Laseri lühiülevaade (0)

Laser
Laser (Ligth Amplification by Stimulated Emission of Radiation - valguse võimendumine stimuleeritud kiirguse kaudu) on seade, mis võimaldab kiirgata kitsaid , koherentseid ja monokromaatilisi valguskimpe.
Laseri abil saadakse stimuleeritud kiirgus. Laseri tööpõhimõte seisneb pöördhõive tekitamises optilisse resonaatorisse paigutatud aines.
Laseri ehitus
Laseri sünteetiline rubiinkristall töödeldakse silindriks, mille telje pikkus ületab tublisti läbimõõtu. Veel on oluline, et ta asetatakse teljega risti rihitud tasapatalleelsete peeglite vahele, optilisse resonaatorisse. Kiirgurkristalli telje suhtes kaldu levivad footonid väljuvad peagi kristallist, kuid telje suunas kiirgunud footonid stimuleerivad üha uusi ja uusi egastanud kroomiioone. Esimesel stimuleeritud kiirguse tekkeaktil saab ühest footonist 2, järgmisel 2-st 4n edasi 4-st 8, 8-st 16 jne. Kiiresti paisub ühesuguste, koherentsete footonite laviin . Piki kristalli leviv valguslaviin peegeldub kummagi peeglini jõudes kristallidesse tagasi. Iga peegeldus justkui lisaks uue võimendkristalli. Esimese laseri leiutas 1960. aastal USA füüsik Theodore Maiman.
Lasereid jagatakse töörežiimi, ergasti ja kiirguri järgi
alalislaserid
välklaserid (impulsslaser)

• neodüümlaser
  

tahkislaser

• rubiinlaser
  
• kristall-laser
  

gaaslaser

• argoon -laser
  
• heelium -neoon laser
  
• krüptoonlaser
  

süsinikdioksiidlaser
eksimeerlaser
vedeliklaserid

• värvlaser
  

pooljuhtlaser (dioodlaser)
kemolaserid
Laserkiire omadused

Monokromaatilisus

Koherentsus

Vähene hajuvus

Suur võimsus
Laseri kasutusvaldkonnad

Tööstuses - materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks

Elektroonikas - CD-seadmetes, laserprinterites, laserhiirtes, laserskännerites

Meditsiinis - hambaravi, silmalõikused, laserkirurgija

Meelelahutuses - holograafias, visuaalkunstis

Sõjaväes

Sidetehnika - valguskaablid

Mõõteseadmetes - maamõõtmine

Valveseadmetes
Eestlaste osa laserite leiutamisel
Maailmas on kolm arvestatavat eksimeerlasereid tootvat maad – USA, Saksamaa ja Eesti. Eestis valmistatud lasereid võib kohata üle maakera, neid on meilt ostnud Ameerika, Jaapan, Hiina, aga ka sellised nagu Indoneesia . USA-s kasutatakse Eesti lasereid sellistes kohtades, nagu kosmoseagentuur NASA, tuumauuringute uurimiskeskus Los Alamoses (kus leiutati tuumapomm), "tähesõdadega" seotud AMES Laboratory's, USA mere- ja õhujõududes ja mujalgi. Laserit valmistades tuleb sageli arvestada ka tellijate erisoovidega – allveelaevades kasutatavatel ei tohi laser sisaldada põlevaid osi või näiteks Jaapani jaoks tuli teha aparaadi korpus musta värvi. Enamik Eestis valmistatud eksimeerlasereist on eksporditud silmaoperatsiooniseadmete jaoks. Eesti laseri eelis on tema kergus – vaid 13 kg –, mistõttu kogu operatsiooniseade kaalub ainult 90 kg ja on seega hõlpsasti teisaldatav-kasutatav, samas kui konkurentide analoogsed seadmed kaaluvad 450 kilost ühe tonnini. Ka hinnavahe on suur – Eestis valmistatud laser maksab 12 000 dollarit ja selle laseriga varustatud operatsiooniseade 350 000, aga teiste firmade seadmed maksavad 450 000 – 1 000 000 dollarit. Samas on meie laserseadmed väga töökindlad – kõigist toodetuist on tulnud remontida vaid paari eksemplari ning ka siis pisivigu. Pealegi saab Neweksi laseri kulunud detailid vahetada 5 minutiga, aga konkurentide toodete juures kulub selleks kuni pool päeva.
STOPP !

Laserkiirgus tekib stimuleeritud kiirgusaktidel. Laserkiirguritelt saavutatakse põõrdhõive, kuhjates tugeva ergastusallika toimel aatomeid/molekule metastabiilsetele tasemetele abitasemete kaudu.

Laseri põhiosad on kiirgur, (aktiivaine), ergasti ja optiline resonaator (peeglipaar)

Laserkiirgus on koherentne, monokromaatne, suunatud ja võib olla üliintensiivne; laserkiirgust saab tugevasti konsentreerida nii ajas (femtosekundilised välked) kui ruumis (mikromeetrised fookustäpid).
Laser on oskamatul kastuamisel ohtlik!