Konstruksjon av excimerlasere (med diagram)

Etter å ha lest denne artikkelen lærer du om konstruksjonen av excimerlasere ved hjelp av et diagram.

Navneseksimereren kommer fra de opphissede dimmermolekylene som er laskekryddene. En excimer er et diatomisk molekyl som eksisterer bare i en elektronisk opphisset tilstand. Selv om ekskimerlasere er av typen gass, blir det gitt særlig oppmerksomhet til dem fordi de også kan betraktes som kjemiske lasere.

I hovedsak består en blanding av en sjeldne gass (helium, argon, krypton, neon) og et halogen (klorid, flurin, brom, jod) i et hulrom hvor energi forsvinner av en elektronstråle eller en elektrisk utladning for å forårsake et elektriskt opphisset molekyl som bare kan eksistere i denne spennende tilstanden. Gassblandingene som vanligvis brukes i excimerlaseren er oppført i tabell 14.4.

Kommersielle ekskimerlasere som opererer med disse sjeldne gasshalogenider, kan nå en effekt på opptil 2%.

Konstruksjonsegenskapene til en industriell ekskimerlaser er vist i figur 14.42.

Disse lasere er litt forskjellige fra andre lasertyper, fordi forsterkningen er så sterk at de ikke trenger en oscillator. I den mest populære kryptonfluoridlaseren genereres elektrisk utladning i en gassblanding av krypton, fluor og neon i rundt fire (4) atmosfærer. En spennende dimmer KrF * dannes som gjennomgår den stimulerte utslippsprosessen. Den genererer ultrafiolette fotoner i en kort puls for hver utslipp av kondensorbanken i gassblandingen.

Excimeret, KrF *, returnerer umiddelbart til dets bestandige atomer som utsender fotoner, enten samtidig eller ved stimulert utslipp for å frembringe en laserstråle ved 0, 248 pm i spektrumets ultraviolette område (0, 1 - 0, 4 pm). Pulsen er vanligvis svært kort, rundt 20 ns (20 x 10 ^-9 sekunder), men veldig kraftig, typisk rundt 35 MW; energien per puls er således 0, 2 J / puls. På grunn av mangel på resonansoscillering er modusen fra disse lasene svært dårlig. Prosessen har mer å gjøre med forsterket spontan utslipp enn med laseroscillering.

I praksis er excimerlasere multigaslasere som tilbyr utslipp av forskjellige linjer i bred bølgelengde, avhengig av gassblandingen i laserhulen. Selv om deres ytelse kan optimaliseres fra en bestemt gassblanding ved å endre detaljer i elektrodeform og -krets, fungerer disse lasere godt for alle gassblandinger med et enkelt sett med elektroder. Bølgelengden endres ved å endre gassblandingene.

De fleste kommersielle ekskimerlasere opererer med elektrodeavstand på 2 til 3 cm, sammenbruddspenning på 25-35 KV og spesielt profilerte elektroder for homogen utladning.

Noen av de fordelaktige egenskapene til excimerlaseren inkluderer god energiomformingseffektivitet, puls-til-puls-reproduserbarhet, og den høyere gjennomsnittlige kraften gjør disse laserteknikker lovende i storområdets materialbehandling.