មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ

✷ ឡាស៊ែរ

ឈ្មោះពេញរបស់វាគឺ Light Amplification ដោយ Stimulated Emission of Radiation។នេះមានន័យត្រង់ថា "ការពង្រីកនៃវិទ្យុសកម្មពន្លឺដែលរំភើប" ។វាគឺជាប្រភពពន្លឺសិប្បនិម្មិតដែលមានលក្ខណៈខុសប្លែកពីពន្លឺធម្មជាតិ ដែលអាចរាលដាលទៅចម្ងាយឆ្ងាយក្នុងបន្ទាត់ត្រង់មួយ ហើយអាចប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងតំបន់តូចមួយ។

✷ ភាពខុសគ្នារវាងឡាស៊ែរ និងពន្លឺធម្មជាតិ

1. Monochromaticity

ពន្លឺធម្មជាតិគ្របដណ្តប់ជួរដ៏ធំទូលាយនៃរលកចម្ងាយពីអ៊ុលត្រាវីយូឡេទៅអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ប្រវែងរលករបស់វាប្រែប្រួល។

图片 ១

ពន្លឺធម្មជាតិ

ពន្លឺឡាស៊ែរ គឺជារលកពន្លឺតែមួយ ដែលលក្ខណៈហៅថា monochromaticity ។អត្ថប្រយោជន៍នៃ monochromaticity គឺថាវាបង្កើនភាពបត់បែននៃការរចនាអុបទិក។

图片 ២

ឡាស៊ែរ

សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃពន្លឺប្រែប្រួលអាស្រ័យលើប្រវែងរលក។

នៅពេលដែលពន្លឺធម្មជាតិឆ្លងកាត់កែវភ្នែក ការសាយភាយកើតឡើងដោយសារតែប្រភេទផ្សេងគ្នានៃប្រវែងរលកដែលមាននៅខាងក្នុង។បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា aberration chromatic ។

ម្យ៉ាងវិញទៀត ពន្លឺឡាស៊ែរ គឺជារលកពន្លឺតែមួយ ដែលឆ្លុះក្នុងទិសដៅតែមួយ។

ជាឧទាហរណ៍ ខណៈពេលដែលកញ្ចក់របស់កាមេរ៉ាត្រូវមានការរចនាដែលកែតម្រូវការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយដោយសារពណ៌ ឡាស៊ែរគ្រាន់តែត្រូវការគិតគូរពីប្រវែងរលកប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះធ្នឹមអាចបញ្ជូនបានក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការរចនាច្បាស់លាស់ដែលប្រមូលផ្តុំពន្លឺ។ នៅកន្លែងតូចមួយ។

2. ទិសដៅ

Directionality គឺជាកម្រិតដែលសំឡេង ឬពន្លឺទំនងជាមិនសូវសាយភាយ នៅពេលដែលវាធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់លំហ។ទិសដៅខ្ពស់បង្ហាញពីការសាយភាយតិច។

ពន្លឺធម្មជាតិ៖ វាមានពន្លឺដែលសាយភាយក្នុងទិសដៅផ្សេងៗ ហើយដើម្បីកែលម្អទិសដៅ ត្រូវការប្រព័ន្ធអុបទិកដ៏ស្មុគស្មាញ ដើម្បីយកពន្លឺចេញពីទិសខាងមុខ។

图片 ៣

ឡាស៊ែរ៖វាគឺជាពន្លឺដែលមានទិសដៅខ្ពស់ ហើយវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការរចនាអុបទិក ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យឡាស៊ែរធ្វើដំណើរក្នុងបន្ទាត់ត្រង់ដោយមិនរីករាលដាល អនុញ្ញាតឱ្យបញ្ជូនចម្ងាយឆ្ងាយជាដើម។

图片 ៤

3. ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា។

ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាបង្ហាញពីកម្រិតដែលពន្លឺមានទំនោររំខានដល់គ្នាទៅវិញទៅមក។ប្រសិនបើពន្លឺត្រូវបានចាត់ទុកថាជារលក នោះខ្សែរឹតកាន់តែខិតកាន់តែជិត ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាកាន់តែខ្ពស់។ជាឧទាហរណ៍ រលកផ្សេងៗគ្នាលើផ្ទៃទឹកអាចបង្កើន ឬលុបចោលគ្នាទៅវិញទៅមក នៅពេលដែលវាបុកគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយតាមរបៀបដូចគ្នាទៅនឹងបាតុភូតនេះ រលកចៃដន្យកាន់តែច្រើន កម្រិតនៃការជ្រៀតជ្រែកកាន់តែខ្សោយ។

图片 ៥

ពន្លឺធម្មជាតិ

ដំណាក់កាល ប្រវែងរលក និងទិសដៅរបស់ឡាស៊ែរគឺដូចគ្នា ហើយរលកកាន់តែខ្លាំងអាចរក្សាបាន ដូច្នេះហើយទើបអាចបញ្ជូនបានចម្ងាយឆ្ងាយ។

图片 ៦

កំពូលភ្នំ និងជ្រលងភ្នំគឺស្របគ្នា។

ពន្លឺដែលមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាខ្ពស់ ដែលអាចបញ្ជូនបានក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយដោយមិនរីករាលដាល មានគុណសម្បត្តិដែលវាអាចប្រមូលផ្តុំទៅជាចំណុចតូចៗតាមរយៈកញ្ចក់ ហើយអាចប្រើជាពន្លឺដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ដោយការបញ្ជូនពន្លឺដែលបង្កើតនៅកន្លែងផ្សេង។

4. ដង់ស៊ីតេថាមពល

ឡាស៊ែរមានលក្ខណៈឯកតា ទិសដៅ និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាដ៏ល្អ ហើយអាចប្រមូលផ្តុំទៅជាចំណុចតូចៗដើម្បីបង្កើតពន្លឺដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់។ឡាស៊ែរ​អាច​ត្រូវ​បាន​ធ្វើ​មាត្រដ្ឋាន​ចុះ​ទៅ​ជិត​កម្រិត​នៃ​ពន្លឺ​ធម្មជាតិ ដែល​មិន​អាច​ចូល​ដល់​ដោយ​ពន្លឺ​ធម្មជាតិ។(Bypass limit: វាសំដៅទៅលើអសមត្ថភាពរាងកាយក្នុងការផ្តោតពន្លឺចូលទៅក្នុងអ្វីមួយដែលតូចជាងរលកនៃពន្លឺ។ )

ដោយការបង្រួញឡាស៊ែរទៅទំហំតូច អាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ (ដង់ស៊ីតេថាមពល) អាចត្រូវបានកើនឡើងដល់ចំណុចដែលវាអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកាត់លោហៈ។

图片 ៧

ឡាស៊ែរ

✷ គោលការណ៍នៃការយោលឡាស៊ែរ

1. គោលការណ៍នៃការបង្កើតឡាស៊ែរ

ដើម្បីផលិតពន្លឺឡាស៊ែរ អាតូម ឬម៉ូលេគុលដែលហៅថា មេឌៀឡាស៊ែរ គឺត្រូវការជាចាំបាច់។ឧបករណ៍ផ្ទុកឡាស៊ែរត្រូវបានផ្តល់ថាមពលពីខាងក្រៅ (រំភើប) ដូច្នេះអាតូមផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពដីដែលមានថាមពលទាបទៅជាស្ថានភាពរំភើបដែលមានថាមពលខ្ពស់។

ស្ថានភាពរំភើប គឺជាស្ថានភាពដែលអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមផ្លាស់ទីពីខាងក្នុងទៅសំបកខាងក្រៅ។

បន្ទាប់ពីអាតូមបំប្លែងទៅជាស្ថានភាពរំភើប វាត្រឡប់ទៅស្ថានភាពដីវិញបន្ទាប់ពីមួយរយៈពេល (ពេលវេលាដែលវាត្រូវការដើម្បីត្រឡប់ពីស្ថានភាពរំភើបទៅស្ថានភាពដីត្រូវបានគេហៅថា អាយុកាលរបស់ហ្វ្លុយអូរីស)។នៅពេលនេះ ថាមពលដែលទទួលបានត្រូវបានបញ្ចេញជាពន្លឺ ដើម្បីត្រឡប់ទៅសភាពដីវិញ (វិទ្យុសកម្មឯកឯង)។

ពន្លឺ​រស្មី​នេះ​មាន​រលក​ពន្លឺ​ជាក់លាក់។ឡាស៊ែរត្រូវបានបង្កើតដោយការបំប្លែងអាតូមទៅជាស្ថានភាពរំភើប ហើយបន្ទាប់មកទាញយកពន្លឺលទ្ធផលដើម្បីប្រើប្រាស់វា។

2. គោលការណ៍នៃការពង្រីកឡាស៊ែរ

អាតូមដែលត្រូវបានបំប្លែងទៅជាស្ថានភាពរំភើបក្នុងរយៈពេលជាក់លាក់ណាមួយនឹងបញ្ចេញពន្លឺដោយសារតែវិទ្យុសកម្មដោយឯកឯង ហើយត្រឡប់ទៅសភាពដីវិញ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពន្លឺរំភើបកាន់តែខ្លាំង ចំនួនអាតូមនៅក្នុងស្ថានភាពរំភើបនឹងកើនឡើង ហើយវិទ្យុសកម្មដោយឯកឯងនៃពន្លឺក៏នឹងកើនឡើងផងដែរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានបាតុភូតនៃវិទ្យុសកម្មរំភើប។

វិទ្យុសកម្មរំញោចគឺជាបាតុភូតដែលបន្ទាប់ពីពន្លឺកើតឡើងនៃវិទ្យុសកម្មដោយឯកឯង ឬជំរុញទៅអាតូមរំភើប ពន្លឺនោះផ្តល់ថាមពលដល់អាតូមដែលរំភើបដើម្បីធ្វើឱ្យពន្លឺមានអាំងតង់ស៊ីតេដែលត្រូវគ្នា។បន្ទាប់ពីវិទ្យុសកម្មរំភើប អាតូមដែលរំភើបនឹងត្រឡប់ទៅស្ថានភាពដីវិញវាគឺជាវិទ្យុសកម្មរំញោចនេះ ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការពង្រីកនៃឡាស៊ែរ ហើយចំនួនអាតូមកាន់តែច្រើននៅក្នុងស្ថានភាពរំភើប វិទ្យុសកម្មដែលជំរុញកាន់តែច្រើនត្រូវបានបង្កើតជាបន្តបន្ទាប់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺត្រូវបានពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងបញ្ចេញជាពន្លឺឡាស៊ែរ។

图片 ៨
图片 ៩

✷ ការសាងសង់ឡាស៊ែរ

ឡាស៊ែរឧស្សាហកម្មត្រូវបានបែងចែកយ៉ាងទូលំទូលាយជា 4 ប្រភេទ។

1. Semiconductor laser: ឡាស៊ែរដែលប្រើ semiconductor ដែលមានស្រទាប់សកម្ម (ស្រទាប់បញ្ចេញពន្លឺ) ជាឧបករណ៍ផ្ទុករបស់វា។

2. ឡាស៊ែរឧស្ម័ន: ឡាស៊ែរឧស្ម័ន CO2 ដោយប្រើឧស្ម័ន CO2 ជាឧបករណ៍ផ្ទុកត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។

3. Solid-state lasers: ជាទូទៅ ឡាស៊ែរ YAG និង YVO4 lasers ជាមួយនឹង YAG និង YVO4 crystalline laser media។

4. ឡាស៊ែរជាតិសរសៃ៖ ប្រើសរសៃអុបទិកជាឧបករណ៍ផ្ទុក។

✷ អំពីលក្ខណៈជីពចរ និងឥទ្ធិពលលើ workpieces

1. ភាពខុសគ្នារវាង YVO4 និង fiber laser

ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងឡាស៊ែរ YVO4 និងឡាស៊ែរជាតិសរសៃគឺថាមពលកំពូល និងទទឹងជីពចរ។ថាមពលកំពូលតំណាងឱ្យអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺ ហើយទទឹងជីពចរតំណាងឱ្យរយៈពេលនៃពន្លឺ។yVO4 មាន​លក្ខណៈ​ងាយ​ស្រួល​ក្នុង​ការ​បង្កើត​កំពូល​ខ្ពស់ និង​ពន្លឺ​ខ្លី ហើយ​សរសៃ​មាន​លក្ខណៈ​ងាយ​ស្រួល​ក្នុង​ការ​បង្កើត​កំពូល​ទាប និង​ពន្លឺ​វែង។នៅពេលដែលឡាស៊ែរ irradiates សម្ភារៈ លទ្ធផលដំណើរការអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង អាស្រ័យលើភាពខុសគ្នានៃជីពចរ។

图片 ១០

2. ផលប៉ះពាល់លើសម្ភារៈ

ដុំពកនៃឡាស៊ែរ YVO4 បំភាយវត្ថុដោយពន្លឺអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ក្នុងរយៈពេលខ្លី ដូច្នេះតំបន់ដែលស្រាលនៃស្រទាប់ផ្ទៃឡើងកំដៅយ៉ាងលឿន ហើយបន្ទាប់មកត្រជាក់ភ្លាមៗ។ផ្នែកដែល irradiated ត្រូវបាន cooled ទៅជា foaming state ក្នុងសភាពពុះ ហើយហួត ដើម្បីបង្កើតជាស្នាមរាក់។ការ irradiation បញ្ចប់មុនពេលកំដៅត្រូវបានផ្ទេរ ដូច្នេះមានផលប៉ះពាល់កម្ដៅតិចតួចទៅលើតំបន់ជុំវិញ។

ម្យ៉ាងវិញទៀត ជីពចរនៃឡាស៊ែរជាតិសរសៃ បញ្ចេញកាំរស្មីពន្លឺដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេទាបក្នុងរយៈពេលយូរ។សីតុណ្ហភាពនៃសម្ភារៈកើនឡើងយឺតៗ ហើយនៅតែរាវ ឬហួតក្នុងរយៈពេលយូរ។ដូច្នេះ ឡាស៊ែរជាតិសរសៃគឺសមរម្យសម្រាប់ការឆ្លាក់ពណ៌ខ្មៅ ដែលបរិមាណនៃការឆ្លាក់កាន់តែធំ ឬកន្លែងដែលលោហៈត្រូវទទួលរងនូវកំដៅ និងអុកស៊ីតកម្មច្រើន ហើយត្រូវការធ្វើឱ្យខ្មៅ។


ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៦ ខែតុលា ឆ្នាំ ២០២៣