Kuparihöyry laser

Kuparihöyrylaser lähettää vihreää valoa aallonpituudella 510,6 nm ja keltaista valoa aallonpituudella 578,2 nm. Pulssin leveys on tyypillisesti 5-60 ns ja huipputeho 50-5000 kW. Sen pulssien toistotaajuus voi olla 2 - 100 kHz. CVL:n keskimääräinen teho voi vaihdella 25 W:sta yli 2 kW:iin (1,2).

WTWalter kehitti kuparihöyrylaserin ensimmäisen kerran vuonna 1966 (3).

Vuonna 1971 A.A. Isaev, M.A. Kazaryan ja G.G. Petrash on saatu ensimmäistä kertaa sukupolvesta kuparihöyrylaserilla itsekuumenevassa tilassa (4). Tämä keksintö mahdollisti kuparihöyrylaserien tehokkuuden lisäämisen ja niiden teollisen tuotannon aloittamisen.

Puhdasta kuparista johdettua metallihöyryä käyttäviä lasereita on vaikea rakentaa äärimmäisen korkean, noin 1500 °C:n lämpötilan vuoksi, joka vaaditaan tällaisen höyryn muodostamiseen, mikä rajoittaa voimakkaasti höyrynsuojasäiliön ja peilien materiaaleja. Kuparihalogenidit, erityisesti kuparikloridi, kuparibromidi ja kuparijodidi, on korvattu, koska ne muodostavat höyryjä paljon alhaisemmissa lämpötiloissa, 300–600 °C:n välillä, mutta käyttö näissä lämpötiloissa on edelleen vaikeaa. Kupariyhdistehöyryt vaikeuttavat myös laitteeseen syötettyä pumpun signaalia. Tyypillisesti tarvitaan kaksi virityspulssia nopeasti peräkkäin, joista ensimmäinen hajottaa höyrymolekyylit ja toinen muodostaa dissosioituneet ionit.

Kuparihöyrylasereita käytetään joillakin koneistuksen ja laserleikkauksen aloilla. Niitä voidaan käyttää myös AVLIS - isotooppierotusjärjestelmissä (5). AVLIS-sovelluksessa kuparilaseria käytetään virittävien värilaserien ohjaamiseen.

Kuparihöyrylaser valaisi kuvanveistäjä Dani Karavanin esittämän taidenäyttelyn Tel Haissa (Israelissa) syyskuussa 1980 pidetyssä taidekokouksessa sekä Moskovan olympialaisten avajaisissa vuonna 1980. Vuorottelevia vihreitä ja keltaisia ​​liikkuvia säteitä ohjataan peileillä ja kromaattisilla suodattimilla. Ping Floyd käytti kuparihöyrylasereita virkistystarkoituksiin vuoden 1994 kiertuellaan tukemaan The Division Bell - albumiaan .

Julkaisut

1. Smilanski I., Levin LA, Erez G. (1980). Populaatioinversion kinetiikkaa kuparihöyrylaserissa tutkitaan modifioidulla koukkumenetelmällä. Optiset kirjaimet. 5(3): 93–95.

2. FJ Duarte (Toim.), High Power Dye Lasers (Springer-Verlag, Berliini, 1991) luvut 1

3. Walter, WT, Piltch, M., Solimene, N. ja Gould, G. (1966) Pulsed-Laser Action in Atomic Copper Vapor, Bulletin American Physical Society 11, 113.

4. Isaev A.A., Kazaryan M.A., Petrash G.G. Tehokas pulssimainen kuparihöyrylaser korkealla keskimääräisellä tuotantoteholla. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1972, osa 16, nro 1, s. 40-42. http://jetpletters.ru/ps/753/article_11698.pdf

5. Bokhan PA, Buchanov VV, Fateev NV, Kalugin MM, Kazaryan MA, Prokhorov AM, Zakrevskii DE. Laser-isotooppierotus atomihöyryssä. Wiley-VCH, 2006: 198 sivua