Rubiinlaser Peremeeskeskkond: safiir (Al2O3, anisotroopne dielektrik), dopeeritakse Cr2O3 (0,05 kaaluprotsenti). Lainepikkused: 694,3 nm & 692,9 nm A21 = 333 s-1, 2 = 3 ms, 21 = 2,5E-20 cm2 = 3,3E11 s-1 Nõrga signaali võimendus 0,2 cm-1 Optiline pumpamine: neeldumisribad 404 & 554 nm, = 50 nm (4A24F2, 4F1) Rubiinlaser, selle töö ja ehitus Pööratud jaotuse põhimõte realiseeriti esmakordselt rubiinlaseris (praegu kõige levinumad laserid), sünteetilisest rubiinist kristallvardas, millele on valmistamise ajal lisatud tühine hulk kroomi. Rubiin on alumiiniumoksiidi kristall teatud lisandiga, mis tingib tema suurepärase värvuse. Safiir on sama kristall, ainult teise lisandiga. Neid kristalle osatakse nüüd tehislikult valmistada pikkade varraste kujul, mille kristallivõre on väga hea kvaliteediga
laserkirurgia, laserteraapia. Meelelahutuses holograafias, visuaalkunstis Laserite kasutusala Sõjaväes Sidetehinka valguskaablid Mõõteseadmetes maamõõtmine Ehituses laserniverlliirid Valveseadmetes Laseri tüübid Laserid jagatakse tööreziimi, ergasti ja kiirguri järgi. alalislaserid neodüümlaser välklaserid argoonlaser tahkislaserid heeliumneoonlaser rubiinlaser krüptoonlaser kristalllaser süsinikdioksiidlaser gaaslaser eksimeerlaser värvlaser vedeliklaserid kemolaserid pooljuhtlaserid Rubiinlaser Laserid meditsiinis Laserid elektroonikas Laserid elektroonikas Kuidas see töötab ? Laserid meelelahutuses Laserid biofüüsikas laserpintsetid Ehk optilised näpitsad, suhteliselt uudne tehnika.
... ka Päike) 10 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
Laser ei ole mitte üksnes energiarikas ja suure intensiivsusega, vaid ühendab lisaks sellele mõningaid valguslainete jooned raadiolainete mõningate omadustega. Laseri põhimõtte avastas Charles Townes USA-s 1954. aastal, viimistledes seda koos 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
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation valguse võimendumine stimuleeritud kiirguse kaudu) on seade, mis võimaldab kiirata kitsaid, koherentseid ja monokromaatilisi valguskimpe. 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
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 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
stimuleeritud kiirguse kaudu) on seade, mis võimaldab kiirata kitsaid, koherentseid ja monokromaatilisi valguskimpe. Laseri abil saadakse stimuleeritud kiirgus. Laseri tööpõhimõte seisneb pöördhõive tekitamises 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
.......................................................................................7 3.1 Pööratud jaotus................................................................................................................7 3.2 Optiline pumpamine........................................................................................................8 4.LASERI TÜÜBID....................................................................................................................9 4.1 Rubiinlaser.......................................................................................................................9 4.2 Gaaslaser.........................................................................................................................9 4.3 Röntgen laser.................................................................................................................10 4.4 Värvilaser.....................................................................................
lisandiioonid või värvustsentrid. Tahkislaserid on enamasti mõõduka kasuteguriga, kuid võimsad välkelaserid, mis genereerivad peamiselt spektri nähtavas ja lähiinfrapunapiirkonnas. Värvustsenterlaserite lainepikkus on laias infrapunaalas reguleeritav. Tahkislasereid käivitatakse fotoergastusega (võimsate välklampidega, teiste laseritega, sealhulgas pooljuhtlaseritega). Paljudel juhtudel rakendatakse neid hiidvälkereziimis. o rubiinlaser o kristall-laser · gaaslaser- ergastamiseks rakendatakse neis harilikult töögaasis toimuvat elektrilahendust, harvemini ergastatakse neid keemiliselt, valgus- või korpuskulaarkiiritusega. Elementaarkiirgureiks on neis aatomid, ioonlasereis ioonid, molekullasereis molekulid. Molekullasereis rakendatakse võnkeseisunditevahelisi siirdeid. Gaaslaseritega on saadud valguse seni ületamatud koherentsus, monokromaatilisus ja suunatus
Süsinikdioksiidlaserid suudavad infrapunastel lainepikkustel koondada ühte punkti sadu vatte energiat. Seetõttu kasutatakse neid tööstuses laserlõikamises ja -keevitamisel. Süsinikdioksiidlaseri kasutegur on tavatult suur: üle 10%. Argoon-ioonlaser suudab töötada mitmel lainepikkusel vahemikus 351528,7 nm, kusjuures ta võib kiirata mitmel lainepikkusel korraga. [1] Pilt 1 Heelium-neoon gaasilaser Pilt 2 Rubiinlaser 4.2 Dielektriklaser Dielektriklaseri ehk tahkislaseri keskne komponent on kristall või klaas, mida on ioonidega rikastatud, et keskkonnas oleks vajalikud energiatasemed. Näiteks esimene toimiv laser oligi rubiinlaser (vt pilt 2), kus kasutati rubiini, mis olemuselt on kroomiga rikastatud korund. Pöördhõive tekib sel juhul lisandis, rubiini korral kroomis. Selleks, et tahkislaseris saavutada
kiirgusvõimsus (alalislaseril) või välke kestus, energia ja ilmumisaja sagedus, kasutegur ja mõõtmed. Aktiivaine oleku järgi eristatakse gaas-, vedelik- ja 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
Ergastamisel viiakse elektronid ergastatud olekusse, kust nad kohe siirduvad väiksema energiaga, aga metastabiilsesse olekusse. Kuna metastabiilses olekus viibivad elektronid kaua, ja ergastamine toimub pidevalt, siis peagi on ergastatud olekus elektrone rohkem kui neid on põhiolekus. Sellist olukorda nimetatakse pöördhõiveks, sest tavaliselt on elektrone põhiolekus rohkem kui ergastatud olekuis. 13. Kuidas töötab rubiinlaser? - Seda tüüpi laseris on sünteetilisest rubiinist varras, mille otstes on peeglid. Valge valguse sähvatused spiraalsest ümber varda asuvast välklambist ergutavad 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-
1960. aasta mais õnnestus Ameerika teadlasel Theodore Maimanil luua esimene laserkiir, erepunase valguse impulss. Tema laseriks oli rubiinlaser ( joon.1). joon. 1 Esimene laser tekitas valgust sünteetilisest rubiinist. Rubiin annab tavalist valgust välklambist ja kiirgab laserivalgust. Sellega oli pandud alus uuele teadusharule, millele leitakse tänapäeval juba sadu ning isegi tuhandeid kasutusi teaduses, tehnikas ja meelelahutuses. Sõna ,,laser" on tulnud ingliskeelsest sõnadest light amplification by stimulated emission of radiation mis
peegli vahele, siis saalib äärmiselt koherentne ja teravalt suunatud valguskiirtekimp edasi-tagasi piirkonnast, kus esineb pööratud jaotus. Valguse suure kiirguse tõttu toimub see pidevalt kasvava intensiivsusega edasi-tagasi põrkumine välkkiirelt. Seega tekib kõigi tingimuste täidetuse korral tohutult intensiivne, eriliste omadustega, väga lühiajaline valgusimpulss. Ardo Laur Rubiinlaser, selle töö ja ehitus Pööratud jaotuse põhimõte realiseeriti esmakordselt rubiinlaseris (praegu kõige levinumad laserid), sünteetilisest rubiinist kristallvardas, millele on valmistamise ajal lisatud tühine hulk kroomi. Rubiin on alumiiniumoksiidi kristall teatud lisandiga, mis tingib tema suurepärase värvuse. Safiir on sama kristall, ainult teise lisandiga. Neid kristalle osatakse nüüd tehislikult valmistada pikkade varraste kujul, mille kristallivõre on väga hea kvaliteediga
Päikesevalgust võib vahetult muuta elektrienergiaks pooljuht-päikeseelementide abil. Nad töötavad põhimõttel, et pooljuhis p-n siirdealas (p juhtivusega ja n juhtivusega alade kokkupuutepiirkond) neeldunud valgus tekitab seal auk-elektron paari, mis sisemis e elektrivälja toimel liiguvad eri suundades ja tekitavad välisahelas pinge. Väga lai optiliste omaduste kasutusala on laserid (rubiinlaser, pooljuhtlaserid) ja valgusdioodid, mida kasutatakse indikaatorites neid võib teha väga väikeseid, valgustäpi s uurusi. 19. Materjalide soojuslikud omadused: soojusmahtuvus, soojuspaisumine ja soojusjuhtivus (11.1), antud joon 11-1 ja 11-2 Soojusmahtuvus Keskmine soojusmahtuvus on soojushulk Q, mida materjalile tuleb anda, et tõsta tema temperatuuri 1 kraadi võrra. Tegelik
piirkonnas infrapunasest kuni ultravioletse valguseni. Päikesevalgust võib vahetult muuta elektrienergiaks pooljuht-päikeseelementide abil. Nad töötavad põhimõttel, et pooljuhis p-n siirdealas (p juhtivusega ja n juhtivusega alade kokkupuutepiirkond) neeldunud valgus tekitab seal auk-elektron paari, mis sisemise elektrivälja toimel liiguvad eri suundades ja tekitavad välisahelas pinge. Väga lai optiliste omaduste kasutusala on laserid (rubiinlaser, pooljuhtlaserid) ja valgusdioodid, mida kasutatakse indikaatorites neid võib teha väga väikeseid, valgustäpi suurusi. Väga palju kasutatakse optilisi kaableid, mida valmistatakse klaaskiududest. Neid vaatleme punktis 12.5. 19. Materjalide soojuslikud omadused: soojusmahtuvus, soojuspaisumine ja soojusjuhtivus (11.1), antud joon 11-1 ja 11-2 11.1.1 Soojusmahtuvus Keskmine soojusmahtuvus on soojushulk Q, mida materjalile tuleb anda, et tõsta tema temperatuuri 1 kraadi võrra
(rubiin, safiir) (tegelikult on Al2O3 vorme rohkem) Vääriskive (peam. rubiine) toodetakse tehislikult Al2O3 + Cr2O3 ((0,05%) sulatatakse vesinik-hapnikpõleti leegis Kunstlikke rubiine kasutatakse - mehh. kellades laagritena (suur kõvadus, kulumiskindlus) - ehetena (koostiselt on looduslikud ja tehisrubiinid identsed) - kvantgeneraatorites (rubiinlaserites) töötava kehana (ajalooliselt esimene laser oli rubiinlaser) Korundi kasutatakse - lihvimismaterjalina (abrasiiv): smirgelpaber jm. Veetustatud Al-hüdroksiidi Al(OH)3 → Al2O3 - kasutatakse meditsiinis (alumogeel) - sorbendina laborites ja biotehnoloogias (kromatograafia) Kõrgemal tº-l saadud Al2O3 aktiivsus on väike Põhiosa α-Al2O3-st kasut. Al-tööstuses (Al saamiseks) Al2O3 toodang (orient.) – 30 milj. t/a Alumiiniumsulfaat nii lihtsulfaat kristallhüdraadina Al2(SO4)3 · 18H2O
annaabi.ee 
