ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ അടിസ്ഥാനകാര്യങ്ങൾ

✷ ലേസർ

ഇതിന്റെ മുഴുവൻ പേര് ലൈറ്റ് ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ ബൈ സ്റ്റിമുലേറ്റഡ് എമിഷൻ ഓഫ് റേഡിയേഷൻ എന്നാണ്.ഇതിന്റെ അക്ഷരാർത്ഥം "പ്രകാശ-ആവേശിതമായ വികിരണത്തിന്റെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ" എന്നാണ്.ഇത് പ്രകൃതിദത്ത പ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള ഒരു കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സാണ്, ഇത് ഒരു നേർരേഖയിൽ വളരെ ദൂരത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും ഒരു ചെറിയ പ്രദേശത്ത് ശേഖരിക്കുകയും ചെയ്യാം.

✷ ലേസറും പ്രകൃതിദത്ത പ്രകാശവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം

1. മോണോക്രോമാറ്റിറ്റി

പ്രകൃതിദത്ത പ്രകാശം അൾട്രാവയലറ്റ് മുതൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് വരെയുള്ള വിവിധ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.അതിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം വ്യത്യസ്തമാണ്.

图片 1

സ്വാഭാവിക വെളിച്ചം

ലേസർ ലൈറ്റ് എന്നത് പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരൊറ്റ തരംഗദൈർഘ്യമാണ്, മോണോക്രോമാറ്റിറ്റി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ഗുണമാണ്.ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസൈനിന്റെ വഴക്കം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു എന്നതാണ് മോണോക്രോമാറ്റിറ്റിയുടെ പ്രയോജനം.

ചിത്രം 2

ലേസർ

തരംഗദൈർഘ്യത്തെ ആശ്രയിച്ച് പ്രകാശത്തിന്റെ അപവർത്തന സൂചിക വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.

പ്രകൃതിദത്ത പ്രകാശം ഒരു ലെൻസിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ഉള്ളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വിവിധ തരം തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ കാരണം വ്യാപനം സംഭവിക്കുന്നു.ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ക്രോമാറ്റിക് അബെറേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

മറുവശത്ത്, ലേസർ പ്രകാശം ഒരേ ദിശയിൽ മാത്രം പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരു തരംഗദൈർഘ്യമാണ്.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ക്യാമറയുടെ ലെൻസിന് നിറം മൂലമുള്ള വികലത പരിഹരിക്കുന്ന ഒരു ഡിസൈൻ ഉണ്ടായിരിക്കണം, ലേസറുകൾക്ക് ആ തരംഗദൈർഘ്യം മാത്രം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതിനാൽ ബീം വളരെ ദൂരത്തേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടും, ഇത് പ്രകാശം കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന കൃത്യമായ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് അനുവദിക്കുന്നു. ഒരു ചെറിയ സ്ഥലത്ത്.

2. ദിശാബോധം

ബഹിരാകാശത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ ശബ്ദമോ പ്രകാശമോ വ്യാപിക്കാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്.ഉയർന്ന ദിശാബോധം കുറഞ്ഞ വ്യാപനം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

സ്വാഭാവിക വെളിച്ചം: വിവിധ ദിശകളിൽ വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രകാശം ഇതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ദിശാബോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, മുന്നോട്ടുള്ള ദിശയ്ക്ക് പുറത്തുള്ള പ്രകാശം നീക്കംചെയ്യുന്നതിന് സങ്കീർണ്ണമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ സംവിധാനം ആവശ്യമാണ്.

ചിത്രം 3

ലേസർ:ഇത് ഉയർന്ന ദിശാസൂചനയുള്ള പ്രകാശമാണ്, കൂടാതെ ലേസർ പടരാതെ നേർരേഖയിൽ സഞ്ചരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്‌സ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമാണ്, ഇത് ദീർഘദൂര പ്രക്ഷേപണത്തിനും മറ്റും അനുവദിക്കുന്നു.

ചിത്രം 4

3. കോഹറൻസ്

പ്രകാശം പരസ്പരം ഇടപെടുന്ന പ്രവണതയെ കോഹറൻസ് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.പ്രകാശത്തെ തരംഗമായി കണക്കാക്കിയാൽ, ബാൻഡുകൾ അടുക്കുന്തോറും യോജിപ്പും കൂടുതലായിരിക്കും.ഉദാഹരണത്തിന്, ജലോപരിതലത്തിലെ വ്യത്യസ്‌ത തരംഗങ്ങൾ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ അവ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയോ റദ്ദാക്കുകയോ ചെയ്‌തേക്കാം, ഈ പ്രതിഭാസം പോലെ തന്നെ, കൂടുതൽ ക്രമരഹിതമായ തരംഗങ്ങൾ തടസ്സത്തിന്റെ അളവ് കുറയുന്നു.

ചിത്രം 5

സ്വാഭാവിക വെളിച്ചം

ലേസറിന്റെ ഘട്ടം, തരംഗദൈർഘ്യം, ദിശ എന്നിവ ഒന്നുതന്നെയാണ്, ശക്തമായ ഒരു തരംഗത്തെ നിലനിർത്താനും അങ്ങനെ ദീർഘദൂര സംപ്രേക്ഷണം സാധ്യമാക്കാനും കഴിയും.

ചിത്രം 6

ലേസർ കൊടുമുടികളും താഴ്വരകളും സ്ഥിരമാണ്

വളരെ ദൂരത്തേക്ക് വ്യാപിക്കാതെ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഉയർന്ന യോജിപ്പുള്ള പ്രകാശം, ഒരു ലെൻസിലൂടെ ചെറിയ പൊട്ടുകളാക്കി ശേഖരിക്കാനും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള പ്രകാശമായി ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും.

4. ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത

ലേസറുകൾക്ക് മികച്ച മോണോക്രോമാറ്റിറ്റി, ഡയറക്ടിവിറ്റി, കോഹറൻസ് എന്നിവയുണ്ട്, കൂടാതെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള പ്രകാശം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് വളരെ ചെറിയ പാടുകളായി കൂട്ടിച്ചേർക്കാവുന്നതാണ്.പ്രകൃതിദത്ത പ്രകാശത്തിന് എത്താൻ കഴിയാത്ത പ്രകൃതിദത്ത പ്രകാശത്തിന്റെ പരിധിയിലേക്ക് ലേസറുകൾ സ്കെയിൽ ചെയ്യാൻ കഴിയും.(ബൈപാസ് പരിധി: ഇത് പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ ചെറിയ ഒന്നിലേക്ക് പ്രകാശത്തെ ഫോക്കസ് ചെയ്യാനുള്ള ശാരീരിക കഴിവില്ലായ്മയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.)

ലേസർ ഒരു ചെറിയ വലുപ്പത്തിലേക്ക് ചുരുക്കുന്നതിലൂടെ, പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത (പവർ ഡെൻസിറ്റി) ലോഹത്തിലൂടെ മുറിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഘട്ടത്തിലേക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

ചിത്രം 7

ലേസർ

✷ ലേസർ ആന്ദോളനത്തിന്റെ തത്വം

1. ലേസർ ജനറേഷന്റെ തത്വം

ലേസർ പ്രകാശം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്, ലേസർ മീഡിയ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ആറ്റങ്ങളോ തന്മാത്രകളോ ആവശ്യമാണ്.ലേസർ മീഡിയം ബാഹ്യമായി ഊർജ്ജസ്വലമാണ് (ആവേശം) അതിനാൽ ആറ്റം താഴ്ന്ന ഊർജ്ജ നിലയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന ഊർജ്ജം ഉത്തേജിതമായ അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു.

ഒരു ആറ്റത്തിനുള്ളിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ അകത്തുനിന്ന് പുറം ഷെല്ലിലേക്ക് നീങ്ങുന്ന അവസ്ഥയാണ് ആവേശഭരിതമായ അവസ്ഥ.

ഒരു ആറ്റം ഉത്തേജിതമായ അവസ്ഥയിലേക്ക് രൂപാന്തരപ്പെട്ടതിനുശേഷം, അത് ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിനുശേഷം ഭൂമിയുടെ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു (ആവേശകരമായ അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഗ്രൗണ്ട് അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങാൻ എടുക്കുന്ന സമയത്തെ ഫ്ലൂറസെൻസ് ആയുസ്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു).ഈ സമയത്ത് ലഭിച്ച ഊർജ്ജം ഭൂമിയുടെ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങാൻ പ്രകാശത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു (സ്പന്ദേനിയസ് റേഡിയേഷൻ).

ഈ വികിരണ പ്രകാശത്തിന് ഒരു പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യമുണ്ട്.ആറ്റങ്ങളെ ഉത്തേജിതമായ അവസ്ഥയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെയും ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പ്രകാശം വേർതിരിച്ചെടുത്ത് അത് പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെയും ലേസറുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.

2. ആംപ്ലിഫൈഡ് ലേസറിന്റെ തത്വം

ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് ഉത്തേജിത അവസ്ഥയിലേക്ക് രൂപാന്തരം പ്രാപിച്ച ആറ്റങ്ങൾ സ്വതസിദ്ധമായ വികിരണം മൂലം പ്രകാശം പ്രസരിപ്പിക്കുകയും ഭൂമിയുടെ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യും.

എന്നിരുന്നാലും, ഉത്തേജക പ്രകാശം ശക്തമാകുമ്പോൾ, ആവേശഭരിതമായ അവസ്ഥയിലെ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കും, കൂടാതെ പ്രകാശത്തിന്റെ സ്വതസിദ്ധമായ വികിരണവും വർദ്ധിക്കും, ഇത് ആവേശകരമായ വികിരണത്തിന്റെ പ്രതിഭാസത്തിന് കാരണമാകും.

പ്രചോദിത ആറ്റത്തിലേക്ക് സ്വതസിദ്ധമായതോ ഉത്തേജിപ്പിച്ചതോ ആയ വികിരണത്തിന്റെ സംഭവവികാസത്തിന് ശേഷം, ആ പ്രകാശം ആവേശഭരിതമായ ആറ്റത്തിന് പ്രകാശത്തെ അനുബന്ധ തീവ്രത ആക്കുന്നതിന് ഊർജ്ജം നൽകുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് ഉത്തേജിത വികിരണം.ഉത്തേജിതമായ വികിരണത്തിന് ശേഷം, ഉത്തേജിതമായ ആറ്റം അതിന്റെ നിലയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു.ഈ ഉത്തേജിതമായ വികിരണമാണ് ലേസറുകളുടെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ആവേശഭരിതമായ അവസ്ഥയിൽ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം കൂടുന്തോറും കൂടുതൽ ഉത്തേജിതമായ വികിരണം തുടർച്ചയായി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്രകാശത്തെ വേഗത്തിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ലേസർ ലൈറ്റായി വേർതിരിച്ചെടുക്കാനും അനുവദിക്കുന്നു.

ചിത്രം 8
ചിത്രം 9

✷ ലേസർ നിർമ്മാണം

വ്യാവസായിക ലേസറുകൾ വിശാലമായി 4 തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

1. അർദ്ധചാലക ലേസർ: ഒരു സജീവ പാളി (ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ലെയർ) ഘടനയുള്ള ഒരു അർദ്ധചാലകത്തെ അതിന്റെ മാധ്യമമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ലേസർ.

2. ഗ്യാസ് ലേസറുകൾ: CO2 വാതകം മാധ്യമമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന CO2 ലേസറുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

3. സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകൾ: സാധാരണയായി YAG ലേസറുകളും YVO4 ലേസറുകളും, YAG, YVO4 ക്രിസ്റ്റലിൻ ലേസർ മീഡിയ.

4. ഫൈബർ ലേസർ: മാധ്യമമായി ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

✷ പൾസ് സ്വഭാവങ്ങളെക്കുറിച്ചും വർക്ക്പീസുകളിലെ ഇഫക്റ്റുകളെക്കുറിച്ചും

1. YVO4 ഉം ഫൈബർ ലേസറും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ

YVO4 ലേസറുകളും ഫൈബർ ലേസറുകളും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങൾ പീക്ക് പവറും പൾസ് വീതിയുമാണ്.പീക്ക് പവർ പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രതയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, പൾസ് വീതി പ്രകാശത്തിന്റെ ദൈർഘ്യത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.yVO4 ന് ഉയർന്ന കൊടുമുടികളും ചെറിയ പ്രകാശ സ്പന്ദനങ്ങളും എളുപ്പത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന സ്വഭാവമുണ്ട്, കൂടാതെ ഫൈബറിന് താഴ്ന്ന കൊടുമുടികളും നീളമുള്ള പ്രകാശ സ്പന്ദനങ്ങളും എളുപ്പത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന സ്വഭാവമുണ്ട്.ലേസർ മെറ്റീരിയലിനെ വികിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, പൾസുകളിലെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ച് പ്രോസസ്സിംഗ് ഫലം വളരെയധികം വ്യത്യാസപ്പെടാം.

ചിത്രം 10

2. മെറ്റീരിയലുകളിൽ സ്വാധീനം

YVO4 ലേസറിന്റെ പൾസുകൾ കുറഞ്ഞ സമയത്തേക്ക് ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റീരിയലിനെ വികിരണം ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ ഉപരിതല പാളിയുടെ ഭാരം കുറഞ്ഞ ഭാഗങ്ങൾ വേഗത്തിൽ ചൂടാകുകയും ഉടൻ തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.വികിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ഭാഗം തിളയ്ക്കുന്ന അവസ്ഥയിൽ നുരയുന്ന അവസ്ഥയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കുകയും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ആഴം കുറഞ്ഞ ഒരു മുദ്ര ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പ് വികിരണം അവസാനിക്കുന്നു, അതിനാൽ ചുറ്റുമുള്ള പ്രദേശത്ത് താപ സ്വാധീനം കുറവാണ്.

ഫൈബർ ലേസറിന്റെ പൾസുകളാകട്ടെ, കുറഞ്ഞ തീവ്രതയുള്ള പ്രകാശത്തെ ദീർഘനേരം വികിരണം ചെയ്യുന്നു.മെറ്റീരിയലിന്റെ താപനില സാവധാനത്തിൽ ഉയരുകയും വളരെക്കാലം ദ്രാവകമോ ബാഷ്പീകരണമോ ആയി തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു.അതിനാൽ, ഫൈബർ ലേസർ കറുത്ത കൊത്തുപണിക്ക് അനുയോജ്യമാണ്, അവിടെ കൊത്തുപണിയുടെ അളവ് വലുതായിത്തീരുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ലോഹം വലിയ അളവിൽ താപത്തിന് വിധേയമാകുകയും ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും കറുത്തതാക്കേണ്ടിവരുകയും ചെയ്യുന്നു.


പോസ്റ്റ് സമയം: ഒക്ടോബർ-26-2023