Tavalise valguse ja laserikiirguse võrdlus Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Laserite tüübid Rubiinlaser ehk tahkislaser Gaaslaser dioodlaser ehk pooljuhtlaser Rubiinlaser Seda tüüpi laseris on rubiinist varras, mille otstes kristall kiirgavate on peeglid. Valge valguse sähvatused ergutavad lisanditega rubiini aatomeid. Niipea, kui üks ergutatud aatomitest suudab spontaanselt footoni kiirata, stimuleerib see footon teisi ergutatud aatomeid kiirgama valgust, mis peegeldub edasi-tagasi varda otstesse paigutatud peeglite vahel. Üks peeglitest on pool-läbilaskev, nii et laseri kiir saab
Laserid Laserite liigid ● Gaaslaser- tööstuses laserlõikamises ja -keevitamises ● Vedeliklaser ● Pooljuhtlaser- pumbatakse elektriliselt, laserprinterites, CD/DVD lugejates ● Dielektriklaser- spektroskoopias, värvlaserite pumpamiseks Kasutusalad ● Fotokeemia ● Interferomeetrias- mõõdab vahepikkuste ja keskkondade erinevusi ● Militaartehnoloogias- kauguste või sihtmärgi määramiseks, kaitsemeetmeteks, kommunikatsiooniks ja suunatud energia relvadeks. ● Laserlõikus ● Laser valgusshow ● Mikro- ja nanopindade töötlemine- silmakirurgias ja nahahaiguste ravimisel
Laserravi Mida mõistame sõna all LASER · Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation valguse võimendamine stimuleeritud kiirguse abil Laserid meditsiinis · Süsinikdioksiid laser · Argoonlaser · Heelium-neoonlaser · Pooljuhtlaser ehk dioodlaser Laserite tüübid · Ablatiivsed laserid mittekontaktsed · Mitteablatiivsed laserid kontaktsed Laservalgus vs. tavaline valgus · Laseri valgus on monokromaatiline kindla sagedusega · Koherentne lained on ühesuguse pikkusega · Kollimatiivne valguskiir ei haihtu ruumis Näidustused · Stomatoloogias (parodontoos) · Nina- kõrva- kurguhaiguste puhul (põskkoopa põletik, kõrvapõletik, mandlipõletik)
Veidike ajalugu pooljuhtidest: · 1874- esimene pooljuhi ja metalli töötav kontakt (Braun) · 1899- elektroni avastamine · 1907- esimene valgust kiirgav diood (Round) · 1947- esimene bipolaarne transistor (Bardeen, Brattain, Shockley) · 1954- esimene päikesepatarei (Chapin, Fuller, Pearson) · 1958- esimene tunneldiood (Esaki) · 1959- esimene nn. mikroskeem · 1960- esimene metall-oksiid-pooljuht väljatransistor (MOSFET) · 1962- esimene pooljuhtlaser GaAs baasil (IBM laboris) · 1966- esimene metall-pooljuht väljatransistor (MESFET) · 1971- esimene mikroprotsessor INTEL 4004 · Pooljuhtide kasutusalad: · LED-id · Pooljuhtlaserid · Mikroelektroonika · Valgusdetektorid · Päikesepatareid · Muud kasutusalad · Pooljuhtide tulevik: · Valgust kiirgav räni (Si laser IBM-ist) · Optilised arvutid, optilised · signaaliedastused..... · Uued nanostruktuurid, footonkristallid · Optilised kaablid kodudesse
Iga peegeldus justkui lisaks uue võimendkristalli. Esimese laseri leiutas 1960. aastal USA füüsik Theodore Maiman. Lasereid jagatakse tööreziimi, 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 1. Monokromaatilisus 2. Koherentsus 3. Vähene hajuvus 4. Suur võimsus Laseri kasutusvaldkonnad 1. Tööstuses - materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks 2. Elektroonikas - CD-seadmetes, laserprinterites, laserhiirtes, laserskännerites 3. Meditsiinis - hambaravi, silmalõikused, laserkirurgija 4. Meelelahutuses - holograafias, visuaalkunstis 5. Sõjaväes 6. Sidetehnika - valguskaablid 7
optilisse resonaatorisse paigutatud aines. Laseri tüübid Lasereid jagatakse tööreziimi, ergasti ja kiirguri järgi. · alalislaserid · välklaserid (impulsslaser) o neodüümlaser · tahkislaser o rubiinlaser o kristall-laser · gaaslaser o argoon-laser o heelium-neoon laser o krüptoonlaser · süsinikdioksiidlaser · eksimeerlaser · vedeliklaserid o värvlaser · pooljuhtlaser (dioodlaser) · kemolaserid Laserkiire omadused · Monokromaatilisus · Koherentsus · Vähene hajuvus 4 · Suur võimsus Laseri kasutusvaldkonnad · Tööstuses materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks Laserkeevitus on parim teadaolev tehnoloogia metallisulamite, sh titaani
Laseri abil saadakse stimuleeritud kiirgus. Laseri tööpõhimõte seisneb pöördhõive tekitamises optilisse resonaatorisse paigutatud aines. [5 EE lk.411 ; ,,Laserid" lk.4 ; wikipedia.org./wiki/laser ; google.ee/esimene laser] Lasereid on erinevaid tüüpe ja neid jagatakse tööreziimi, ergasti ja kiirguri järgi. Suuremad laseri liigid on: alalislaserid, välklaserid, tahkislaseid, gaaslaser, süsinikdioksiidlaser, eksimeerlaser, vedliklaser, pooljuhtlaser ja kemolaser. Neid laseri tüüpe kasutatakse erinevates valdkondades. Tänapäeval kasutatakse sadu erinevaid lasereid. Laserivalgus suudab edastada telefonikõnesid, mängida CD-delt maha muusikat ning lugeda infot arvutite CD-ROM-idelt. Lasereid kasutatakse ka kirurgias. Laserskalpelli abi on võimalik opereerida äärmiselt täpselt ja minimaalse verejooksuga. Laserkiire abil saab ka valutult hambaid puurida. Samuti kasutatakse lasereid veel poodides, vöötkoodi lugemiseks, tööstuses
kiirgavad koherentvalguse kitsaid kimpe. 28. Laserites saavutatakse pöördhõive kasutades abitasemeid, mille kaudu saab kuhjata aatomeid kõrgemale tasemele. 29. Laserite kiirgus on koherentne, monokromaatne, suunatud kitsasse vihku ja võib küündida ülivõimsusteni. 30. Lasereid kasutatakse kõiges, kus on vaja selliste omadustega kiirgust nagu laserid toodavad. Näiteks laserplaadid, laserprinterid, meditsiinis laserskalpellid jne. Lisaks veel teadustöös laserspektroskoopias. 31. Pooljuhtlaser - valgusdiood, mis annab koherentvalgust. Gaaslaser Liigituse aluseks on mehhanism, millega saavutatakse pöördhõive. 32. Laserkiirgus on ohtlik, kuna võib põhjustada silmakahjustusi ja põletushaavu. Roland Pukk 12A
Aleksei Agesin IS14 VIKK 1.06.2015 iPooljuhtlaserid ja laserid referaat Pooljuhtlaserid Laserdiood ehk pooljuhtlaser on optoelektrooniline kiirgusallikas, milles tekib optiline kiirgus nagu valgusdioodiskielektronide ja aukude rekombineerumisel, s.t vastasmärgiliste laengukandjate ühinemisel. Ent laserdioodis ei toimu see spontaanselt, vaid stimuleeritult; seega toimub valguse võimendus kiirguse stimuleeritud ehk indutseeritud emissiooni tulemusena. Sel juhul tekkiv kiirgus on monokroomne (ühevärviline) ja koherentne, mispuhul elektromagnetlainete faasidevahe püsib muutumatuna
o heelium-neoon laser o krüptoonlaser · süsinikdioksiidlaser · eksimeerlaser · vedeliklaserid o värvlaser- nende aktiivaine on orgaanilise värvaine lagus, ergasti harilikult teine laser. Värvilaserite põhieelis on valguslaine pikkuse sujuv muudetavus laias vahemikus (umbes 0,3-1,3 m). See toimub astmeliselt värvaine vahetamise teel ning astme piires sujuvalt resonaatori spektraalselektoriga. · pooljuhtlaser (dioodlaser)- luuakse pöördhõive pooljuhikristalli juhtivus- ja valentsitsooni vahel ning kiirgus tekib elektronide ja aukude stimuleeritud rekombineerumisel. · kemolaserid- valguse genereerimiseks juhitakse kokku gaasid, mille reageerides tekivad ergastatud molekulid. Reaktsiooni vallandab harilikult valgustamine või elektrilahendus, mis tekitab vabu radikaale. Enamik kemolasereid kiirgab infrapunaalal (2-6 m), nende kasutegur ja võimsus on suured.
Gordon Gouldi valguslaserit, kes oli ühtlasi esimene mees, et võttis kasutusele sõna ,,laser". Oma laseri ehitamist alustas ta juba 1958 aastal ent alles 1977 aastal õnnestus tal see lõpuks ka patenteerida. Selle patendi saamine oli üks väga pikk ja keeruline protsess, kus nii mõneligi korral tehti talle suurt ülekohut. Esimene gaasilaser (põhineb püsival valgusel) leiutati 1960 aastal Ali Javani poolt. Robert Halli leiutatud revolutsiooniline pooljuhtlaser on ka tänapäeval kasutatav paljudes igapäevastes elektroonikaseadeldistes. Süsinikdioksiidlaser leiutati 1964 aastal, sellest ajast alates on palju laseritüüpe leidnud kasutamist nii meditsiinis, tööstuses ja sidetehnoloogias. [2] Seega on raske öelda, kes on see üks ja ainus laseri leiutaja, sest paljud teadlased on oma panuse sellesse pannud. Nähtavasti on aga tõsi seegi, et siiski kõige esmalt välgatasid õiged mõtted
tahkislasereid. Lisaks saab lasereid liigitada genereeritava kiirguse järgi: iraser (infrapuna-), uvaser (ultraviolett-), raser või xaser (röntgenikiirguse) ja gaser (gammakiirguse laser). Gaaslaserid on argoon-laser, heelium-neoon laser, krüptoonlaser. Tahkislaserid on rubiinlaser, kristall-laser ja vedeliklaseriks on värvlaser. Laseri tüüpideks on veel alalislaser, välklaser ehk impulsslaser (neodüümlaser), süsinikdioksiidlaser, eksimeerlaser, pooljuhtlaser ehk dioodlaser, kemolaserid. Laserite kasutamisel saab laserkiirguse rakendused jagada kahte põhirühma. Esiteks Objektide mõjutamine laserikiirgusega: intensiivne, koondatud laserikiir võib objekti sulatada, aurustada, pihustada või plasmastada, orgaanilisi aineid koaguleerida või söestada. Objekte mõjutatakse näiteks laserkirurgias, lasertöötluses (lõikamisel, mulgustamisel, keevitamisel), termotuumaenergeetikas (kütuse viimiseks tiheda kuuma
Schawlow´ga. Laseri tüübid Lasereid jagatakse tööreziimi, ergasti ja kiirguri järgi. · alalislaserid · välklaserid (impulsslaser) o neodüümlaser · tahkislaser o rubiinlaser o kristall-laser · gaaslaser o argoon-laser o heelium-neoon laser o krüptoonlaser · süsinikdioksiidlaser · eksimeerlaser · vedeliklaserid o värvlaser · pooljuhtlaser (dioodlaser) · kemolaserid Gaaslaserid Gaaslaserid on enamasti alalislaserid. Ergastamiseks rakendatakse neis harilikult töögaasis toimuvat elektrilahendust, harvemini ergastatakse neid keemiliselt, valgus- või korpuskulaarkiiritusega. Elementaarkiirgureiks on neis aatomid (näiteks Ne), ioonlasereis ioonid (Ar+, Cd+-aur), molekullasereis molekulid (CO2). Molekullasereis rakendatakse võnkeseisunditevahelisi siirdeid. Niisuguste molekullaserite kasutegur on 10-30%.
Laseri abil saadakse stimuleeritud kiirgus. Laseri tööpõhimõte seisneb pöördhõive tekitamises optilisse resonaatorisse Lasereid jagatakse tööreziimi, 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 Tänapäeval kasutatakse sadu erinevaid lasereid. Laserivalgus suudab edastada telefonikõnesid, mängida CD-delt maha muusikat ning lugeda infot arvutite CD- ROM-idelt. Lasereid kasutatakse ka kirurgias. Laserskalpelli abi on võimalik opereerida äärmiselt täpselt ja minimaalse verejooksuga. Laserkiire abil saab ka valutult hambaid puurida. Samuti kasutatakse lasereid veel poodides, vöötkoodi
Kuidas saavutatakse laserites pöördhõive? Laserites saavutatakse pöördhõive kasutades abitasemeid, mille kaudu saab kuhjata aatomeid kõrgemale tasemele. 27. Milliste omadustega on laserite kiirgus? Laserite kiirgus on koherentne, monokromaatne, suunatud kitsasse vihku ja võib küündida ülivõimsusteni. 28. Kus ja milleks lasereid kasutatakse? Lasereid kasutatakse elektroonikas, meditsiinis, tööstuses. 29. Mis liiki lasereid tead, mis on liigituse aluseks? Pooljuhtlaser, gaaslaser, värvlaser, välklaser. 30. Miks on laserkiirgus ohtlik? Laserkiirgus on ohtlik, kuna võib põhjustada silmakahjustusi ja põletushaavu.
MultiRead tüüpi CD-ROM ajami abil. CD-RW ketta tööpõhimõte on järgmine. Kettatoorikuks on 120 mm diameetriga läbipaistev polükarbonaatketas, mille pealmisele küljele pressitakse spiraalne soon sammuga 1,3 mikromeetrit. Seejärel kantakse pinnale mitu õhukest kihti erinevaid materjale, millest üks hõbeda, indiumi, antimoni ja telluuri sulam - toimib informatsiooni salvestava keskkonnana. Kui ajamis olev infrapunane pooljuhtlaser seda s aine jääb pärast kuumutamist kas amorfsesse või kristalsesse olekusse sõltuvalt sellest, kui kõrge oli kuumutamistemperatuur ja millised olid jahtumistingimused. Kristalses olekus punktid peegeldavad valgust hästi ja amorfses olekus punktid halvasti. Efekt on sama, mis tavaliste CD-ROM ketaste puhul, kus valgust hajutavad punktid on tekitatud mehaaniliselt tillukeste süvendite sissepressimise teel. Kuna faasimuutus on pöörduv protsess, siis hiljem võib samale
juurde) oskavad lugeda vaid need lugerid, mis seda toeatavad. 1.2.CD-lugeri tööpõhimõte Laserplaat pöötleb CD-lugerid konstantse kiirusega. Plaati pööritaval mootoril on ülimalt täpne tagasisisemahhanism, mis jälgib pidevaly plaadi pöörlemiskiirust. 1. CD-ROM-i pinnal asuv spiraalne salvestusjälg sisaldab tasaseid lõokr ja sübemdeid (täkkeid ja vahesid täkete vahel) süvendid hajutavad valgust, tasased lõigud peegeldavad. 2. Pooljuhtlaser genereerib valguskiire, mille läätsesüsteem fokuseerib laserplaadile. 3. Laserkiir läbib laserplaati katva plastikkaitsekelme ja peegeldub alumiiniumist põhimikul.Viimasele on kantud salvestis. 4. Laserplaadi salvestusjälje tasaselt osalt peedeldunud valguskiir murdub prismas, mis suunab selle valgustundlikule pooljuhtelemendile(fotofioof, transistor vms) 5. Fotoelement muundab valgusimpulsid elektriimpulssideks, millest spetsiaalne
Mitmete allikate põhjal peetakse seda esimeseks optiliseks- ehk valguslaseriks. Samas peavad paljud tehnikaajaloolased esimeseks hoopis Gordon Gouldi valguslaserit. Igal juhul on kindel, et sõna ,,laser" kasutas esimest korda just see teadlane. Oma laseri ehitamist alustas ta juba 1958. aastal ent alles 1977. aastal õnnestus tal see lõpuks ka patenteerida. Esimene gaasilaser (põhineb püsival valgusel) leiutati 1960. aastal Ali Javani poolt. Robert Halli leiutatud revolutsiooniline pooljuhtlaser on ka tänapäeval kasutatav paljudes igapäevastes elektroonikaseadeldistes. Süsinikdioksiidlaser leiutati 1964. aastal. Sellest ajast alates on palju laseritüüpe leidnud kasutamist nii meditsiinis, tööstuses ja sidetehnoloogias. 4 Laserite tüübid Konkreetset laseritüüpi iseloomustavad tema kiirguse lainepikkused, monokromaatilisus (kiirgusjoone spektraallaius), koherentsusaste, moodistruktuur, polariseeritus, laserikiirte
. m ; pooljuhtlaser, läätsed, peeglid, fotodiood. suurendamine; töökindluse suurendamine; jõudluse s . E s ( m) = 2 Salvestusraja järgimine: 3 kiirega optiline süsteem keskmine suurendamine.
See on tundlikum kui fotodiood. Fototüristor Nagu tavaline ainult, et juht on asendatud valgusvooga. 1.18. Valgusdiood (LED) 7 Kiirgab valgust. Light Emitting Diode(LED). Valgus tekib läbiva voolu toimel. Materjal: Räni ei kõlba, sest annab infrapuna valgust. GaAsP. Kasutatakse signaallambina. Pooljuhtlaser on ka valgusdiood, aga parema optilise konstruktsiooniga. 1.19. Optron Valgusallikas(valguse saamiseks kasutame elektrit) + valguse vastuvõtja(muundab valguse elektriks) toimub signaali või energia muumine skeemi järgi elekter valgus elekter - optiline info edastus N: kõrgepingeliinid el-isolatsioon 3000V kõrgepinge Arvuti 5V elektritoitega valgusallikas valguse muundur elektrisignaaliks
Ventiil-fotoefekti korral tekivad elektron-auk-paarid pooljuhis pn-siirde alas. Siirde elektriväli viib elektroni ja augu lahku, mistõttu pooljuhitüki otste vahel tekib pinge. Siire hakkab toimima vooluallikana, mis muundab valgusenergiat elektrienergiaks. Optoelektroonika tegeleb optilise ja elektrilise energia vastastikuse muundamisega. Levinumad optoelekt- roonikaseadmed on valgusdiood (päripingestatud pn-siire, mis elektrienergia arvel kiirgab valgust), pooljuhtlaser (laserina töötav valgusdiood) ja fotorakk (pn-siire, mis ventiil-fotoefektil muundab valgusenergiat elektrienergiaks). Lainejada väljendab ettekujutust üksikust footonist. Lainejada veidi erinevate sagedustega komponendid interfereeruvad, moodustades lainepaketi. Valguse faasikiirus vf on kiirus, millega liigub lainepaketi eesmine äär (lainefront). Faasikiirust on eespool nimetatud lihtsalt lainete kiiruseks vf = / T = f = 2 f / (2 / ) = / k.
Ventiil-fotoefekti korral tekivad elektron-auk-paarid pooljuhis pn-siirde alas. Siirde elektriväli viib elektroni ja augu lahku, mistõttu pooljuhitüki otste vahel tekib pinge. Siire hakkab toimima vooluallikana, mis muundab valgusenergiat elektrienergiaks. Optoelektroonika tegeleb optilise ja elektrilise energia vastastikuse muundamisega. Levinumad optoelekt- roonikaseadmed on valgusdiood (päripingestatud pn-siire, mis elektrienergia arvel kiirgab valgust), pooljuhtlaser (laserina töötav valgusdiood) ja fotorakk (pn-siire, mis ventiil-fotoefektil muundab valgusenergiat elektrienergiaks). Laetud osakeste võnkumisel tekkiva valguse intensiivsus on võrdeline võnkesageduse neljanda astmega: I = const 4. Soojuskiirguseks nimetatakse optilist kiirgust, mis tekib soojusliikumise energia arvelt. Kui keha tempera- tuur on väliskeskkonna omast kõrgem, siis see keha kiirgab, vastupidisel juhul aga neelab soojus- kiirgust
tüüpi CD-ROM ajami abil. CD-RW ketta tööpõhimõte on järgmine. Kettatoorikuks on 120 mm diameetriga läbipaistev polükarbonaatketas, mille pealmisele küljele pressitakse spiraalne soon sammuga 1,3 mikromeetrit. Seejärel kantakse pinnale mitu õhukest kihti erinevaid materjale, millest üks hõbeda, indiumi, antimoni ja telluuri sulam - toimib informatsiooni salvestava keskkonnana. Kui ajamis olev infrapunane pooljuhtlaser seda sulamit kuumutab, toimub faasiüleminek aine jääb pärast kuumutamist kas amorfsesse või kristalsesse olekusse sõltuvalt sellest, kui kõrge oli kuumutamistemperatuur ja millised olid jahtumistingimused. Kristalses olekus punktid peegeldavad valgust hästi ja amorfses olekus punktid halvasti. Efekt on sama, mis tavaliste CD-ROM ketaste puhul, kus valgust hajutavad punktid on tekitatud mehaaniliselt tillukeste süvendite sissepressimise teel
annaabi.ee 
