Mikä on kaasulaser?

Kaasulaser luodaan prosessilla, jossa vaihtelevan voiman sähkövirta kohdistetaan suljettuun onteloon pidettyyn kaasurunkoon yhtenäisen valonlähteen tuottamiseksi. Kaasulaser oli ensimmäinen laser, joka valmistettiin jatkuvasta valosta, ja se oli myös ensimmäinen laser, joka toimi muuttamalla sähköenergiaa valonlähteeksi. Kaasulasereilla on useita etuja muihin lasereihin verrattuna; säteen tehon stimuloimiseen käytettävä vahvistusväliaine voidaan valmistaa käyttämällä suhteellisen halpaa ja saavutettavissa olevaa helium-neon-yhdistelmää, kuten käytettiin ensimmäisessä kaasulaserissa. Lisäksi kaasu on haihtumatonta, joten vahvistusvälineen vahingoittaminen ei ole merkittävä huolenaihe.

Ensimmäinen kaasulaser valmistettiin käyttämällä heliumin ja neonkaasujen yhdistelmää virran läpäisemiseksi, ja sitä kutsuttiin myöhemmin helium-neonlaseriksi. Se keksittiin vuonna 1960 ja Bell Telephone Laboratories kehitti sitä edelleen vuonna 1962. Laserissa käytetty vahvistusväliaine tuotti johdonmukaisen valonsäteen spektrin infrapuna -alueella ja loi punaisen arkkityyppisen lasersäteen. Tätä kaasulaseria käytettiin viivakoodiskannerissa, kunnes keksittiin edullisia diodilasereita. Siitä lähtien laseria on käytetty opetus- ja optisissa tutkimuslaboratorioissa suhteellisen pienen tehon ja alhaisten kustannusten vuoksi.

Hiilidioksidikaasulaser, joka pystyy tuottamaan satoja kilowatteja tehoa, on tehokkain jatkuvan aallon laser, joka oli saatavilla vuodesta 2010. Hiilidioksidikaasulaserit ovat myös varsin tehokkaita, ja niiden teho-pumppu-tehosuhde on mahdollisesti 20 prosenttia. Suuremmilla tehoilla tätä kaasulaseria käytetään teollisuudessa ja valmistuksessa leikkaus- ja hitsaustyökaluna. Keilaa voidaan myös muokata siten, että saadaan aikaan vähemmän voimakas säde, jota yhdistettynä ilmapiiriin käytetään etäisyysmittarinähtävyyksien tarjoamiseen pitkän kantaman aseille.

Ionikaasulaser on laser, joka on valmistettu ionisoidusta kaasusta, kuten argonista tai kryptonista. Nämä laserit vaativat suuren määrän virtaa kiihottaakseen ionisiirtymiä, jotka ovat tarpeen fokusoidun säteen luomiseksi, joten ne ovat joitakin vähiten tehokkaista ja vähiten tehokkaista lasereista. Ionlaserit on niiden tarvitseman virran vuoksi jäähdytettävä vesillä, jotta säteen tuotannosta syntyvä voimakas lämpö haihtuu. Tämän kaasulaserin käyttötarkoitukset ovat enimmäkseen lääketieteellisiä ja tieteellisiä, mutta niitä käytetään myös luomaan valkoisia valonsäteitä laservalonäytöksille.