Самодельный газовый лазер

А почему если не секрет ? А от диода как у меня в инфе можно ? Многомодовый диод это, но не линейка, точнее линейка, но оптоволокном собирается в точку.

 

Так сможет кто-нибудь "научно" разъяснить почему же всё-таки сколлимировать в луч не выйдет СО2 лазер ? Хотябы в своих модах-гармониках, хотя я не очень понимаю пока что это. А лучше по-простому И в каком диапазоне он излучает заодно.. И ещё сюда же, хотя это и твердотел, но всё-же почему опять же "научно" не выйдет сфокусировать 40W DPSS диод, его "линейкость" сведена оптоволокном в точку и он (точка) выглядит через камеру как обычный лазер от указки, только горячее

 

По каким из моих слов ? Что банку кофейную режет ? Это и есть металл Просто фокусировал я его дедовской линзой и точка вышла полсантиметра. Лазер из привода с такой точкой наверное даже руку не нагреет

 

Возник вопрос: какая температура оптимальна для СО2 трубки? Как и насколько влияет интенсивность охлаждения на мощность и ресурс?

 

чем меньше, тем лучше

 

Где-то читал мнение, что оптимальная т-ра - 8 градусов, но оно совершенно не было аргументировано.

А можно услышать теоретическое обоснование и какие-нибудь цифры? Знаю, что Выше определенной (какой?) температуры должна падать мощность и, возможно, стабильность луча, но не совсем понимаю физику процесса. Также интересно, возрастает ли мощность/долговечность на хоть сколько-нибудь чувствительный процент при понижении температуры, или достаточно лишь обеспечить температуру ниже максимально допустимой.

Есть ли у кого информация по охлаждению(в том числе экстремальному) газовой трубки?

 

При температуре газовой смеси более 250 - 270°C под действием электрического поля, молекула углекислого газа начинает разрушатся. С другой стороны, когда молекула СО2 излучает, то она не переходит на стационарный энергетический уровень. Она переходит только тогда, когда она столкнется с молекулой воды или водорода(их добавляют, чтобы ускорить регенерацию молекулы СО2), ну или об стенки стекла. Чем больше температура молекулы, тем её тепловая скорость выше. Значит, более частые столкновения будут(с этого и выходит, что чем больше тепловая скорость молекул влияет на мощность)(правда при температуре 0°C среднеквадратичная скорость молекулы СО2 и так не маленькая!). Но если учесть, что стекло не очень хороший проводник, то чем меньше температура стенок трубки тем лучше. Если трубка имеет температуру, скажем 10°C, то это не означает, что такую же температуру имеет газовая смесь. Температура газовой смеси будет выше. Надо ещё учитывать, что охлаждают такие лазеры водой. Значит температура в 5-10°C самая оптимальная.

 

Спасибо за развернутый ответ.

 

Про зеркала резонатора понятно, но не совсем понятно из чего делать линзы для фокусировки луча СО2 лазера? И какие способы доставки луча до объекта (ну там система зеркал в вакуумированном трубопроводе или оптоволокно, или еще чо нибудь)?

 

оптоволокно под 16 мкм существует, но оно безумно дорогое
луч, обычно, доставляют по воздуху, при помощи металлических зеркал направляют в нужное место
линзы делают из тех же материалов, что и полупрозрачные зеркала

 

А вот такую схему ктонить пробовал сделать?

Это вид сверху (электроды не видны) и вид спереди. Два непрозрачных зеркала, либо чисто медные либо диэлектрик с медным покрытием. Одно полупрозрачное окно (10% - 30% прозрачности) на выходе (не показано). Радиуса зеркал я полагаю должны быть как приведено в начале темы.
И вот ещё вопрос: а с линзами из монокристала кремния какие неудобства имеются (ну там быстрое окисление кремния на воздухе, ориентация кристаллов, а можно ли из поликристаллического кремния или из фторопласта? просто у нас в городе выращивают кристаллы кремния).
Извиняюсь за корявость рисунка.

 

Мощность СО2 отпаянного лазера 100 ватт начинает падать после поднятия температуры охлаждающей жидкости выше 23 градусов и подаче 5 л/мин.
To Korol,если нужно и интересно,свяжись со мной,могу подкинуть умерщий(или еле дышащий) СО2 на 100 вт.Я в Харькове

 

Обычно для CO2 лазера используют линзы из ZnSe, селенида цинка. Раньше использовали и германиевые линзы, и линзы из арсенида галлия. Они пропускают излучение немного хуже, чем ZnSe, но приемлемо. Кремний тоже прозрачен в этом диапазоне. Монокристаллический или поликристаллический - неважно. Про защиту кремния от окисления - не в курсе, кажется, не требуется никакой защиты. Однако всё равно на них придется наносить просветляющее покрытие, иначе почти половина мощности будет отражаться от линзы с показателем преломления под 4. Встречал и линзы из KCl, поглощение у них невелико на 10,6 мкм, но без защитного покрытия невозможно работать, их даже протирать боязно, тают на глазах

 

Из фторопласта или полиэтилена не получится - прозрачны только очень тонкие пленки, единицы микрон, фторопластовая линза обычной толщины, 3-4 мм, будет непрозрачна для 10,6 мкм и быстро сгорит.

 

to AntonSor. А что это за соединение для просветления. Например, для оптических систем может выступать соединения того же коемния. А для кремния что?

 

У кремния n = 3.4, однослойное покрытие должно иметь n = 1,84. По справочнику, близкие значения имеет оксид скандия Sc2O3, 1,86 и оксид иттрия Y2O3. Наносятся испарением в вакууме. Толщина пленки - 1,4 мкм. Или многослойное покрытие MgF2 0,7 мкм и ZnSe 0,57 мкм, наносятся также испарением в вакууме (ИЭ).

 

miriam:
За сколько? Сколько примерно наработал? и если можно фотки трубки, особенно интересует электроды
AntonSor:
ZnSe это и есть селенид цинка
и действительно, это пока лучший материал для оптики для СО2 лазеров. KCl и NaCl пропускают лучше всего, и отражают мало. С них хорошо линзы делать. Но то, что они хорошо растворяются в воде все поганит. У арсенида галлия очень неплохая теплопроводность. У германия высокая термостойкость. Но у германия приличное поглощение и отражение,у арсенида галлия меньше, но больше чем у ZnSe