氦镉激光器的结构

分享到:
点击量: 176341

    氦镉激光器是一种金属蒸气离子激光器。其中产生激光跃迁的是镉离子(Cd+),氦气(He)作为辅助气体。它与氦氖激光器类似,可以在直流放电的条件下连续工作。它比氦氖激光有更高的输出功率(一般为几十毫瓦),发射波长较短,为441.6nm(蓝紫色)和325nm(紫外),因此,是一种更适用于光敏材料曝光和全息印刷制版的较理想的光源。

    氦镉激光器结构

    激光管用硬料玻璃或石英玻璃制作。阳极为直径2mm的钨杆,阴极为铝质圆筒状,毛细管长60-100cm,孔径为1.5-3mm。

  阳极端附近有一镉池,内装有光谱纯金属镉。镉在室温下为固体,熔点321℃,在真空中升华温度为164℃。通过热源可使金属镉升华成蒸气。阳极与镉池之间有一电泳限制段,用以阻止镉蒸气扩散到阳极端,避免污染窗片。

  固态镉在真空中加热到164℃时,即升华为蒸气。镉蒸气源源不断地从镉池向放电管扩散。随着镉池温度的升高,镉蒸气密度越来越大。在放电区域,镉原子被氦亚稳态原子电离并激发。在电场作用下,(Cd+)从阳极向阴极流动,这个过程称为电泳效应。为使Cd+在电泳传输过程中,不致冷凝在毛细管内壁上,毛细管内壁的温度须高于镉蒸气的冷凝温度,一般使用外套管结构,依靠放电加热作用(因放电流大于60mA),即可使放电管温度保持在镉的冷凝温度以上。通过放电区以后,镉蒸气便凝结在温度较低的管壳上,以防止金属蒸气污染窗片。一般He-Cd激光器在正常运转时,镉蒸气从阳极向阴极的流动速度约为1-2mg/h。

  激光器一般为全外腔结构,便于更换反射镜,既能产生441.6nm的激光,又能产生325nm的激光。