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怎样测量二氧化碳激光的温度

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-09-18 08:45:00【

  二氧化碳激光又称二氧化碳镭射,是一种波长为10600nm的气体激光。在二氧化碳激光中主要的工作物质由CO?,氮气,氦气三种气体组成,而CO?是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。今天纽瑞德热特气小编告诉大家如何测量二氧化碳激光中电子的温度。

 

 正在放电的CO2激光管

 

  要测量二氧化碳激光气体的电子温度,我们需要使用静电式探针,了解激光工作时的电子温度和放电参数。在二氧化碳激光中,我们将管道中的高纯二氧化碳气体,氮气,氦气通过电子和气体分子的有效碰撞来由低能阶激发至高能阶。而电子温度(电子的平均能量)决定了激发过程的有效碰撞截面积。获得电子温度和放电参数之间的关系就是我们测试的重要目的和结果。经过各种组分的激光气体在不同放电电流下的测量结果表明,在电子温度为在1eV至3eV左右时,和已知其它文献的记录数据相符。

 

  测试结果:

  在不同的管径,经由气体组成的比率变化使得电子温度调整在2eV左右,此可能有较佳的雷射气体。二氧化碳分解的临界能量为2.8eV,会在放电过程中分解为大量的CO分子。电子激发CO和氮气分子的碰撞截面得知平均电子温度在2eV左右时有最大的有效激发碰撞机率。研究结果显示,在其他条件都相同时,小管径所量到的电子温度比大管径要来的高,故可预测管径改变时:气体混合比率、气压、电流均需改变以调整电子温度趋向2eV 以达到最有效的激光能阶激发。

 

  CO2激光器的结构:

  CO2激光器由激光管、光学谐振腔、电源及泵浦三部分组成,激光管一般采用硬质玻璃制成,一般采用层套筒式结构。最里面一层是放电管,第2层为水冷套管,最外一层为储气管。而振腔常用平凹腔,反射镜用K8光学玻璃或光学石英,经加工成大曲率半径的凹面镜,镜面上镀有高反射率的金属膜——镀金膜(化学性质稳定)。泵浦采用连续直流电源激发。

 

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