Ionlaser

KryptonlaserRediger

En kryptonlaser er en ionlaser, der anvender ioner af ædelgassen krypton som forstærkningsmedium. Laserpumpningen sker ved hjælp af en elektrisk udladning. Kryptonlasere er meget udbredt inden for videnskabelig forskning, og til kommerciel brug, når krypton blandes med argon, opstår der en “white-light”-laser, der er nyttig til laserlys-shows. Kryptonlasere anvendes også inden for medicin (f.eks. til koagulering af nethinden), til fremstilling af sikkerhedshologrammer og til mange andre formål.

Kryptonlasere kan udsende synligt lys i nærheden af flere forskellige bølgelængder, almindeligvis 406,7 nm, 413,1 nm, 415,4 nm, 468,0 nm, 476,2 nm, 482,5 nm, 520,8 nm, 530,9 nm, 568,2 nm, 647,1 nm og 676,4 nm.

ArgonlaserRediger

Denne argon-ionlaser udsender blågrønt lys ved 488 og 514 nm

Argon-ionlaseren blev opfundet i 1964 af William Bridges hos Hughes Aircraft Company, og den er en af familien af ionlasere, der bruger en ædelgas som det aktive medium.

Argon-ion-lasere anvendes til retinal fototerapi (til behandling af diabetes), litografi og til pumpning af andre lasere. Argon-ionlasere udsender ved 13 bølgelængder gennem det synlige og ultraviolette spektrum, herunder: 351,1 nm, 363,8 nm, 454,6 nm, 457,9 nm, 465,8 nm, 476,5 nm, 488,0 nm, 496,5 nm, 501,7 nm, 514,5 nm, 528,7 nm og 1092,3 nm. De mest almindeligt anvendte bølgelængder ligger dog i det blå-grønne område af det synlige spektrum. Disse bølgelængder har potentiale til brug i undervandskommunikation, fordi havvand er ret gennemsigtigt i dette bølgelængdeområde.

En argon-laserstråle bestående af flere farver (bølgelængder) rammer et diffraktionsspejlgitter af silicium og adskilles i flere stråler, én for hver bølgelængde (fra venstre til højre): 458 nm, 476 nm, 488 nm, 497 nm, 502 nm og 515 nm

Gængse argon- og kryptonlasere er i stand til at udsende kontinuerlige bølger (CW) med en effekt på flere milliwatt til flere ti watt. Deres rør er sædvanligvis fremstillet af nikkel-endeklokker, kovar-metal-til-keramik-tætninger, berylliumoxidkeramik eller wolframskiver monteret på en kobbervarmefordeler i en keramisk foring. De tidligste rør var simple kvartsrør, derefter fulgte kvartsrør med grafitskiver. I sammenligning med helium-neonlasere, som kun kræver nogle få milliampere indgangsstrøm, er den strøm, der bruges til at pumpe kryptonlaseren, flere ampere, da gassen skal ioniseres. Ionlaserrøret producerer meget spildvarme, og sådanne lasere kræver aktiv køling.

Det typiske ædelgas-ion-laserplasma består af en glødeudladning med høj strømtæthed i en ædelgas under tilstedeværelse af et magnetfelt. Typiske betingelser for kontinuert bølgeplasma er strømtætheder på 100 til 2000 A/cm2, rørdiametre på 1,0 til 10 mm, fyldningstryk på 0,1 til 1,0 Torr (0,0019 til 0,019 psi) og et aksialt magnetfelt i størrelsesordenen 1000 gauss.

William R. Bennett, der var medopfinder af den første gaslaser (helium-neonlaseren), var den første til at observere spektrale hulbrændingseffekter i gaslasere, og han skabte teorien om “hulbrændingseffekter” i lasersvingninger. Han var medopdager af lasere, der anvender elektron-impact excitation i hver af ædelgasserne, dissociativ excitationsoverførsel i neon-oxygen laseren (den første kemiske laser) og kollisions excitation i flere metal-damp lasere.

Andre kommercielt tilgængelige typerRediger

  • Ar/Kr: En blanding af argon og krypton kan resultere i en laser med udgangsbølgelængder, der fremstår som hvidt lys.
  • Helium-cadmium: blå laseremission ved 442 nm og ultraviolet ved 325 nm.
  • Kobberdamp: gul og grøn emission ved 578 nm og 510 nm.

EksperimentelRediger

  • Xenon
  • Jod
  • Ilt
  • Oxygen

Skriv en kommentar