லேசர் சென்சாரின் கொள்கை மற்றும் பயன்பாடு

லேசர் சென்சார்கள் லேசர் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி அளவிடும் சென்சார்கள். இது லேசர், லேசர் டிடெக்டர் மற்றும் அளவிடும் சுற்று ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. லேசர் சென்சார் என்பது ஒரு புதிய வகை அளவீட்டு கருவியாகும். அதன் நன்மைகள் என்னவென்றால், இது தொடர்பில்லாத நீண்ட தூர அளவீடு, வேகமான வேகம், அதிக துல்லியம், பெரிய வரம்பு, வலுவான எதிர்ப்பு ஒளி மற்றும் மின் குறுக்கீடு திறன் போன்றவற்றை உணர முடியும்.
லைட் மற்றும் லேசர்கள் லேசர்கள் 1960 களில் வெளிவந்த மிக முக்கியமான அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப சாதனைகளில் ஒன்றாகும். இது வேகமாக வளர்ந்தது மற்றும் தேசிய பாதுகாப்பு, உற்பத்தி, மருத்துவம் மற்றும் மின்சாரம் அல்லாத அளவீடு போன்ற பல்வேறு அம்சங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சாதாரண ஒளியைப் போலன்றி, லேசரை லேசர் மூலம் உருவாக்க வேண்டும். லேசர் வேலை செய்யும் பொருளுக்கு, சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், பெரும்பாலான அணுக்கள் நிலையான குறைந்த ஆற்றல் நிலை E1 இல் உள்ளன. பொருத்தமான அதிர்வெண்ணின் வெளிப்புற ஒளியின் செயல்பாட்டின் கீழ், குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்தில் உள்ள அணுக்கள் ஃபோட்டான் ஆற்றலை உறிஞ்சி, உயர் ஆற்றல் நிலை E2 க்கு மாறுவதற்கு உற்சாகமாக இருக்கும். ஃபோட்டான் ஆற்றல் E=E2-E1=hv, இங்கு h என்பது பிளாங்கின் மாறிலி மற்றும் v என்பது ஃபோட்டான் அதிர்வெண் ஆகும். மாறாக, அதிர்வெண் v உடன் ஒளியின் தூண்டலின் கீழ், ஆற்றல் மட்டம் E2 இல் உள்ள அணுக்கள் ஆற்றலை வெளியிடுவதற்கும் ஒளியை வெளியிடுவதற்கும் குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்திற்கு மாறும், இது தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது. லேசர் முதலில் வேலை செய்யும் பொருளின் அணுக்களை அதிக ஆற்றல் மட்டத்தில் (அதாவது, மக்கள் தொகை தலைகீழ் விநியோகம்) அசாதாரணமாக உருவாக்குகிறது, இது தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு செயல்முறையை ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, இதனால் அதிர்வெண் v இன் தூண்டப்பட்ட ஒளி மேம்படுத்தப்பட்டு, கடந்து செல்ல முடியும். இணை கண்ணாடிகள் பனிச்சரிவு-வகை பெருக்கம் சக்திவாய்ந்த தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சை உருவாக்க உருவாக்கப்பட்டது, இது லேசர் என குறிப்பிடப்படுகிறது.

லேசர்கள் 3 முக்கியமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன:
1. உயர் வழிநடத்துதல் (அதாவது, அதிக இயக்கம், ஒளியின் வேகத்தின் சிறிய மாறுபட்ட கோணம்), லேசர் கற்றையின் விரிவாக்க வரம்பு சில கிலோமீட்டர்களில் இருந்து சில சென்டிமீட்டர்கள் தொலைவில் உள்ளது;
2. அதிக ஒரே வண்ணமுடையது, லேசரின் அதிர்வெண் அகலம் சாதாரண ஒளியை விட 10 மடங்கு சிறியது;
3. அதிக பிரகாசம், அதிகபட்ச வெப்பநிலை பல மில்லியன் டிகிரிகளை லேசர் கற்றை ஒருங்கிணைப்பின் மூலம் உருவாக்க முடியும்.

வேலை செய்யும் பொருளின் படி லேசர்களை 4 வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்:
1. சாலிட்-ஸ்டேட் லேசர்: இதன் வேலை செய்யும் பொருள் திடமானது. பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் ரூபி லேசர்கள், நியோடைமியம்-டோப் செய்யப்பட்ட யட்ரியம் அலுமினியம் கார்னெட் லேசர்கள் (அதாவது YAG லேசர்கள்) மற்றும் நியோடைமியம் கண்ணாடி லேசர்கள். அவை தோராயமாக ஒரே மாதிரியான அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை சிறிய, வலுவான மற்றும் அதிக சக்தி கொண்டவை. நியோடைமியம்-கண்ணாடி லேசர்கள் தற்போது பல்லாயிரக்கணக்கான மெகாவாட்களை எட்டும் அதிக துடிப்பு வெளியீட்டு சக்தியைக் கொண்ட சாதனங்களாகும்.
2. வாயு லேசர்: அதன் வேலை பொருள் வாயு. இப்போது பல்வேறு வாயு அணு, அயன், உலோக நீராவி, வாயு மூலக்கூறு லேசர்கள் உள்ளன. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடு லேசர்கள், ஹீலியம் நியான் லேசர்கள் மற்றும் கார்பன் மோனாக்சைடு லேசர்கள், இவை சாதாரண வெளியேற்றக் குழாய்களைப் போல வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை நிலையான வெளியீடு, நல்ல ஒரே வண்ணமுடையது மற்றும் நீண்ட ஆயுளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் குறைந்த சக்தி மற்றும் குறைந்த மாற்று திறனுடன்.
3. திரவ லேசர்: இதை செலேட் லேசர், கனிம திரவ லேசர் மற்றும் ஆர்கானிக் டை லேசர் எனப் பிரிக்கலாம், அதில் முக்கியமானது ஆர்கானிக் டை லேசர் ஆகும், இதன் மிகப்பெரிய அம்சம் என்னவென்றால், அலைநீளம் தொடர்ந்து சரிசெய்யக்கூடியது.
4. செமிகண்டக்டர் லேசர்: இது ஒப்பீட்டளவில் இளம் லேசர், மேலும் முதிர்ச்சியடைந்தது GaAs லேசர் ஆகும். இது அதிக செயல்திறன், சிறிய அளவு, குறைந்த எடை மற்றும் எளிமையான அமைப்பு ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் விமானங்கள், போர்க்கப்பல்கள், டாங்கிகள் மற்றும் காலாட்படை ஆகியவற்றிற்கு ஏற்றது. ரேஞ்ச்ஃபைண்டர்கள் மற்றும் காட்சிகளாக உருவாக்கலாம். இருப்பினும், வெளியீட்டு சக்தி சிறியது, திசையின் தன்மை மோசமாக உள்ளது, மேலும் இது சுற்றுப்புற வெப்பநிலையால் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது.

லேசர் சென்சார் பயன்பாடுகள்
அதிக இயக்கம், அதிக ஒரே வண்ணமுடைய தன்மை மற்றும் லேசரின் அதிக பிரகாசம் ஆகியவற்றின் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி, தொடர்பு இல்லாத நீண்ட தூர அளவீட்டை உணர முடியும். லேசர் சென்சார்கள் நீளம், தூரம், அதிர்வு, வேகம் மற்றும் நோக்குநிலை போன்ற இயற்பியல் அளவுகளை அளவிடுவதற்கும், வளிமண்டல மாசுபடுத்திகளின் குறைபாடுகளைக் கண்டறிதல் மற்றும் கண்காணிப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
லேசர் நீள அளவீடு:
நீளத்தின் துல்லியமான அளவீடு என்பது துல்லியமான இயந்திரங்கள் உற்பத்தித் தொழில் மற்றும் ஒளியியல் செயலாக்கத் துறையில் முக்கிய தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகும். நவீன நீள அளவீடு பெரும்பாலும் ஒளி அலைகளின் குறுக்கீடு நிகழ்வைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது, மேலும் அதன் துல்லியம் முக்கியமாக ஒளியின் ஒற்றை நிறத்தைப் பொறுத்தது. லேசர் மிகச் சிறந்த ஒளி மூலமாகும், இது கடந்த காலத்தில் இருந்த சிறந்த ஒற்றை நிற ஒளி மூலத்தை விட (கிரிப்டான்-86 விளக்கு) 100,000 மடங்கு தூய்மையானது. எனவே, லேசர் நீள அளவீட்டு வரம்பு பெரியது மற்றும் துல்லியம் அதிகமாக உள்ளது. ஒளியியல் கொள்கையின்படி, ஒரே நிற ஒளியின் அதிகபட்ச அளவிடக்கூடிய நீளம் L, அலைநீளம் λ மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரல் கோடு அகலம் δ ஆகியவை L=λ/δ ஆகும். கிரிப்டான்-86 விளக்கு மூலம் அளவிடக்கூடிய அதிகபட்ச நீளம் 38.5 செ.மீ. நீளமான பொருள்களுக்கு, அது பிரிவுகளில் அளவிடப்பட வேண்டும், இது துல்லியத்தை குறைக்கிறது. ஹீலியம்-நியான் வாயு லேசர் பயன்படுத்தப்பட்டால், அது பத்து கிலோமீட்டர் வரை அளவிட முடியும். பொதுவாக ஒரு சில மீட்டருக்குள் நீளத்தை அளவிடவும், அதன் துல்லியம் 0.1 மைக்ரான்களை எட்டும்.
லேசர் வரம்பு:
அதன் கொள்கை ரேடியோ ரேடாரின் கொள்கையைப் போன்றது. லேசர் இலக்கை இலக்காகக் கொண்டு ஏவப்பட்ட பிறகு, அதன் சுற்று-பயண நேரம் அளவிடப்படுகிறது, பின்னர் சுற்று-பயண தூரத்தைப் பெற ஒளியின் வேகத்தால் பெருக்கப்படுகிறது. லேசர் அதிக இயக்கம், அதிக ஒரே வண்ணமுடைய தன்மை மற்றும் அதிக சக்தி ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டிருப்பதால், இவை நீண்ட தூரத்தை அளவிடுவதற்கும், இலக்கின் நோக்குநிலையை தீர்மானிப்பதற்கும், பெறும் அமைப்பின் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தை மேம்படுத்துவதற்கும், அளவீட்டு துல்லியத்தை உறுதி செய்வதற்கும் மிகவும் முக்கியம். . பெருகிய முறையில் கவனம் பெற்றது. லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டரின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட லிடார் தொலைவை மட்டும் அளவிட முடியாது, ஆனால் இலக்கின் அஜிமுத், வேகம் மற்றும் முடுக்கம் ஆகியவற்றை அளவிட முடியும். ரேடார், 500 முதல் 2000 கிலோமீட்டர் வரை, பிழை சில மீட்டர்கள் மட்டுமே. தற்போது, ​​ரூபி லேசர்கள், நியோடைமியம் கண்ணாடி லேசர்கள், கார்பன் டை ஆக்சைடு லேசர்கள் மற்றும் கேலியம் ஆர்சனைடு லேசர்கள் ஆகியவை லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர்களுக்கான ஒளி மூலங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

லேசர் அதிர்வு அளவீடு:
x
லேசர் வேக அளவீடு:
இது டாப்ளர் கொள்கையின் அடிப்படையில் லேசர் வேக அளவீட்டு முறையாகும். லேசர் டாப்ளர் ஃப்ளோமீட்டர் (லேசர் ஃப்ளோமீட்டரைப் பார்க்கவும்) அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது காற்றுச் சுரங்கப்பாதையின் காற்றோட்ட வேகம், ராக்கெட் எரிபொருள் ஓட்டம் வேகம், விமான ஜெட் காற்றோட்ட வேகம், வளிமண்டல காற்றின் வேகம் மற்றும் துகள் அளவு மற்றும் இரசாயன எதிர்வினைகளில் குவியும் வேகம் போன்றவற்றை அளவிட முடியும்.