laser cryogenic ແມ່ນຫຍັງ

ແນວຄວາມຄິດຂອງ lasers ປະຕິບັດງານຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາບໍ່ແມ່ນໃຫມ່: lasers ທີສອງໃນປະຫວັດສາດແມ່ນ cryogenic. ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ແນວຄວາມຄິດແມ່ນຍາກທີ່ຈະບັນລຸການດໍາເນີນງານຂອງອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ແລະຄວາມກະຕືລືລົ້ນສໍາລັບການເຮັດວຽກຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນໃນຊຸມປີ 1990 ດ້ວຍການພັດທະນາ lasers ແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ມີພະລັງງານສູງ.

ໃນພະລັງງານສູງແຫຼ່ງ laser, ຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນເຊັ່ນ: ການສູນເສຍ depolarization, ເລນຄວາມຮ້ອນຫຼື laser ໄປເຊຍກັນໂຄ້ງສາມາດມີຜົນກະທົບປະສິດທິພາບຂອງແຫຼ່ງແສງ. ໂດຍຜ່ານການເຮັດຄວາມເຢັນຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຫຼາຍສາມາດສະກັດກັ້ນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ນັ້ນແມ່ນ, ຂະຫນາດກາງທີ່ໄດ້ຮັບຕ້ອງໄດ້ຮັບການເຮັດໃຫ້ເຢັນເຖິງ 77K ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ 4K. ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຄວາມ​ເຢັນ​ສ່ວນ​ໃຫຍ່​ແມ່ນ​ປະ​ກອບ​ມີ​:

ລັກສະນະການປະພຶດຂອງຂະຫນາດກາງໄດ້ຮັບແມ່ນຖືກຍັບຍັ້ງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນວ່າເສັ້ນທາງເສລີ່ຍຂອງເຊືອກແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ອຸນຫະພູມ gradient ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ເມື່ອອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງຈາກ 300K ຫາ 77K, ການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງໄປເຊຍກັນ YAG ເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍປັດໃຈເຈັດ.

ຄ່າສໍາປະສິດການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຍັງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ນີ້, ຄຽງຄູ່ກັບການຫຼຸດລົງຂອງ gradient ອຸນຫະພູມ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນຫຼຸດລົງແລະດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຫຼຸດລົງຂອງ rupture ຄວາມກົດດັນ.

ຄ່າສໍາປະສິດ thermo-optical ຍັງຖືກຫຼຸດລົງ, ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນຕື່ມອີກ.

ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການດູດຊຶມຂອງສ່ວນຂ້າມຂອງ ion ໂລກທີ່ຫາຍາກແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການຫຼຸດລົງຂອງການຂະຫຍາຍທີ່ເກີດຈາກຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ພະລັງງານການອີ່ມຕົວແມ່ນຫຼຸດລົງແລະການໄດ້ຮັບເລເຊີແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ກໍາລັງຂອງປັ໊ມເກນຈະຫຼຸດລົງ, ແລະກໍາມະຈອນສັ້ນສາມາດໄດ້ຮັບໃນເວລາທີ່ສະຫຼັບ Q ກໍາລັງເຮັດວຽກ. ໂດຍການເພີ່ມການສົ່ງຕໍ່ຂອງຕົວຄູນຜົນຜະລິດ, ປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຊັນສາມາດປັບປຸງໄດ້, ດັ່ງນັ້ນຜົນກະທົບການສູນເສຍກາຝາກຂອງແມ່ກາຝາກກາຍເປັນຄວາມສໍາຄັນຫນ້ອຍ.

ຈໍານວນອະນຸພາກຂອງລະດັບຕ່ໍາທັງຫມົດຂອງຂະຫນາດກາງໄດ້ຮັບສາມລະດັບແມ່ນຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນ, ຂອບເຂດການສູບນ້ໍາໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງແລະປະສິດທິພາບພະລັງງານໄດ້ຖືກປັບປຸງ. ຕົວຢ່າງ, Yb:YAG, ເຊິ່ງຜະລິດແສງສະຫວ່າງຢູ່ທີ່ 1030nm, ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າເປັນລະບົບເຄິ່ງສາມລະດັບຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ແຕ່ລະບົບສີ່ລະດັບຢູ່ທີ່ 77K. Er: ຄືກັນກັບ YAG.

ອີງຕາມຂະຫນາດກາງທີ່ໄດ້ຮັບ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງຂະບວນການ quenching ບາງຈະຫຼຸດລົງ.

ສົມທົບກັບປັດໃຈຂ້າງເທິງ, ການດໍາເນີນງານຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງເລເຊີໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໂດຍສະເພາະ, lasers ຄວາມເຢັນອຸນຫະພູມຕ່ໍາສາມາດໄດ້ຮັບພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງຫຼາຍໂດຍບໍ່ມີການຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນ, ນັ້ນແມ່ນ, ຄຸນນະພາບ beam ທີ່ດີສາມາດໄດ້ຮັບ.

ບັນຫາຫນຶ່ງທີ່ຄວນພິຈາລະນາແມ່ນວ່າໃນແກ້ວເລເຊີ cryocooled, ແບນວິດຂອງແສງ radiated ແລະແສງສະຫວ່າງທີ່ຖືກດູດຊຶມຈະຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນໄລຍະການປັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຈະແຄບລົງ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງເສັ້ນແລະຄວາມຍາວ wavelength ຂອງ laser pumped ຈະເຂັ້ມງວດຫຼາຍ. . ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນຫາຍາກ.

ການເຮັດຄວາມເຢັນ Cryogenic ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນ, ເຊັ່ນ: ໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວຫຼື helium ຂອງແຫຼວ, ແລະໂດຍວິທີທາງການ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຈະໄຫຼຜ່ານທໍ່ທີ່ຕິດກັບໄປເຊຍກັນເລເຊີ. ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຖືກຕື່ມຄືນໃຫ້ທັນເວລາ ຫຼືນຳມາໃຊ້ໃໝ່ໃນວົງປິດ. ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການແຂງຕົວ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງວາງແກ້ວເລເຊີຢູ່ໃນຫ້ອງສູນຍາກາດ.

ແນວຄວາມຄິດຂອງໄປເຊຍກັນເລເຊີທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ. Titanium sapphire ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຄວາມຄິດເຫັນໃນທາງບວກ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດສະເລ່ຍໃນສິບວັດ.

ເຖິງແມ່ນວ່າອຸປະກອນເຮັດຄວາມເຢັນ cryogenic ສາມາດສັບສົນລະບົບເລເຊີ, ລະບົບຄວາມເຢັນທົ່ວໄປຫຼາຍມັກຈະງ່າຍດາຍຫນ້ອຍ, ແລະປະສິດທິພາບຂອງຄວາມເຢັນ cryogenic ອະນຸຍາດໃຫ້ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສັບສົນບາງຢ່າງ.