شرکت سپهر گاز کاویان؛ آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ، دارنده گواهینامه ایزو 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708
آنچه معمولاً به عنوان لیزر هلیوم شناخته میشود، در حقیقت لیزر هلیوم-نئون است. این یک نوع لیزر گازی است که محیط فعال آن ترکیبی از گازهای هلیوم و نئون است. این نوع لیزر یکی از اولین و پرکاربردترین انواع لیزرهای گازی است.
لیزر هلیوم-نئون یکی از اولین و پرکاربردترین انواع لیزرهای گازی است. این لیزر از مخلوطی از گازهای هلیوم و نئون تشکیل شده است. اگرچه هلیوم نقش اصلی را در تحریک اتمهای نئون ایفا میکند، اما نور لیزر به طور مستقیم از گذارهای انرژی در اتمهای نئون ساطع میشود.
لیزر هلیم–نئون (He-Ne) یک لیزر گازی دقیق و پایدار است که با استفاده از مخلوطی از گاز هلیوم و نئون در یک لوله تخلیه الکتریکی کار میکند و معمولاً نوری قرمز با طول موج ۶۳۲.۸ نانومتر تولید مینماید. این لیزر به دلیل پایداری توان، کیفیت بالای پرتو، همدوسی زیاد و طول عمر طولانی یکی از رایجترین لیزرها در آزمایشگاهها، سامانههای تراز لیزری، تجهیزات اپتیکی، ابزارهای اندازهگیری دقیق و کاربردهای آموزشی است.
چرا لیزر هلیوم-نئون؟
لیزر هلیوم–نئون بهدلیل پایداری فوقالعاده، کیفیت پرتوی بالا و هزینه نگهداری بسیار کم انتخاب میشود. این لیزر نور قرمز بسیار دقیق و همدوس تولید میکند، در برابر نوسانات حرارتی مقاوم است، طول عمر طولانی دارد و برای اندازهگیریهای علمی، کالیبراسیون اپتیکی، تراز لیزری و کاربردهای آزمایشگاهی یکی از قابلاعتمادترین لیزرهای گازی محسوب میشود.
- مخلوط ایدهآل: نسبت تقریبی ۱۰ به ۱ هلیوم به نئون در این لیزر، شرایط ایده آلی را برای ایجاد و تقویت نور لیزر فراهم میکند.
- طول موجهای متنوع: لیزرهای هلیوم-نئون میتوانند در طول موجهای مختلفی از جمله قرمز، نارنجی، زرد و سبز کار کنند. شناختهشدهترین طول موج لیزر هلیوم-نئون، ۶۳۲.۸ نانومتر است که در ناحیه قرمز طیف مرئی قرار دارد.
- پایداری بالا: این لیزرها به دلیل ساختار ساده و پایداری بالا، در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار میگیرند.
نقش هلیوم و نئون در ایجاد لیزر
در لیزر هلیم–نئون، هر کدام از گازها نقش جداگانه و کاملاً ضروری در ایجاد لیزر دارند:
۱. نقش هلیوم (He): انرژیدهی و تحریک اولیه
هلیوم خودش نور لیزری تولید نمیکند، اما نقش آن انتقال انرژی است.
وقتی تخلیه الکتریکی در لوله انجام میشود، اتمهای هلیوم بهراحتی برانگیخته میشوند و انرژی دریافت میکنند. این اتمهای هلیومِ برانگیخته سپس انرژی خود را به اتمهای نئون منتقل میکنند.
پس هلیوم وظیفه دارد نئون را به حالت برانگیخته مناسب برای لیزر رسانده و آماده تابش کند.
۲. نقش نئون (Ne): تولید نور لیزر
نئون گازی است که عملاً نور لیزری را تولید میکند.
وقتی انرژی از هلیوم به نئون منتقل شد، جمعیت زیادی از اتمهای نئون در حالت برانگیخته قرار میگیرند و این باعث ایجاد وارونگی جمعیت میشود؛ یعنی شرط اصلی برای شکلگیری لیزر.
در نهایت، اتمهای نئون هنگام بازگشت به سطح انرژی پایینتر، فوتونهایی با طول موج مشخص (معمولاً ۶۳۲.۸ نانومتر) آزاد میکنند که همان نور لیزر He-Ne است.
جمعبندی نقشها
هلیوم = پمپکننده انرژی
نئون = تولیدکننده واقعی نور لیزری
به همین دلیل ترکیب این دو گاز یکی از پایدارترین، دقیقترین و اقتصادیترین منابع لیزر گازی را ایجاد میکند.
نحوه عملکرد
- تخلیه الکتریکی: با اعمال ولتاژ بالا به مخلوط گاز هلیوم و نئون، تخلیه الکتریکی رخ میدهد.
- تحریک اتمهای هلیوم: الکترونهای آزاد حاصل از تخلیه، اتمهای هلیوم را به حالت برانگیخته در میآورند.
- انتقال انرژی: اتمهای برانگیخته هلیوم، انرژی خود را به اتمهای نئون منتقل کرده و آنها را نیز برانگیخته میکنند.
- گسیل القایی: اتمهای برانگیخته نئون با تحریک نور، فوتونهایی با طول موج مشخص (مثلاً ۶۳۲.۸ نانومتر) گسیل میکنند.
- تقویت نور: فوتونهای گسیل شده، اتمهای برانگیخته دیگر را تحریک کرده و باعث گسیل فوتونهای بیشتری با همان طول موج میشوند. به این ترتیب، نور لیزر تقویت میشود.
ویژگیهای لیزر هلیوم-نئون
طول موج مشخص: شناختهشدهترین و پرکاربردترین لیزر هلیوم-نئون در طول موج ۶۳۲٫۸ نانومتر، در قسمت قرمز طیف مرئی کار میکند. این طول موج خاص، باعث میشود که نور خروجی لیزر به رنگ قرمز دیده شود.
پایداری بالا: لیزرهای هلیوم-نئون از پایداری بسیار بالایی برخوردار هستند و میتوانند برای مدت طولانی بدون نیاز به تنظیم مجدد کار کنند.
توان خروجی کم: توان خروجی این لیزر معمولاً کم و در حد میلیوات است.
کوچک و قابل حمل: لیزرهای هلیوم-نئون به دلیل ساختار ساده خود، معمولاً کوچک و قابل حمل هستند.
قیمت مناسب: نسبت به سایر انواع لیزر، قیمت لیزرهای هلیوم-نئون مناسبتر است. کاربردهای گسترده: لیزرهای هلیوم-نئون به دلیل ساختار ساده، هزینه پایین و طول عمر بالا در بسیاری از کاربردها استفاده می شود.
کاربردهای لیزر هلیوم-نئون
- علم و تحقیقات: در طیفسنجی، هولوگرافی، تداخلسنجی و سایر کاربردهای علمی
- صنعت: در تراز کردن تجهیزات، اندازهگیری دقیق فاصله، برش مواد، خواندن بارکد و برخی فرآیندهای تولید
- پزشکی: در برخی از روشهای جراحی و درمان از جمله جراحیهای چشم
- نمایشگرهای لیزری: در نشانگرهای لیزری و نمایشگرهای نورانی
چرا هلیوم-نئون مشهورتر است؟
اولین لیزر گازی: لیزر هلیوم-نئون یکی از اولین لیزرهای گازی بود که ساخته شد و به همین دلیل شهرت زیادی پیدا کرد.
سادگی ساخت: ساخت این لیزر نسبت به سایر انواع لیزرها سادهتر است.
کاربردهای متنوع: لیزر هلیوم-نئون در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار میگیرد.
مزایای لیزر هلیوم-نئون
- پایداری بالا: این لیزرها بسیار پایدار هستند و پرتوی لیزر با کیفیت بالایی تولید میکنند.
- ابعاد کوچک: لیزرهای هلیوم-نئون معمولاً کوچک و قابل حمل هستند.
- هزینه کم: نسبت به برخی لیزرهای دیگر، هزینه تولید و نگهداری آنها کمتر است.
محدودیتها
- توان کم: معمولاً توان خروجی لیزرهای هلیوم-نئون کم است.
- طول موج محدود: بیشتر لیزرهای هلیوم-نئون در طول موج قرمز کار میکنند و برای برخی کاربردها، طول موجهای دیگری مورد نیاز است.
اگرچه نام “لیزر هلیوم” در بین مردم رایج است، اما از نظر فنی صحیح نیست. لیزر هلیوم-نئون به دلیل ساختار ساده، پایداری و هزینه پایین و کاربردهای متنوع، یکی از پرکاربردترین انواع لیزرها است.
جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره قیمت و خرید گازهای نئون، هلیوم و میکس He-Ne با شرکت سپهر گاز کاویان – آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد و دارنده گواهینامه ایزو 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران – تماس بگیرید.
بدون دیدگاه