Ionenlaser

door

KryptonlaserEdit

Een kryptonlaser is een ionenlaser die ionen van het edelgas krypton als versterkingsmedium gebruikt. De laser wordt gepompt door een elektrische ontlading. Kryptonlasers worden veel gebruikt in wetenschappelijk onderzoek, en in commercieel gebruik, wanneer het krypton wordt gemengd met argon, ontstaat een “wit-licht” lasers, nuttig voor laserlichtshows. Kryptonlasers worden ook gebruikt in de geneeskunde (b.v. voor coagulatie van het netvlies), voor de vervaardiging van beveiligingshologrammen, en voor tal van andere doeleinden.

Kryptonlasers kunnen zichtbaar licht uitzenden dicht bij verschillende golflengten, gewoonlijk 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, en 676,4 nm.

Argon laserEdit

Deze argon-ion laser zendt blauw-groen licht uit bij 488 en 514 nm

De argon-ion laser werd in 1964 uitgevonden door William Bridges bij de Hughes Aircraft Company en behoort tot de familie van ionenlasers die een edelgas als actief medium gebruiken.

Argon-ionenlasers worden gebruikt voor netvliesfototherapie (voor de behandeling van diabetes), lithografie, en het pompen van andere lasers. Argon-ionenlasers zenden uit bij 13 golflengten door het zichtbare en ultraviolette spectra, waaronder: 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, en 1092,3 nm. De meest gebruikte golflengten liggen echter in het blauw-groene gebied van het zichtbare spectrum. Deze golflengten kunnen worden gebruikt voor onderwatercommunicatie omdat zeewater in dit golflengtegebied vrij doorzichtig is.

Een bundel argon-lasers die uit meerdere kleuren (golflengten) bestaat, valt op een rooster van een siliciumdiffractiespiegel en wordt gescheiden in verschillende bundels, één voor elke golflengte (van links naar rechts): 458 nm, 476 nm, 488 nm, 497 nm, 502 nm, en 515 nm

Gemeenschappelijke argon- en kryptonlasers zijn in staat een continu-golf (CW) vermogen uit te zenden van enkele milliwatts tot tientallen watts. Hun buizen zijn gewoonlijk gemaakt van nikkel eindklokken, kovar metaal-naar-keramiek afdichtingen, berylliumoxyde keramiek, of wolfraam schijven gemonteerd op een koperen warmteverdeler in een keramische voering. De vroegste buizen waren eenvoudige kwartsbuizen, daarna gevolgd door kwarts met grafietschijven. In vergelijking met de helium-neonlasers, die slechts enkele milliampères ingangsstroom nodig hebben, bedraagt de stroom die voor het pompen van de kryptonlaser wordt gebruikt verscheidene ampères, aangezien het gas moet worden geïoniseerd. De ionenlaserbuis produceert veel afvalwarmte, en dergelijke lasers vereisen actieve koeling.

Het typische edelgas-ionenlaserplasma bestaat uit een gloeiontlading met hoge stroomdichtheid in een edelgas in de aanwezigheid van een magnetisch veld. Typische continue plasmacondities zijn stroomdichtheden van 100 tot 2000 A/cm2, buisdiameters van 1,0 tot 10 mm, een vuldruk van 0,1 tot 1,0 Torr (0,0019 tot 0,019 psi), en een axiaal magnetisch veld van de orde van 1000 gauss.

William R. Bennett, mede-uitvinder van de eerste gaslaser (de helium-neonlaser), was de eerste die spectrale “hole burning”-effecten in gaslasers waarnam, en hij creëerde de theorie van “hole burning”-effecten in laseroscillatie. Hij was medeontdekker van lasers die gebruik maken van elektron-impact excitatie in elk van de edelgassen, dissociatieve excitatieoverdracht in de neon-zuurstof laser (de eerste chemische laser), en botsingsexcitatie in verschillende metaal-damp lasers.

Andere commercieel verkrijgbare typesEdit

  • Ar/Kr: Een mengsel van argon en krypton kan resulteren in een laser met uitgangsgolflengten die lijken op wit licht.
  • Helium-cadmium: blauwe laseremissie bij 442 nm en ultraviolet bij 325 nm.
  • Koperdamp: gele en groene emissie bij 578 nm en 510 nm.

ExperimentalEdit

  • Xenon
  • Jodium
  • Zuurstof

Plaats een reactie