Једноставан и погодан ласер са високом ефикасношћу

Ласер је дуго био погодан алат који се користи у хемији, биологији, медицини, инжењерству, науци и војним пословима.

Развојем ласерске технологије расла је заинтересованост за техничке и економске карактеристике ласера. Висока ефикасност ласера ​​добила је фундаментални значај у вези са истраживањима у области термонуклеарне фузије као извора јефтине и еколошки прихватљиве енергије. Термонуклеарна фузија се одвија у густој плазми, загрејаној на стотине милиона степени. Један од обећавајућих начина за загревање плазме је фокусирање ласерског импулса велике снаге на циљану плазму. Јасно је да би енергија термонуклеарне фузије требала знатно премашити енергетске трошкове стварања плазме у којој ће доћи до термонуклеарних реакција. У супротном, такав процес неће дати никакве економске користи. Потрага за конструктивним решењем које ће обезбедити високу ефикасност ласера ​​и прихватљиве карактеристике перформанси открило је карактеристике које су описане у наставку.

Приликом израде првих ласера ​​било је важно показати основну могућност појачавања снопа свјетлости у медију с инверзном популацијом енергетских разина и могућност стварања медија с инверзном популацијом. Термин "инверзна популација" значи да се пар енергетских нивоа појављује у енергетском спектру атома у којем је број електрона у горњем нивоу већи него у доњем. У овом случају, одашиљано зрачење гура електроне од горњег нивоа до дна и електрони одустају од енергије у облику нових фотона. Инверзна популација се постиже на различите начине: у хемијским процесима, у гасном пражњењу, услед јаког зрачења итд.

Предложени уређај се од познатих аналога разликује по два својства.

Прва карактеристика је да се лампа пумпе не налази изван радног флуида, већ у њој. (Слика 1)

Сл.1 Ласер са аксијалним пумпањем

То је омогућило наношење рефлектујућег премаза директно на бочну површину радног флуида (неодимијумско стакло). Ова карактеристика повећала је ефикасност сакупљања светла из лампе пумпе око 4 пута.

За поређење на сл. Слика 2 приказује узорак пумпања са четири лампе.

Слика 2. Ласер пумпа са спољним светиљкама

Ефикасност сакупљања светла на радном телу се смањује у таквој шеми због чињенице да се зраци у сектору са углом α уопште не фокусирају на радно тело, штавише, зраке које иду под малим углом према оси лампе не падају на радно тело, штавише, слика лампе у подручју радног тела прелази величину радног тела. Подсјетимо се да су само зраке из тачкастог извора сакупљене у супротном фокусу елипсоида. Коначно, вишеструка рефлексија са делимичним расипањем од зидова лампе, од огледала и са површине радног медија такође смањују ефикасност сакупљања светлости.

У предложеној шеми, скоро сви зраци су закључани унутар рефлектора. Као резултат смањења потребног броја пумпних лампи, волумен и тежина кондензаторске банке се смањила за 4 пута. Поред тога, сам генератор је постао лакши и компактнији.

Друга карактеристика се односи на резонатор уређаја. Конвенционални резонатор се састоји од два паралелна огледала, од којих је један провидан, а други непрозиран. У овом уређају, непрозирно огледало је замењено угаоним рефлектором у облику стаклене призме са укошеном улазном страном. Нагиб улазне површине омогућава да се лице постави на Бревстер-ов угао (је индекс рефракције стакла) на ласерску ос (слика 3).

Слика 3 Призма за сноп који улази у Бревстер-ов угао

У овом случају, ласерско зрачење је поларизовано и не рефлектује се од улазне стране призме. Главна предност употребе ове призме је да је рефлектовани сноп строго паралелан са упадним снопом. Резонатор увек остаје подешен. У исто време, конвенционални резонатор са паралелним огледалима захтева фино подешавање (поравнање). Рефлектирајуће огледало лако се оштећује. Призма нема рефлектујућу превлаку. Лед доживљава потпуно унутрашње рефлексије.

Интересантно је приметити дизајн механизма за подешавање. (сл. 4)

Фиг. 4 Механизам за подешавање

Механизам се састоји од три плоче (означене бојом), повезане флексибилним елементима (црним). Први и други панел су спојени на доњим хоризонталним крајевима. Други и трећи панел су повезани на леве вертикалне крајеве. Овај дизајн даје два степена слободе за мале завоје првог панела у односу на трећи панел око вертикалне и хоризонталне осе. За прецизну ротацију, сваки пар панела је повезан диференцијалним завртњем. Половина вијка има навој, на примјер М4, а друга половица вијка има навој М5, а висина ових навоја се разликује за ~ 100 µм. Један део вијка улази у навојни отвор у једном панелу, а други у навојну рупу у другом панелу.

Окретањем главе вијка пуни завој ће променити растојање између панела за само 100 микрона. Поред тога, флексибилни елементи гурају панеле један према другом и потпуно елиминишу зазоре. Један од екстремних панела је чврсто причвршћен на оптичкој клупи, огледало или призма је фиксиран на другом екстремном панелу. Подешавање се обавља удобно и заувек.

Ове карактеристике чине ласер посебно погодним у теренским условима.

Погледајте видео: Pyramids True Purpose FINALLY DISCOVERED: Advanced Ancient Technology (Март 2024).