تطبيق ليزر الأشعة تحت الحمراء ، وما الفرق مع الليزر البنفسجي؟

في مجال الليزر ، يتم تعريف نطاق الأشعة تحت الحمراء على أنه الطول الموجي لليزر الصورة.ليزر الأشعة تحت الحمراءيستخدم على نطاق واسع في المجال العسكري والمجال المدني ، والذي تحدده خصائص نطاق الأشعة تحت الحمراء.

مع التقدم المستمر لأبحاث تقنية الليزر بالأشعة تحت الحمراء ، يتم توسيع طرق توليد الليزر بالأشعة تحت الحمراء تدريجيًا ، بشكل أساسي من خلال الانبعاث المباشر للأيونات المخدرة وتكنولوجيا أشباه الموصلات والتكنولوجيا غير الخطية.

(1) الانبعاث المباشر للأيونات الشائبة:

هناك مستويات طاقة مختلفة بين الأيونات ، وتنتقل الإلكترونات بين مستويات الطاقة ، والتي ستصدر فوتونات بطاقة من نطاق الأشعة تحت الحمراء الوسطى ، وبالتالي تشكل الليزر. من بينها ، تحتاج الأيونات المنشطة في ليزر أيون مخدر ممتاز إلى تلبية ثلاثة شروط:

① لديها هيكل مستوى الطاقة وحالة مستقرة.

② من أجل تحسين كفاءة تحويل مصدر ضوء المضخة بشكل كبير ، يجب اختيار الأيونات المنشطة ذات عرض فجوة نطاق امتصاص الضوء القوي.

كفاءة الكم مضان أعلى. على الرغم من أن الليزر المنبعث مباشرة من الأيونات المخدرة يتمتع بكفاءة تحويل بصري عالية ، مقيدة بخصائص المواد ، إلا أنه لا يمكنه الحصول إلا على نطاق نطاق صغير من الليزر.

(2) تكنولوجيا أشباه الموصلات.

ليزر أشباه الموصلات التقليدي يتم من خلال الجمع بين الإلكترونات والثقوب بحيث يتم إشعاع الفوتونات في الليزر. بعد ظهور تقنية الشلال الكمي ، يمكن تحسين كفاءة الكم وطاقة الإخراج ، وفي نفس الوقت ، يتم تمديد نطاق الطول الموجي لليزر الناتج. هذه الأجهزة فعالة ولديها نطاق واسع من الأطوال الموجية الناتجة ، لكن طاقتها الإنتاجية منخفضة نسبيًا وتحتاج إلى العمل في درجات حرارة منخفضة.

(3) تكنولوجيا تحويل التردد غير الخطي.

باستخدام هذه التقنية ، يمكن تحويل تردد الليزر المنبعث مباشرة من الأيونات بشكل فعال ، بحيث يمكن توسيع نطاق الليزر بشكل فعال. في نفس الوقت ، يمكنها تحقيق التصغير ، المعالجة الكاملة ، وإخراج ليزر عالي الطاقة.

نظرًا لوجود نطاق الأشعة تحت الحمراء في نافذة امتصاص الغلاف الجوي ، فهي منطقة مركزة نسبيًا من طاقة الإشعاع الحراري ، وامتصاص الماء قوي جدًا ، لذا فهي تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات.

(1) تستخدم الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء للحصول على طاقة الإشعاع الحراري المنبعثة من الهدف وتتبعها ، وتحقيق البحث والتوجيه ، وتحقيق الضربة الدقيقة. تراوحت الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء من الجيل الأول من صواريخ "سايدويندر" AM -9 من الجيل الأول لصاروخ جو-جو الأمريكي إلى الجيل الثاني من صاروخ "ريد هيد" البريطاني وصاروخ "ماترا". صاروخ R530 ، للجيل الثالث من الصاروخ السوفيتي P -73. الأجيال الثلاثة الأولى محدودة بتقنية البحث ذات المصدر النقطي بالأشعة تحت الحمراء ، والتي لا يمكنها التمييز بين أهداف متعددة. منذ سبعينيات القرن الماضي ، أحدث الجيل الرابع من تقنية تصوير النظرات بالأشعة تحت الحمراء ، التي تتعامل مع الأهداف الحرارية كمصدر ممتد ، ثورة الصواريخ الموجهة بالأشعة تحت الحمراء. الجيل الرابع نموذجي لصاروخ "Monster Serpent" الإسرائيلي -4 / 5.

(2) الأشعة تحت الحمراء ليدار. يتميز الليزر بالسطوع العالي ، واللون الأحادي الممتاز ، والتوجيه القوي. حقق جانب من التصوير العالي ميزة كبيرة جدًا ، حيث أدى إلى تحسين الدقة إلى مستوى سنتيمتر أو حتى مليمتر ، مقارنةً برادار الميكروويف السابق ، أعلى بما يقرب من 100 مرة ؛ كما أنه أعلى 1000 مرة من رادار الميكروويف في قياس السرعة الزاوية. في الوقت نفسه ، نظرًا لوجود نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة في أصغر نافذة امتصاص في الغلاف الجوي ، فيمكنه تحسين دقة القياس بشكل فعال.

(3) اتصال الليزر بالأشعة تحت الحمراء. بصفته ناقل المعلومات ، يمكن لليزر إثراء طريقة الاتصال بشكل كبير بسبب الكمية المتزايدة بشكل كبير من المعلومات التي يحملها. ومع ذلك ، فإن مصدر الليزر التقليدي سوف يمتص بقوة وينثره الغلاف الجوي ، مما يقلل بشكل كبير من مسافة الاتصال ، لذلك لا يمكن لاتصالات الليزر التقليدية أن تحل محل الاتصالات اللاسلكية تمامًا. ومع ذلك ، فإن ليزر الأشعة تحت الحمراء الموجود في نافذة الامتصاص في الغلاف الجوي أقل امتصاصًا وتناثرًا في الغلاف الجوي ، مما قد يؤدي إلى عصر جديد من الاتصالات بالليزر.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام ليزر الأشعة تحت الحمراء أيضًا في المراقبة الطبية والبيئية وغيرها من المجالات.

الليزر فوق البنفسجي:تعمل فوتونات الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة بشكل مباشر على تدمير الروابط الجزيئية الموجودة على سطح العديد من المواد غير المعدنية ، بحيث تخرج الجزيئات من الجسم ، وبهذه الطريقة لا تنتج حرارة عالية ، لذلك تسمى المعالجة الباردة ، وذلك باستخدام الليزر فوق البنفسجي (الطول الموجي). 355 نانومتر).

تكملة ليزر الأشعة تحت الحمراء والليزر فوق البنفسجي

يعد ليزر YAG بالأشعة تحت الحمراء (الطول الموجي 1.06 ميكرومتر) أكثر مصادر الليزر استخدامًا لمعالجة المواد.ومع ذلك ، فإن العديد من المواد البلاستيكية وبعض البوليمرات الخاصة ، مثل البوليميدات ، التي تستخدم بكميات كبيرة كمواد أساسية لألواح الدوائر المرنة ، لا يمكن تنقيتها عن طريق المعالجة بالأشعة تحت الحمراء أو المعالجة "الحرارية". لأن "الحرارة" تشوه البلاستيك ، فإن تفحم حواف القطع أو الثقوب المحفورة قد يؤدي إلى إضعاف هيكلي ومسارات موصلة طفيلية ، ويجب إضافة بعض عمليات المعالجة الإضافية لتحسين جودة المعالجة. لذلك ، فإن ليزر الأشعة تحت الحمراء غير مناسب لمعالجة بعض الدوائر المرنة. بالإضافة إلى ذلك ، حتى في كثافات الطاقة العالية ، لا يمتص النحاس الطول الموجي لليزر الأشعة تحت الحمراء ، مما يقيد نطاق استخدامه بشكل أكبر.

ومع ذلك ، فإن الطول الموجي الناتج لليزر فوق البنفسجي أقل من 0 .4 ميكرومتر ، وهي الميزة الرئيسية للتعامل مع مواد البوليمر.

على عكس المعالجة بالأشعة تحت الحمراء ، فإن المعالجة الدقيقة للأشعة فوق البنفسجية ليست معالجة حرارية في حد ذاتها ، ومعظم المواد تمتص الضوء فوق البنفسجي بسهولة أكبر من ضوء الأشعة تحت الحمراء. تعمل فوتونات الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة على كسر الروابط الجزيئية مباشرة على سطح العديد من المواد غير المعدنية ، وتنتج تقنية حفر الصور "الباردة" أجزاء ذات حواف ناعمة وأقل كربنة. علاوة على ذلك ، فإن خصائص الطول الموجي القصير فوق البنفسجي نفسها لها مزايا للمعالجة الميكانيكية الدقيقة للمعادن والبوليمرات. يمكن أن تركز على النقاط على الترتيب دون الميكرون للحجم ، بحيث يمكن تشكيل الأجزاء الدقيقة ، وحتى عند مستويات طاقة النبض المنخفضة ، يمكن الحصول على كثافة طاقة عالية لمعالجة المواد بشكل فعال.

معلومات الاتصال:

إذا كانت لديك أية أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا ومتطلباتنا ، سوف نتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.