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气体激光器应用中的优势
以气体为工作物质的激光器称为气体激光器。它是目前品种最多、应用很广泛的一类激光器。单色性和相干性都比较好,能长时间较稳定地工作,大都能连续工作。激光波长已达数千种,广泛地分布在紫外到远红外波段范围内。一般说来,气体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。由于上述优点,在民用和科学研究中,比如工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应用很广。但多数工作气体的气压较低,单位体积中的粒子数大约只有固体中激活离子数的千分之几,所以瞬时功率不高。不过少数象二氧化碳(C02)气体激光器:不论脉冲辐射功率还是连续辐射功率都达到了相当高的水平。
气体激光工作物质有原子、离子和分子气体三大类。原子气体都是中性的,激活成分分惰性气体(氦、氖、氩、氪、氙)和金属蒸气(铯、铅、锌、锰、铜)等。惰性气体原子的激光波长大都分布在红外、远红外区,少数在可见光范围。氦氖气体是其典型代表。
原子丢掉最外层的电子后就成了离子,丢掉几个电子就叫几价离子。气态离子的激光工作物质大致也分两类:氩、氪、氙等惰性气体离子激光器;镉、硒、锌、铜等金属蒸气离子激光器。离子气体激光功率虽比原子气体高一些,但激光波长大多数在紫外和可见光部分,所以使用有一定的范围。
氦氖激光器是一种典型的原子气体激光器,也是人们最早研制成功而且目前仍然是应用最广的一种气体激光器。工作物质为惰性气体氦与氖的混合物,通常采用直流气体放电进行激励,其中氦原子起能量转移作用,而氖原子起粒子数反转和发射激光的作用,通常输出为6328埃的红色可见激光,也可制成近红外波段的激光输出,工作状态为连续运转。
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