Láser basado en diferencias en las velocidades de relajación de los estados vibratorios moleculares.
Un láser dinámico de gas ( GDL ) es un láser basado en diferencias en las velocidades de relajación de los estados vibratorios moleculares . El gas medio láser tiene propiedades tales que un estado de vibración energéticamente más bajo se relaja más rápido que un estado de vibración más alto, por lo que se logra una inversión de población en un tiempo determinado. Fue inventado por Edward Gerry y Arthur Kantrowitz en el Laboratorio de Investigación Avco Everett en 1966. [1]
Los láseres dinámicos de gas puro suelen utilizar una cámara de combustión, una boquilla de expansión supersónica y CO2 , en una mezcla con nitrógeno o helio , como medio láser .
Los láseres dinámicos de gas pueden bombearse mediante combustión o expansión adiabática del gas. Se podría utilizar cualquier gas caliente y comprimido con una estructura vibratoria adecuada.
El láser dinámico de gas bombeado explosivamente es una versión del GDL bombeado por expansión de productos de explosión. El explosivo preferido es hexanitrobenceno y/o tetranitrometano con polvo metálico. Este dispositivo podría tener una salida de potencia máxima pulsada muy alta, adecuada para armas láser .
Función
Componentes y función del láser dinámico de gas.
Se genera gas comprimido caliente.
El gas se expande a través de una boquilla de expansión subsónica o supersónica, la temperatura del gas disminuye y, según la distribución de Maxwell-Boltzmann, el gas no está en equilibrio termodinámico hasta que los estados vibratorios se relajan.
El gas fluye a través del tubo de una longitud determinada durante un tiempo determinado. En este momento, el estado de vibración más bajo se relaja, pero el estado de vibración más alto no. De esta manera se logra la inversión demográfica.
El gas vuelve al equilibrio y se calienta. Debe retirarse de la cavidad del láser o interferirá con la termodinámica y la relajación del estado vibratorio del gas recién expandido.
Solicitud
Casi cualquier láser químico utiliza procesos dinámicos de gas para aumentar su eficiencia.
La alta eficiencia energética (hasta el 30%) y la potencia de salida muy alta hacen que GDL sea adecuado para algunas aplicaciones (especialmente militares).
^ "Historia de los láseres de gas, parte 1: láseres de gas de onda continua" Archivado el 28 de septiembre de 2017 en Wayback Machine , Optics & Photonics News . Consultado el 4 de junio de 2013.
