为什么氦氖激光器中要使用氦气？它有哪些功能和作用？

HeNe激光器的组成比例为10：1的氦氖混合物，存在于低压的玻璃管内。气体混合物中大

部分是氦气，因此可以激发氦原子，并与氖原子碰撞，从而进一步激发氖原子，导致放射

出632.8nm的光线。如果没有氦气存在，氖原子主要会被激发到较低的能级，并放射出非

激光线。当HeNe激光器失去足够多的氦气时，将会导致泵浦效率降低，失去激光的功能。
He在He-Ne激光器中的作用是提高激光工艺效率。它有两个特别有价值的效果：1.直接激

发Ne不够高效，但直接激发He原子则非常有效。2.He原子的激发态和Ne原子的激发态非

常相似，因此也非常有用。
原子的激发过程可以分为两个阶段：首先，通过高电压加速，电子从阴极向阳极移动。然

后，这些电子与He原子碰撞，将自己的动能传递给它们。接着，激发的He原子再与Ne原

子碰撞，将激发的能量传递给它们。因此，He原子并不直接参与激光发射的过程，但通过

提高激发效率，间接地使激光效能提高了大约200倍。