О степени его загрязнения можно следить по тому, насколько сильно в нм рассеиваются лазерные лучи с разной длиной волны. В чистом воздухе свет не рассеивается, его лучи становятся невидимыми. Также бывают жидкостные и полупроводниковые лазеры. 4.