Laserek krîogenîk çi ye

Têgeha lazerên ku di germahiyên nizm de dixebitin ne nû ye: Lazera duyemîn di dîrokê de kryojenîk bû. Di destpêkê de, konsept zehmet bû ku bigihîje operasyona germahiya odeyê, û dilşewatiya ji bo xebata germahiya nizm di salên 1990-an de bi pêşkeftina lazer û amplifikatorên hêza bilind dest pê kir.

Di hêza bilind deçavkaniyên laser, bandorên germî yên wekî windabûna depolarîzasyonê, lensên germî an kêşana krîstal a lazerê dikare bandorê li performansaçavkaniya ronahiyê. Bi sarbûna germahiya nizm re, gelek bandorên germî yên zerardar dikarin bi bandor werin tepisandin, ango, pêdivî ye ku navgîniya qezencê heya 77K an jî 4K jî were sar kirin. Bandora sarbûnê bi gelemperî tê de hene:

Rêwîtiya karakterîstîkî ya navgîna qezencê pir tê asteng kirin, nemaze ji ber ku navînî riya azad a zincê zêde dibe. Wekî encamek, germahiya germê bi rengek berbiçav dadikeve. Mînakî, dema ku germahî ji 300K berbi 77K tê daxistin, gerîdeya germî ya krîstala YAG bi rêjeya heftan zêde dibe.

Rêjeya belavbûna termal jî bi tundî kêm dibe. Ev, digel kêmbûna pilana germahiyê, dibe sedema kêmbûna lenskirina germî û ji ber vê yekê kêmbûna îhtîmala şikestina stresê.

Rêjeya termo-optîkî jî kêm dibe, û bandora lensên termal bêtir kêm dike.

Zêdebûna beşa xaça vegirtinê ya îyona erdê hindik bi piranî ji ber kêmbûna firehbûna ku ji hêla bandora germî ve hatî çêkirin e. Ji ber vê yekê, hêza têrbûnê kêm dibe û qezenca lazerê zêde dibe. Ji ber vê yekê, hêza pompê ya berxê kêm dibe, û dema ku guhêrbar Q xebitîne pêlên kurttir têne wergirtin. Bi zêdekirina veguheztina hevbera derketinê re, karbidestiya tîrêjê dikare baştir bibe, ji ber vê yekê bandora windabûna valahiya parazît kêmtir girîng dibe.

Hejmara parçikê ya asta nizm a tevayî ya navîn-sê-asta qezencê kêm dibe, ji ber vê yekê hêza pompkirina berxê kêm dibe û karbidestiya hêzê baştir dibe. Mînakî, Yb:YAG, ku di 1030nm de ronahiyê hildiberîne, dikare li germahiya odeyê wekî pergalek sê-asta, lê li 77K pergala çar-asta were dîtin. Er: Ji bo YAGê jî heman tişt e.

Bi navgîniya qezencê ve girêdayî, tundiya hin pêvajoyên qutkirinê dê kêm bibe.

Bi faktorên jorîn re, operasyona germahiya nizm dikare performansa lazerê pir baştir bike. Bi taybetî, lazerên sarbûna germahiya nizm dikarin hêza hilberîna pir zêde bêyî bandorên germî bistînin, ango kalîteya tîrêjê ya baş dikare were bidestxistin.

Pirsgirêkek ku meriv li ber çavan bigire ev e ku di krîstalek lazerek sarkerî de, bandûra ronahiya tîrêjkirî û ronahiya ku tê vegirtin dê kêm bibe, ji ber vê yekê ranewesta ahengkirina dirêjahiya pêlê dê tengtir bibe, û firehî û dirêjahiya pêlê ya lazera pompkirî dê hişktir be. . Lêbelê, ev bandor bi gelemperî kêm e.

Sarbûna krîogenîk bi gelemperî sarkerek bikar tîne, wek nîtrojena şil an helyûmê şil, û bi îdeal re sarincok di nav lûleyek ku bi krîstalek lazerê ve girêdayî ye digere. Coolant di wextê de tê dagirtin an jî di pêlekek girtî de tê vezîvirandin. Ji bo ku ji hişkbûnê dûr nekevin, bi gelemperî pêdivî ye ku krîstala lazerê di jûreyek valahiyê de bi cîh bikin.

Têgeha krîstalên lazerê yên ku di germahiyên nizm de dixebitin dikarin li ser amplifikatoran jî werin sepandin. Yaqûtê tîtanium dikare were bikar anîn da ku amplifikatorê bertekên erênî çêbike, hêza hilberîna navînî bi dehan watt.

Her çend amûrên sarbûna kryojenîk dikarin tevlihev bibinsîstemên laser, pergalên sarbûna gelemperî bi gelemperî kêmtir hêsan in, û karbidestiya sarbûna cryogenic rê dide hin kêmkirina tevliheviyê.