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 la 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. Produjo un haz de luz coherente en la región infrarroja de el espectro a 1,15 micrómetros. [1]
Los láseres de gas que utilizan muchos gases se han construido y utilizado para muchos propósitos.
Los láseres de dióxido de carbono , o láseres de CO 2 , 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 CO 2 es superior al 10%.
Los láseres de monóxido de carbono o "CO" tienen el potencial de producir producciones muy grandes, pero el uso de este tipo de láser está limitado por la toxicidad del gas monóxido de carbono. Los operadores humanos deben estar protegidos de este gas mortal. Además, es extremadamente corrosivo para muchos materiales, incluidos sellos, juntas, etc.
Se puede hacer que los láseres de helio-neón (HeNe) oscilen en más de 160 longitudes de onda diferentes ajustando la cavidad Q para alcanzar el máximo en la longitud de onda deseada. Esto se puede hacer ajustando la respuesta espectral de los espejos o usando 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 la calidad casi perfecta del haz.
Los láseres de nitrógeno operan en el rango ultravioleta, típicamente 337,1 nm, utilizando nitrógeno molecular como medio de ganancia, bombeado por una descarga eléctrica.
Los láseres TEA se energizan mediante una descarga eléctrica de alto voltaje en una mezcla de gases generalmente a la presión atmosférica o por encima de ella. El acrónimo "TEA" significa Atmosférico Transversalmente Excitado.
Los láseres químicos funcionan 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 hidrógeno o gas 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 muy alta potencia son de especial interés para los militares. Además, se han desarrollado láseres químicos de onda continua a niveles de potencia muy altos, alimentados por corrientes de gases, que tienen algunas aplicaciones industriales.
Los láseres excímeros funcionan mediante una reacción química que involucra un dímero excitado , o excímero , que es una molécula dimérica o heterodimérica de vida corta formada a partir de dos especies (átomos), al menos una de las cuales se encuentra 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 excímeras comúnmente utilizadas 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 . Helio - plata (HeAg) 224 nm, neón - cobre (NeCu) 248 nm y helio - cadmio (HeCd) 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 espectroscopía Raman con supresión de fluorescencia .
El láser de vapor de cobre , con dos líneas espectrales de color verde (510,6 nm) y amarillo (578,2 nm), es el láser más potente y de mayor eficiencia del espectro visible. [5]
