Трубки неоновые

К первой группе относится гелий-неоновый лазер, схема которого приведена на рис. 3.6. Генерация когерентного излучения может проходить в видимой (Xj = 0,633 мкм) и в инфракрасной области (Я.2= 1,15 мкм, = 3,39 мкм). Газоразрядная трубка 1 этого лазера заполняется гелием и неоном при парциальных давлениях соответственно 133 и 13 Па. В трубке от высоковольтного источника питания 2 создается электрический разряд 3, который возбуждает атомы гелия и неона в результате электронных ударов. Излучение выходит из полупрозрачного зеркала 4. Гелий-неоновый лазер имеет сравнительно небольшую мощность, но из-за простоты устройства, надежности и стабильности излучения он получил широкое распространение. [c.122]

В ионных газовых лазерах используются переходы между энергетическими уровнями ионов благородных газов (ксенон, аргон, неон, криптон), а также фосфора, серы и хрома. Типичный представитель этой группы — аргоновый лазер, который по конструкции похож на гелий-неоновый лазер. Газоразрядная трубка наполнена аргоном при давлении порядка десятков паскалей. Мощность лазеров этой группы выше, чем лазеров на атомных переходах. [c.122]

Принципиальная схема гелий-неонового лазера изображена на рис. 40.10. Здесь / — газоразрядная стеклянная трубка, диаметром несколько миллиметров и длиной от нескольких десятков сантиметров до 1,5 м и более. Торцы трубки замкнуты плоскопараллельными стеклянными или кварцевыми пластинками, ориентированными под углом Брюстера к оси трубки. Для излучения, [c.792]

Давление гелия в трубке примерно равно 1 мм рт. ст., давление неона — 0,1 мм рт. ст. Трубка имеет катод 2, накаливаемый низковольтным источником питания, и цилиндрический пустотелый анод 3. Между катодом и анодом на трубку накладывается напряжение 1—2,5 кВ. Разрядный ток в ней равен нескольким десяткам миллиампер. Разрядная трубка гелий-неонового лазера помещается между зеркалами 4, 5. Зеркала, обычно сферические, делаются с многослойными диэлектрическими покрытиями, имеющими высокие значения коэффициента отражения и почти не обладающими поглощением света. Пропускание одного зеркала составляет обычно около 2%, другого — мене е 1%. [c.792]

При нагретом катоде трубки и включенном анодном напряжении трубка светится, и в ней отчетливо виден газоразрядный столб розового цвета. По внешнему виду включенная трубка вполне аналогична газоразрядным неоновым рекламным трубкам. Если через спектроскоп наблюдать ненаправленное свечение этой трубки, то отчетливо видна совокупность многих спектральных линий неона, расположенных в различных областях видимого спектра, и желтые линии свечения гелия. [c.792]

Рис. 118. Схема установки с гелий-неоновым ОКГ 1 — разрядная трубка 2, 3 — стеклянные окна 4, 5 — зеркала резонатора 6 — поворотная стеклянная пластина 7 — делительная пластина 8 — экран 9 — ирисовая диафрагма 10 — красный светофильтр 11 — диафрагма 12 — фотоэлемент 13 — микроамперметр 14 — линза 15 — эталон Фабри — Перо 16 — ослабляющий светофильтр 17 — камера для фотографирования 18 — кассета с фотопластинкой

Расселение нижних рабочих уровней ЗР и 2Р производится при спонтанных переходах на уровень ISa- Это метастабильный уровень с большим временем жизни его расселение обеспечивается в основном соударениями со стенками газоразрядной трубки при диффузии атомов к стенкам. Процесс тем интенсивнее, чем меньше диаметр трубки следовательно, мощность излучения Не—Ne-лазера оказывается критичной по отношению к диаметру максимальная мощность достигается при диаметре трубки около 7 мм [128]. Уровни неона 2S и 2Р являются сложными и имеют подуровни, поэтому спектр гелиево-неонового лазера может содержать значительное число близко расположенных спектральных линий. [c.38]

В настоящее время импульсная генерация осуществляется на переходах атомов, ионов и молекул. В таких типах лазеров, как гелиево-неоновый, при длительности импульсов 10 не — 10 МКС инверсия настолько кратковременна, что при этом уже отсутствует необходимость релаксации нижнего уровня. Диф )у-зия на стенках не имеет значения, и мощность можно повысить простым увеличением диаметра газоразрядной трубки. Таким образом, оказалось возможным получение мощности в импульсе свыше киловатта с несколько большим коэффициентом полезного действия, чем при работе в непрерывном режиме. [c.48]

Схема зонда с применением гелий-неонового лазера показана на рис. 2.16.. Лазер ЛГ-56 с блоком питания СБП-5 дает пучом света с длиной волны 1 — = 0,6328 мкм. Фотометрирование интенсивности излучения рассеянного света под углом 20° вперед и назад осуществляется фотоэлектронным умножителем ФЭУ-51. Питание ФЭУ производится от стабилизированного высоковольтного выпрямителя Б5-24, а ток ФЭУ регистрируется микроамперметром М-95. В конструкции зонда использованы стекловолоконные световоды, что позволило выполнить его небольших размеров. Луч света от лазера по трубке 1 направляется через отверстие 2 диаметром 0,7 мм в головке 5 в исследуемый объем среды. Информация о рассеянии света через насадки 3 поступает к торцам световодов 6 и выводится к ФЭУ. Трубка 1 и световоды 6 проходят внутри тубуса зонда 7, с которым соединена головка зонда 5. Насадка 3 предохраняет световод, от механических повреждений. Отверстия в головке лежат в плоскости поляризации света. Продувка воздухом через отверстия 4 предотвращает попадание влаги в рабочие каналы. [c.46]

Ко второй группе относятся газосветные трубки тлеющего разряда, неоновые дуговые лампы и специальные лампы дугового разряда (спектральные, лампы повышенной яркости и Д р.), рис. 1-4,6, в. [c.19]

Лампы тлеющего разряда подразделяются на лампы катодного свечения (неоновые лампы) и лампы тлеющего разряда с положительным столбом (газосветные трубки). [c.292]

Более высокие параметры, необходимые для голо-графических съемок, имеют ионные газовые лазеры на аргоне, криптоне и их смесях. Они обеспечивают большую длину когерентности, высокую по сравнению с гелий-неоновыми лазерами мощность и возможность генерирования на одной из многих длин волн выборочно или одновременно на нескольких, что имеет существенное значение для цветной голографии. Ионный лазер имеет призму, эталон, регулируемую диафрагму (рис. 22). Активным элементом служит газоразрядная трубка, в которой накачка осуществляется дуговым разрядом в ионизированном газе с высокой плотностью тока (например, ток разряда достигает 30—50 А при диаметре канала около 3 мм). Поэтому в конструкции разрядной трубки предъявляются высокие требования к катоду и устойчивости стенок трубки к действию разряда. Необходимо принудительное водяное охлаждение (например, мощность, потребляемая лазером, составляет 25 кВт и выше). [c.42]

В работе [51] с целью получения данных об электронной плотности было проведено исследование гелий-неонового разряда в цилиндрической трубке малого диаметра (2а < 6 мм) методом возмущений. Измерения в положительном столбе разряда [51а дают возможность определить электронную плотность и среднюю энергию электронов в газоразрядной лазерной трубке как функцию тока разряда, диаметра трубки и давления газа. [c.273]

Вывод аналитического выражения для пропускания зеркала, при котором достигается максимальная выходная мощность, явился темой многих работ [103—108]. Выбор оптимального пропускания зеркал был сведен (для случая изучавшегося во многих работах перехода на длине волны X = 6330 А в гелий-неоновом газовом лазере) к анализу ряда графиков и формул 407, 108]. Теперь по крайней мере можно определить некий интервал пропускания зеркал, позволяющий приблизиться к идеальному случаю. Данные, полученные путем таких расчетов, лучше согласуются с экспериментальными данными, нежели результаты расчетов, проводившихся ранее [103, 104], но расхождение еще значительно. В большинстве случаев необходимое пропускание зеркала при заданной конфигурации разрядной трубки подбирают путем кропотливых лабораторных измерений, ориентируясь при этом на данные теоретических расчетов. [c.306]

Низкочастотные шумы выходного излучения гелий-неонового лазера коррелируют с шумами постоянного тока в разряде. Ге-лий-неоновый лазер с холодной эмиссией питался от источника постоянного тока с последовательным сопротивлением развязки 300 ком, включенным между источником питания и разрядной трубкой [2]. Шумы в световом пучке регистрировались кремниевым фотодиодом с постоянной времени, меньшей 1 мксек. Анализ корреляции сигналов фотодиода и разрядного тока показал, что шумы лазера можно объяснить токовыми шумами в разряде постоянного тока. [c.462]

Для получения низких шумов в лазерной трубке первостепенное значение имеет надлежащий выбор конструктивных параметров. Если принять компромиссные значения усиления, срока службы трубки и мощности, то будем иметь лазер с низким уровнем выходных шумов. Если взять более короткий лазер с меньшим диаметром канала и работать при давлениях, меньших чем оптимальное (с точки зрения выходной мощности), то лазер будет обладать низким уровнем плазменных шумов. Предварительные измерения шумов показывают, что мощные ионные лазеры, работающие на участке характеристики разряда с положительным сопротивлением, имеют лучшие параметры с точки зрения плазменных шумов, чем гелий-неоновые лазеры с накачкой постоянным током [19 [c.463]

Конкуренция переходов возможна во всех типах газовых лазеров. В гелий-неоновом лазере это классически иллюстрируется конкуренцией перехода с большим усилением на линии 3,39 мк и перехода на линии 633 нм. Гелий-неоновые лазеры, работаюш ие на длине волны 633 нм с большим усилением, обладают чрезвычайно большими усилениями на линии 3,39 мк. (Усиление в гелий-неоновом лазере на линии 3,39 мк при двукратном прохождении трубки длиной 2 м w диаметром 5 мм приблизительно равно 90 дб [38].) Поскольку шумы спонтанного излучения зависят от заселенности верхнего лазерного уровня, флуктуации, вызванные конкуренцией перехода 3,39 ж/с, влияют на измеренные выходные шумы с X = 633 нм вблизи порога. Когда лазер работает на линии 633 нм при высоких уровнях мощности, этот источник шумов имеет меньшее значение [19. [c.471]

На электроды подается сравнительно высокое напряжение, порядка 1000 в. Если оно будет слишком высоким, то газ начнет светиться так, как это наблюдается в обычных неоновых трубках. Напряжение подбирается как можно большим, но таким, чтобы свечение еще не наступало. Тогда достаточно незначительной ионизации газа, чтобы неустой- [c.152]

Цифровые спектрометры второго типа также снабжены трубкой наблюдения. Но поскольку представление разрядов числа в каналах на экране трубки наблюдения может осуп ествляться единственным лучом только последовательно, разряд за разрядом, а опрос ячеек памяти в каналах проводится параллельным способом, то согласование работы трубки наблюдения с устройством опроса ячеек памяти оказывается затрудненным. Поэтому в цифровых спектрометрах второго типа предпочитают выводить данные параллельным способом на интерполяционные лампочки, связывая их с арифметическим опрашивающим устройством. Поскольку все данные выводятся на одну линейку из F неоновых лампочек, то считывать дискретную информацию можно в этом случае только последовательно во времени, канал за каналом. Это создает определенные практические неудобства, а сами цифровые спектрометры, осуществленные в таком варианте, попадают в разряд последовательных дистрибуторов. Поэтому иногда в дистрибутор второго типа вводят дополнительное уст ройство для последовательного опроса ячеек памяти пересчетной схемы арифметического блока во время вывода данных. Таким образом добиваются такого режима работы системы во время вывода дискретных данных [163], какой используется в цифровых спектрометрах четвертого типа. Аналогично осуществляется режим вывода цифровых данных в дистрибуторах типа 1А. [c.110]

Для проверки наличия напряжения в установках напряжением до 500 В применяют указатели напряжения (токо-искатели), действие которых основано на свечении неоновой лампы, заключенной в пластмассовый корпус. Указатель работает при прохождении активного тока и снабжен двумя контактами для прикосновения к двум точкам электрической цепи при наличии между ними разности потенциалов 55 В и выше лампа начинает светиться, что видно сквозь вырез в трубке. Перед каждым использованием указатель проверяют путем прикосновения контактов к частям, заведомо находящимся под напряжением. [c.319]

Первые лазерные голограммы были получены с помощью гелий-неонового лазера с длиной волны излучения >,==0,6328 мкм, работающего на нейтральных атомах. Существующие гелий-неоновые лазеры могут генерировать непрерывные колебания также в ближней инфракрасной области спектра на следующих длинах волн 1,15 мкм и 3,36 мкм, имеющие узкие спектральные линии, что позволяет с их помощью получать 1олограммы сцен глубиной в несколько десятков метров. Однако малая мощность излучения таких лазеров (0,1—0,5 мВт) ограничивает возможность их применения, так как в. этом случае для получения голограммы требуется большое время. экспозиции, составляющее десятки минут. При увеличении мощности гелий-неоновых лазеров путем увеличения длины газоразрядной трубки увеличивается и ширина спектральной линии, так что при мощности 100 мВт гелий-неоновый лазер позволяет регистрировать сцены глубиной не более 20 см. [c.36]

Характерным примером неравновесной плазмы является плазма тлеющего разряда или плазма дугового разряда низкого давления напр., в плазме гелий-неонового лазера при давлении газа Ю тор темп-ра газа в центре разрядной трубки яьг400 К, тогда как ср. энергия электронов неск. эВ (рис. 3). [c.351]

Фотоэлемент с магниевым катодом, используемый в приборе, обладает высокой чувствительностью к излучению в бактерицидной области спектра. Он способен под влиянием падающей на него лучистой энергии изменять свое сопротивление, усиливая или уменьшая проходящий через его электричеокий ток от присоединенного к нему источника. Таким источникам может быть (рис. 29) или батарея 9 или внешняя электрическая сеть 6 через селеновый выпрямитель 7. Ток от батареи, проходящий через фотоэлемент /, имеет весьма малую силу порядка 10 —10 а. Поэтому.для измерения его может применяться накопление зарядов на конденсаторе 2 с передачей разряда конденсатора на неоновую лампу 3 и телефонную трубку 4. [c.58]

Когда напряжение на накопительном конденсаторе становится равным потенциалу зажигания неоновой лампочки, последняя загорается, а импульс тока прослушивается ак. щелчок в телефонной трубке. Напряжение на конденсаторе при этом быстро падает до потенциала и начшается нрв 1й Щ1кл зарядки л раЗ рядкн кондеисатора. [c.58]

Измерения могут производиться также я с поающью гальванометра. В этом случае с помощью гперекаючателей 10 я 11 из электриче(жон схемы выключаются батар л неоновая лампа и включается ток от внешней сети а телефонная трубка заменяется гальванометром. Ток от внешней сети, пропуокае- [c.59]

Газы, дающие интенсивные линии в инфракрасной области спектра, могут быть использованы для получения более или менее избирательного излучения. Так, неоновые трубки, которые могут быть успешно применены в качестве излучателей инфракрасных лучей, дают многочисленные линии по соседству с видимой областью спектра. Инфракрасный спектр неона был, в частности, исследован Пашеном в 1919 г., а затем Меджерсом и Мериллом Ш. 58, 59]. [c.28]

Изготовляются и дуговые лампы со специальными полиметаллическими электродами, а также горелки вроде лампы Ауэра, в которых огнеупорное вещество сильно нагревается в газовом пламени. Для медицинских целей были предложены кроме того газоразрядные лампы и неоновые трубки. [c.41]

Одномодовый режим получается путем использования одного из зеркал резонатора сферической формы. Оптимальный режим генерации по выходной мощности в одномодовом режиме обеспечивается выбором требуемого радиуса кривизны одного из зеркал, обычно — непропускающего. В лазере на смеси нейтральных газов гелия и неона при давлении в трубке около 3 мм рт. ст. происходит накачка тлеющим разрядом при малых плотностях тока, что обеспечивает высокий КПД лазера, надежность, большой срок службы. Гелий-неоновые лазеры недорогие, удобные в ремонте и эксплуатации и поэтому широко применяются в изобразительной голографии. Наиболее освоен лазер ЛГ-38, имеющий выходную мощность до 50 мВт на длине волны 0,633 мкм в одномодовом (но не одночастотном) режиме. [c.37]

Примером возможности повышения длины когерентности и мощности является гелий-неоновый лазер фирмы Spe tra Physi s (США), модель 125, где в резонаторе установлен эталон Фабри-Перо. Кроме того, в нем применена высокочастотная накачка, а вдоль трубки расположены постоянные магниты. Эти усовершенствования и высокое качество оптических элементов позволили получить мощность излучения без эталона до 120 мВт, а с эталоном 60—60 мВт с длиной когерентности более 10 м. [c.38]

Для исследования фотоматериалов и работ на хромированной желатине представляют интерес гелий-кадмиевые лазеры, принцип работы которых подобен гелий-неоновому лазеру. Конструкция их отличается тем, что трубка имеет резервуар для изотопа кадмия. Гелий-кадмиевые лазеры генерируют в синей области спектра (0,441 мкм), мощность излучения до 50 мВт, длина когерентности до 10 см. Отечественной промышленностью выпускается гелий-кад-миевый лазер ЛГ-31 с указанными параметрами. [c.49]

В случае постоянного тлеюпдего разряда при холодной эмиссии, который, к сожалению, довольно типичен для многих ге-лий-неоновых лазеров, возможны низкочастотные флуктуации тока. Свыше определенного порогового значения плотности постоянного тока, которое зависит от давления газа, длины разряда и диаметра трубки, происходят изменения в плазменной плотности тока, которые, вызывая макроскопические изменения усиления, приводят к шумам в выходной мощности лазера с таким возбуждением. [c.461]

При пропускании тока через гелий-неоновую смесь газов электронным ударом атомы гелия возбуждаются до состояний 2 8 и 2 8, которые являются метастабильными, поскольку переход в основное состояние из них запрещен квантово-механическими правилами отбора. При прохождении тока атомы накапливаются на этих уровнях. Когда возбужденный атом гелия сталкивается с невозбужденным атомом неона, энергия возбуждения переходит к последнему. Этот переход осуществляется очень эффективно вследствие хорощего совпадения энергии соответствующих уровней. Вследствие этого на уровнях 35 и 28 неона образуется инверсная заселенность относительно уровней ЗР и 2Р, приводящая к возможности генерации лазерного излучения. Лазер может оперировать в непрерывном режиме. Типичная схема гелий-неонового лазера показана на рис. 289. Концы лазерной трубки закрыты соответствующим прозрачным материалом так, чтобы аксиальные моды падали на него под углом Брюстера Благодаря эток обеспечивается полное пропускание одной из поляризаций света и устранение из пучка другой. Излучение гелий-неонового лазера линейно поляризовано. Обычно давление гелия в камере составляет 332 Па а неона — 66 Па Постоянное напряжение на трубке около 4 кВ. Одно из зеркал имеет коэффициент отражения порядка 0,999, а второе, через которое выходит лазерное излучение, — около 0,990. В качестве зеркал используют многослойные диэлектрики (см. 29), поскольку более низкие коэффициенты отражения не обеспечивают достижения порога генерации. [c.323]

Широкое распространение получили газовые оптические квантовые генераторы. В них активным элементом является газ или смесь газов. Наибольшее распространение получил ОКГ на смеси гелия и неона. Возбуждаются газовые генераторы в основном электрическим разрядом в газовой среде. Основным элементом гелий-неонового ОКГ (как и других ОКГ) является газоразрядная трубка, выполненная из стекла или кварца. Почти все ОКГ работают в непрерывном режиме. Для создания обратной связи, так же как и в твердотельных ОКГ, используются зеркала, образующие резонатор. Основные данные промышленных гелий-нео1ювых ОКГ приведены в табл. 8. [c.540]

Обнаружено, что многие линии неона и криптона, излучаемые в газоразрядной трубке, исключительно резки и воспроизводимы. Двадцать неоновых и двадцать криптоновых линий в видимо1г и инфракрасной областях снектра приняты в качестве вторичных стандартов. Кроме вторичных стандартов, для облегчения расшифровки спектров используются еще и третичные стандарты. [c.418]

Устройство наиболее распространенного гелий-неонового лазера схематически показано на рис. 9.8. Газоразрядная трубка с внутренним диаметром 1 —10 мм и длиной от нескольких десятков сантиметров до 1,5—3 м имеет торцовые плоскопараллельные стеклянные или кварцевые окна, установленные под углом Брюстера к ее оси. Для линейно поляризованного излучения с электрическим вектором в плоскости падения коэффициент отражения от них равен нулю. Поэтому брюстеровские окна обеспечивают линейную поляризацию излучения лазера и исключают потери энергии при распространении света из активной среды к зеркалам и обратно. Трубка помещена в резонатор, образованный зеркалами с многослойными диэлектрическими покрытиями (см. 5.7). Такие зеркала имеют очень высокий коэффициент отражения в нужном спектральном интервале и почти не поглощают свет. Пропускание зеркала, через которое выводится излучение, выбирается обычно около 1—2%, другого — менее 1%. Особенно удобен резонатор, близкий к конфокальному, так как он вносит малые дифракционные потери и легко поддается юстировке. [c.454]

При градуировке спектральных приборов необходимо иметь спектр с известными длинами волн. В ближней ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях для этих целей можно использовать ртутные лампы, гейслеровские трубки, натриевые, неоновые и другие лампы. В дальней инфракрасной области градуировка ведется по спектрам поглощения различных, хорошо изученных материалов при источнике излучения со сплошным спектром. [c.391]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...