Un láser de gas es un láser en el que se descarga una corriente eléctrica a través de un gas para producir luz coherente. El láser de gas fue el primer láser de luz continua y el primer láser que funcionó según el principio de convertir energía eléctrica en una salida de luz láser. El primer láser de gas, el láser de helio-neón (HeNe), fue inventado conjuntamente por el ingeniero y científico iraní Ali Javan y el físico estadounidense William R. Bennett, Jr. , en 1960. Producía un haz de luz coherente en la región infrarroja del espectro a 1,15 micrómetros. [1]
Se han construido láseres de gas que utilizan numerosos gases y se han utilizado para numerosos propósitos.
Los láseres de dióxido de carbono , o láseres de CO2 , pueden emitir cientos de kilovatios [2] a 9,6 μm y 10,6 μm, y se utilizan a menudo en la industria para cortar y soldar. La eficiencia de un láser de CO2 es superior al 10 %.
Los láseres de monóxido de carbono o "CO" tienen el potencial de generar grandes cantidades de luz, pero el uso de este tipo de láser está limitado por la toxicidad del gas de monóxido de carbono. Los operadores humanos deben estar protegidos de este gas mortal. Además, es extremadamente corrosivo para muchos materiales, incluidos sellos, juntas, etc.
Los láseres de helio-neón (HeNe) pueden oscilar en más de 160 longitudes de onda diferentes ajustando la cavidad Q para que alcancen su pico en la longitud de onda deseada. Esto se puede hacer ajustando la respuesta espectral de los espejos o utilizando un elemento dispersivo ( prisma de Littrow ) en la cavidad. Las unidades que funcionan a 633 nm son muy comunes en escuelas y laboratorios debido a su bajo costo y a las cualidades casi perfectas de su haz.
Los láseres de nitrógeno operan en el rango ultravioleta, normalmente 337,1 nm, utilizando nitrógeno molecular como medio de ganancia, bombeado por una descarga eléctrica.
Los láseres TEA se activan mediante una descarga eléctrica de alto voltaje en una mezcla de gases que generalmente se encuentra a presión atmosférica o por encima de ella. El acrónimo "TEA" significa Transversely Excited Atmospheric (Atmósfera Transversalmente Excitada).
Los láseres químicos se alimentan mediante una reacción química y pueden alcanzar altas potencias en funcionamiento continuo. Por ejemplo, en el láser de fluoruro de hidrógeno (2,7–2,9 μm) y el láser de fluoruro de deuterio (3,8 μm) la reacción es la combinación de gas hidrógeno o deuterio con productos de combustión de etileno en trifluoruro de nitrógeno . Fueron inventados por George C. Pimentel .
Los láseres químicos funcionan mediante una reacción química que permite liberar rápidamente una gran cantidad de energía. Estos láseres de gran potencia son especialmente interesantes para el ámbito militar. Además, se han desarrollado láseres químicos de onda continua de niveles de potencia muy elevados, alimentados por corrientes de gases, que tienen algunas aplicaciones industriales.
Los láseres excimer funcionan mediante una reacción química que involucra un dímero excitado , o excimer , que es una molécula dimérica o heterodimérica de vida corta formada a partir de dos especies (átomos), al menos uno de los cuales está en un estado electrónico excitado . Por lo general, producen luz ultravioleta y se utilizan en fotolitografía de semiconductores y en cirugía ocular LASIK . Las moléculas excimer de uso común incluyen F 2 ( flúor , que emite a 157 nm) y compuestos de gases nobles (ArF [193 nm], KrCl [222 nm], KrF [248 nm], XeCl [308 nm] y XeF [351 nm]). [3]
Los láseres de iones de argón emiten luz en el rango de 351 a 528,7 nm. Dependiendo de la óptica y del tubo láser, se puede utilizar un número diferente de líneas, pero las líneas más utilizadas son 458 nm, 488 nm y 514,5 nm.
Los láseres de vapor de metal son láseres de gas que normalmente generan longitudes de onda ultravioleta . El láser de helio - plata (HeAg) de 224 nm, el láser de neón - cobre (NeCu) de 248 nm y el láser de helio - cadmio (HeCd) de 325 nm son tres ejemplos. Estos láseres tienen anchos de línea de oscilación particularmente estrechos de menos de 3 GHz (500 femtómetros ), [4] lo que los convierte en candidatos para su uso en espectroscopia Raman con supresión de fluorescencia .
El láser de vapor de cobre , con dos líneas espectrales verde (510,6 nm) y amarilla (578,2 nm), es el láser más potente y con mayor eficiencia en el espectro visible. [5]
