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第卷第激光技术.
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氦一镉激光器的失效机制
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、目言
氦一镉激光器提供的激光输出,近年来广泛应用于质量检验、测试、打印、分色、全息
处理、光刻、医疗和防曲商标制作等领域。,国
产品普遍存在功率不稳,寿命不足等映陷。作者近年来为一些单位检查、修复过这类激光器,
对导致其过早失效的原固,有所了解;并根据可能,修理好一些管子及电源。现分为激光管、电
源及其它三部分介绍如下。
二、氦一镉激光管失效的机制
氦一镉激光管内充有~~ 的氦气,,正如氦一氖激光管一样,它在运用或
存放中有氮的损失泄漏、放电清除问题, 解决这问题的办法是多样“,的,且较成熟。氦
,大部分来
自这个现象。
在氦一镉激光管中,镉蒸气由处于较高温度约℃的镉炉所提供,然后由扩散及电泳
效应主要是后者,前者只在镉进入毛细管的一短段中发生通过毛细管,在毛细管中形成一定
的镉蒸气浓度约,即量级,以产生激光振荡。由于毛细管放电时处于较高摄
氏约多度的平衡温度,一般认为镉没有停留在毛细管中,而仅是通过它,最终进入处于阴
极端的隔离头中。如果隔离头的隔离效果不够好,则有少量镉蒸气凝聚于布氏窗片内表面,导
致激光功率输出的损失;但实际上,在的运用之后,这个现象尚未见出现,这说明
目前所采取的隔离头结构是有效的
图为商品激光管的结构原理圉
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激光技术
在氮一镉激光管的实际运用中,毛
细管中存在一个镉蒸气缓慢凝结过
程一般在运用数十小时后,洁净透
明的玻璃毛细管,内表面已形成一灰
色薄层,这实际上就是镉薄膜: 一个
性能良好的管子,这层薄膜应该是不
变厚的。但实际上,由于存在缓慢凝结过程,该薄膜逐渐变厚,使光路受损,激光功率下降。
作者遇到的有下述三种情况:毛细管中镉薄膜均匀变厚;镉堆积于毛细管“出口”
;镉堆积于毛细管中某处,即某处镉较厚。
这三种情况造成的后果是不同的。;对于和,除了造成功
率下降,还出现过毛细管或接头处电击穿现象。下面对它们的机制进行分析和讨论。
毛细管中镉薄膜均匀变厚。这是指毛细管内表面各处的镉膜厚度基本相同,但随着时
间的推移,其厚度逐渐加厚这是由于毛细管内壁温度不够高,不足以排除镉原子凝结导致
的。由于种种原因,商品管中,毛细管是裸露不加保温层的,其温度取决于毛细管内径、壁厚
及放电电流大小,一般只达左右,故易于导致镉原子的凝结。这种厚度均匀的镉膜有时
是可用加热的方法驱赶掉的见本文四。
镉堆积于毛细管“出口”处。这是较常遇到的,其机制如下:毛细管到隔离头的连接,大
多呈喇叭形,如图。当从毛细管过渡到喇叭中时,气体氦气及镉蒸气的温度显著降低,这
是由于喇叭区中放电