කුඩා විශ්වකෝෂය: ලේසර් වෙල්ඩින් මූලධර්මය සහ ක්රියාවලි යෙදුම්
ශක්ති මට්ටම්
පදාර්ථය පරමාණු වලින් සමන්විත වන අතර පරමාණු න්යෂ්ටියක් සහ ඉලෙක්ට්රෝන වලින් සමන්විත වේ. ඉලෙක්ට්රෝන න්යෂ්ටිය වටා කක්ෂගත වේ. පරමාණුවක ඉලෙක්ට්රෝන වල ශක්තිය අත්තනෝමතික නොවේ.
ක්ෂුද්ර ලෝකය විස්තර කරන ක්වොන්ටම් යාන්ත්ර විද්යාව අපට පවසන්නේ ඉලෙක්ට්රෝන ස්ථාවර ශක්ති මට්ටම් අල්ලා ගන්නා බවයි. විවිධ ශක්ති මට්ටම් විවිධ ඉලෙක්ට්රෝන ශක්තීන්ට අනුරූප වේ: න්යෂ්ටියෙන් ඈත කක්ෂවලට වැඩි ශක්තියක් ඇත.
ඊට අමතරව, සෑම කක්ෂයකම උපරිම ඉලෙක්ට්රෝන සංඛ්යාවක් රඳවා ගත හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, පහළම කක්ෂයේ (න්යෂ්ටියට ආසන්නතම) ඉලෙක්ට්රෝන 2 ක් දක්වා රඳවා ගත හැකි අතර, ඉහළ කක්ෂවල ඉලෙක්ට්රෝන 8 ක් දක්වා රඳවා ගත හැකිය, යනාදිය.
සංක්රාන්තිය
ඉලෙක්ට්රෝනවලට ශක්තිය අවශෝෂණය කිරීමෙන් හෝ මුදා හැරීමෙන් එක් ශක්ති මට්ටමක සිට තවත් ශක්ති මට්ටමකට ගමන් කළ හැකිය.
උදාහරණයක් ලෙස, ඉලෙක්ට්රෝනයක් ෆෝටෝනයක් අවශෝෂණය කරන විට, එය පහළ ශක්ති මට්ටමක සිට ඉහළ මට්ටමකට පැනිය හැක. ඒ හා සමානව, ඉහළ ශක්ති මට්ටමක ඇති ඉලෙක්ට්රෝනයක් ෆෝටෝනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පහළ මට්ටමකට පහත වැටිය හැක.
මෙම ක්රියාවලීන්හිදී, අවශෝෂණය කරන ලද හෝ විමෝචනය කරන ලද ෆෝටෝනයේ ශක්තිය සෑම විටම මට්ටම් දෙක අතර ශක්ති වෙනසට සමාන වේ. ෆෝටෝන ශක්තිය ආලෝකයේ තරංග ආයාමය තීරණය කරන බැවින්, අවශෝෂණය කරන ලද හෝ විමෝචනය කරන ලද ආලෝකයට ස්ථාවර වර්ණයක් ඇත.
ලේසර් උත්පාදනයේ මූලධර්මය
උත්තේජනය කරන ලද අවශෝෂණය
අඩු ශක්ති තත්වයක ඇති පරමාණු බාහිර විකිරණ අවශෝෂණය කර අධි ශක්ති තත්වයකට සංක්රමණය වන විට උත්තේජනය වූ අවශෝෂණය සිදු වේ. ෆෝටෝන අවශෝෂණය කිරීමෙන් ඉලෙක්ට්රෝනවලට පහළ සිට ඉහළ ශක්ති මට්ටම් දක්වා පැනිය හැකිය.
උත්තේජනය කරන ලද විමෝචනය
උත්තේජනය කරන ලද විමෝචනය යනු ඉහළ ශක්ති මට්ටමක පවතින ඉලෙක්ට්රෝන, ෆෝටෝනයක "උත්තේජනය" හෝ "ප්රේරණය" යටතේ, අඩු ශක්ති මට්ටමකට සංක්රමණය වී සිදුවීම් ෆෝටෝනයට සමාන සංඛ්යාතයක් සහිත ෆෝටෝනයක් විමෝචනය කිරීමයි.
උත්තේජනය කරන ලද විමෝචනයේ ප්රධාන ලක්ෂණය නම්, ජනනය කරන ලද ෆෝටෝනය මුල් එකට සමාන වීමයි: එකම සංඛ්යාතය, එකම දිශාව සහ සම්පූර්ණයෙන්ම වෙන් කොට හඳුනාගත නොහැකිය. මේ ආකාරයෙන්, එක් උත්තේජනය කරන ලද විමෝචන ක්රියාවලියක් හරහා එක් ෆෝටෝනයක් සමාන ෆෝටෝන දෙකක් බවට පත්වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ආලෝකය ශක්තිමත් කිරීම හෝ විස්තාරණය කිරීමයි - ලේසර් උත්පාදනයේ මූලික මූලධර්මය.
ස්වයංසිද්ධ විමෝචනය
ඉහළ ශක්ති මට්ටමක ඇති ඉලෙක්ට්රෝන බාහිර බලපෑමකින් තොරව පහළ මට්ටමකට පහත වැටෙන විට ස්වයංසිද්ධ විමෝචනය සිදු වන අතර, සංක්රාන්තිය අතරතුර ආලෝකය (විද්යුත් චුම්භක විකිරණ) විමෝචනය කරයි. ෆෝටෝන ශක්තිය E=E2−E1 වන අතර එය මට්ටම් දෙක අතර ශක්ති වෙනස වේ.
ලේසර් උත්පාදනය සඳහා කොන්දේසි
ලේසර් ලාභ මාධ්යය
ලේසර් උත්පාදනය සඳහා සුදුසු ලාභ මාධ්යයක් අවශ්ය වන අතර එය වායු, ද්රව, ඝන හෝ අර්ධ සන්නායක විය හැකිය. යතුර වන්නේ ලේසර් ප්රතිදානය සඳහා අවශ්ය කොන්දේසියක් වන මාධ්යයේ ජනගහන ප්රතිලෝමය සාක්ෂාත් කර ගැනීමයි. ජනගහන ප්රතිලෝම සඳහා පරිවෘත්තීය ශක්ති මට්ටම් ඉතා ප්රයෝජනවත් වේ.
පොම්ප කිරීමේ මූලාශ්රය
ජනගහන ප්රතිලෝමය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, ඉහළ ශක්ති මට්ටමේ අංශු ගණන වැඩි කිරීම සඳහා පරමාණුක පද්ධතිය උද්යෝගිමත් කළ යුතුය.
පොදු ක්රම අතරට:
- විද්යුත් පොම්ප කිරීම: අධි-චාලක-ශක්ති ඉලෙක්ට්රෝන භාවිතයෙන් වායු විසර්ජනය
- දෘශ්ය පොම්ප කිරීම: ස්පන්දන ආලෝක ප්රභවයන් මගින් ප්රකිරණය
- තාප පොම්ප කිරීම, රසායනික පොම්ප කිරීම ආදිය.
මෙම ක්රම සාමූහිකව පොම්ප කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. ස්ථායී ලේසර් ප්රතිදානය සඳහා පහළ මට්ටමට වඩා ඉහළ මට්ටමේ වැඩි අංශු පවත්වා ගැනීම සඳහා අඛණ්ඩ පොම්ප කිරීම අවශ්ය වේ.
අනුනාදකය
සුදුසු ලාභ මාධ්යයක් සහ පොම්ප කිරීමේ ප්රභවයක් සමඟ, ජනගහන ප්රතිලෝමය ලබා ගත හැකි නමුත්, උත්තේජනය කරන ලද විමෝචන තීව්රතාවය ප්රායෝගික භාවිතය සඳහා ඉතා දුර්වලය. තවදුරටත් විස්තාරණය අවශ්ය වන අතර එය දෘශ්ය අනුනාදකයක් මගින් සපයනු ලැබේ.
දෘශ්ය අනුනාදකයක් ලේසර් කෙළවර දෙකෙහිම සමාන්තරව තබා ඇති ඉහළ පරාවර්තක දර්පණ දෙකකින් සමන්විත වේ:
- එක් සම්පූර්ණ පරාවර්තන කැඩපතක්
- එක් අර්ධ පරාවර්තන සහ අර්ධ සම්ප්රේෂණ දර්පණයක්
සම්පූර්ණ පරාවර්තන දර්පණය සියලු සිදුවීම් ආලෝකය එහි මුල් මාර්ගය ඔස්සේ පරාවර්තනය කරයි. අර්ධ පරාවර්තන දර්පණය යම් ශක්ති සීමාවකට පහළින් ඇති ෆෝටෝන නැවත මාධ්යයට පරාවර්තනය කරන අතර, එළිපත්තට ඉහළින් ඇති ෆෝටෝන විස්තාරිත ලේසර් ආලෝකය ලෙස පිටතට සම්ප්රේෂණය වේ.
අනුනාදකය තුළ ආලෝකය ඉදිරියට සහ පසුපසට දෝලනය වන අතර, උත්තේජනය කරන ලද විමෝචනයේ දාම ප්රතික්රියාවක් අවුලුවාලමින්, හිම කුණාටුවක් මෙන් විස්තාරණය වී ඉහළ තීව්රතාවයකින් යුත් ලේසර් ප්රතිදානය නිපදවයි.
පොම්ප ලාම්පුවක් යනු කුමක්ද?
සෙනෝන් ලාම්පුවක් යනු නිෂ්ක්රීය වායු විසර්ජන ලාම්පුවකි, සාමාන්යයෙන් සෘජු නල හැඩයක් ඇත. එය සාමාන්යයෙන් ඉලෙක්ට්රෝඩ, ක්වාර්ට්ස් නලයක් සහ පිරවූ සෙනෝන් (Xe) වායුවකින් සමන්විත වේ.
ඉලෙක්ට්රෝඩ සෑදී ඇත්තේ ඉහළ ද්රවාංකයක්, ඉහළ ඉලෙක්ට්රෝන විමෝචන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ අඩු ඉසින ලෝහයකින් ය. ලාම්පු නළය සෙනෝන් වායුවෙන් පුරවා ඇති ඉහළ ශක්තියක් සහිත, ඉහළ උෂ්ණත්වයකට ඔරොත්තු දෙන, ඉහළ සම්ප්රේෂණ ක්වාර්ට්ස් වීදුරුවකින් සාදා ඇත.
Nd:YAG ලේසර් දණ්ඩක් යනු කුමක්ද?
Nd:YAG (නියෝඩියමියම්-ඩෝප් කරන ලද යිට්රියම් ඇලුමිනියම් ගාර්නට්) යනු බහුලව භාවිතා වන ඝන ලේසර් ද්රව්යයයි.
YAG යනු ඉහළ දෘඪතාව, විශිෂ්ට දෘශ්ය ගුණාත්මකභාවය සහ ඉහළ තාප සන්නායකතාවය සහිත ඝන ස්ඵටිකයකි. ත්රිසංයුජ නියෝඩියමියම් අයන ස්ඵටික දැලිසෙහි සමහර ත්රිසංයුජ යිට්රියම් අයන ප්රතිස්ථාපනය කරයි, එබැවින් නියෝඩියමියම්-ඩෝප් කළ යිට්රියම් ඇලුමිනියම් ගාර්නට් ලෙස නම් කරන ලදී.
ලේසර් වල ලක්ෂණ
හොඳ සංගතභාවය
සාමාන්ය ප්රභවයන්ගෙන් ලැබෙන ආලෝකය දිශාව, අවධිය සහ කාල නිර්ණය අතින් අවුල් සහගත වන අතර කාචයකින් වුවද තනි ලක්ෂ්යයකට නාභිගත කළ නොහැක.
ලේසර් ආලෝකය ඉතා සුසංයෝගී ය: එයට පිරිසිදු සංඛ්යාතයක් ඇත, පරිපූර්ණ අවධියේදී එකම දිශාවට ප්රචාරණය වන අතර ඉහළ සාන්ද්රිත ශක්තියක් සහිත කුඩා ස්ථානයකට නාභිගත කළ හැකිය.
විශිෂ්ට දිශානතිය
ලේසර් වෙනත් ඕනෑම ආලෝක ප්රභවයකට වඩා බෙහෙවින් හොඳ දිශානුගත බවක් ඇති අතර එය සමාන්තර කදම්භයක් ලෙස ක්රියා කරයි. චන්ද්රයා දෙසට එල්ල කළ විට පවා (කිලෝමීටර් 384,000 ක් පමණ දුරින්), ලක්ෂ්ය විෂ්කම්භය කිලෝමීටර 2 ක් පමණ වේ.
හොඳ ඒකවර්ණතාව
උත්තේජනය කරන ලද විමෝචනයෙන් ලැබෙන ලේසර් ආලෝකය අතිශයින් පටු සංඛ්යාත පරාසයක් ඇත. සරලව කිවහොත්, ලේසර් විශිෂ්ට ඒකවර්ණතාවයක් ඇත - එහි "වර්ණය" අතිශයින්ම පිරිසිදුයි. ලේසර් සැකසුම් යෙදුම් සඳහා ඒකවර්ණතාව ඉතා වැදගත් වේ.
ඉහළ දීප්තිය
ලේසර් වෑල්ඩින් කිරීම ලේසර් කිරණවල විශිෂ්ට දිශානතිය සහ ඉහළ බල ඝනත්වය භාවිතා කරයි. ලේසර් දෘශ්ය පද්ධතියක් හරහා කුඩා ප්රදේශයකට නාභිගත කර ඇති අතර, ඉතා කෙටි කාලයක් තුළ ඉහළ සාන්ද්රිත තාප ප්රභවයක් සාදයි, ද්රව්ය උණු කර ස්ථායී වෑල්ඩින් ලප සහ මැහුම් සාදයි.
ලේසර් වෙල්ඩින් කිරීමේ වාසි
අනෙකුත් වෙල්ඩින් ක්රම හා සසඳන විට, ලේසර් වෙල්ඩින් මඟින් පහත සඳහන් දෑ ලබා දේ:
- ඉහළ ශක්ති සාන්ද්රණය, ඉහළ වෙල්ඩින් කාර්යක්ෂමතාව, ඉහළ නිරවද්යතාවය සහ වෑල්ඩින් වල විශාල ගැඹුර-පළල අනුපාතය.
- අඩු තාප ආදානය, කුඩා තාප බලපෑමට ලක් වූ කලාපය, අවම අවශේෂ ආතතිය සහ විරූපණය.
- ස්පර්ශ නොවන වෙල්ඩින්, නම්යශීලී ෆයිබර් ඔප්ටික් සම්ප්රේෂණය, හොඳ ප්රවේශ්යතාව සහ ඉහළ ස්වයංක්රීයකරණය.
- නම්යශීලී සන්ධි නිර්මාණය, අමුද්රව්ය ඉතිරි කිරීම.
- නිශ්චිතවම පාලනය කළ හැකි ශක්තිය, ස්ථාවර වෙල්ඩින් ප්රතිඵල සහ විශිෂ්ට වෙල්ඩින් පෙනුම.
ලෝහ ද්රව්ය සඳහා ලේසර් වෙල්ඩින් ක්රියාවලි
මල නොකන වානේ
- සාමාන්ය වර්ග තරංග ස්පන්දන සමඟ හොඳ ප්රතිඵල ලබා ගත හැකිය.
- ලෝහ නොවන ද්රව්ය වලින් වෑල්ඩින් ස්ථාන ඈත් කර තැබීමට සන්ධි නිර්මාණය කරන්න.
- ශක්තිය සහ පෙනුම සඳහා ප්රමාණවත් වෙල්ඩින් ප්රදේශයක් සහ වැඩ කොටසෙහි ඝණකම වෙන් කර ගන්න.
- වෑල්ඩින් කිරීමේදී වැඩ කොටස් පිරිසිදුකම සහ වියළි පරිසරයක් සහතික කරන්න.
ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ
- ඉහළ පරාවර්තනයකට ඉහළ ලේසර් උච්ච බලයක් අවශ්ය වේ.
- ස්පන්දන ස්ථාන වෑල්ඩින් කිරීමේදී ඉරිතැලීම් වලට ගොදුරු වීමේ හැකියාව, ශක්තිය අඩු වීම.
- ද්රව්ය සංයුතිය නිසා ඉසින ස්ථානගත වීම සිදුවිය හැක; උසස් තත්ත්වයේ අමුද්රව්ය භාවිතා කරන්න.
- විශාල ස්ථාන ප්රමාණය සහ දිගු ස්පන්දන පළල සමඟ වඩා හොඳ ප්රතිඵල.
තඹ සහ තඹ මිශ්ර ලෝහ
- ඇලුමිනියම් වලට වඩා ඉහළ පරාවර්තනයක්; ඊටත් වඩා ඉහළ ලේසර් උච්ච බලයක් අවශ්ය වේ.
- ලේසර් හිස කෝණයකින් ඇලවිය යුතුය.
- තඹ මිශ්ර ලෝහ (පිත්තල, කප්රොනිකල්, ආදිය) මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය නිසා වෑල්ඩින් කිරීම වඩාත් අපහසු වේ; ප්රවේශමෙන් පරාමිති තෝරා ගැනීම අවශ්ය වේ.
ලේසර් වෙල්ඩින් සහ විසඳුම් වල පොදු දෝෂ
වැරදි පරාමිතීන් හෝ නුසුදුසු ක්රියාකාරිත්වය බොහෝ විට වෙල්ඩින් දෝෂ ඇති කරයි, ඒවා අතර:
- මතුපිට ඉසීම
- අභ්යන්තර වෑල්ඩින් සිදුරු
- වෙල්ඩින් ඉරිතැලීම්
- වෙල්ඩින් විරූපණය
වෙල්ඩින් ස්පැටර්
ස්පැටර් ප්රධාන වශයෙන් ඇති වන්නේ අධික ලේසර් බල ඝනත්වය නිසාය: වැඩ කොටස කෙටි කාලයක් තුළ අධික ශක්තියක් අවශෝෂණය කර ගන්නා අතර එමඟින් ද්රව්ය දැඩි වාෂ්පීකරණයකට සහ ප්රචණ්ඩකාරී උණු කළ තටාක ප්රතික්රියාවකට මග පාදයි.
ස්පැටර් පෙනුම, එකලස් කිරීමේ නිරවද්යතාවය සහ වෙල්ඩින් ශක්තියට හානි කරයි.
හේතු
- අධික ලෙස ඉහළ ලේසර් උච්ච බලය.
- විශේෂයෙන් ඉහළ පරාවර්තකතාවක් ඇති ද්රව්ය සඳහා නුසුදුසු වෙල්ඩින් තරංග ආකාරය.
- ද්රව්ය වෙන් කිරීම දේශීය ඉහළ ශක්ති අවශෝෂණයකට මග පාදයි.
- වැඩ කොටස මතුපිට දූෂණය වීම හෝ ලෝහමය නොවන අපද්රව්ය.
- වැඩ කොටස් අතර හෝ යටින් අඩු ද්රවාංක ද්රව්ය, වෑල්ඩින් කිරීමේදී වායුව ජනනය කරයි.
- වායු ප්රසාරණය හා විසිරීම ඇති කරන සංවෘත කුහර ව්යුහයන්.
විසඳුම්
- පරාමිතීන් ප්රශස්ත කරන්න: උපරිම බලය අඩු කරන්න හෝ ස්පයික් තරංග ආකෘති භාවිතා කරන්න.
- සුදුසුකම් ලත්, උසස් තත්ත්වයේ අමුද්රව්ය භාවිතා කරන්න.
- තෙල් සහ අපද්රව්ය ඉවත් කිරීම සඳහා පෙර-වෑල්ඩින් පිරිසිදු කිරීම ශක්තිමත් කරන්න.
- වෙල්ඩින් ව්යුහ නිර්මාණය ප්රශස්ත කරන්න.
අභ්යන්තර සිදුරු
ලේසර් වෑල්ඩින් කිරීමේදී වඩාත් සුලභ දෝෂය සිදුරු වීමයි. වේගවත් තාප චක්රය සහ කෙටි උණු කළ තටාක ආයු කාලය වායුව පිටවීම වළක්වන අතර සිදුරු සාදයි.
පොදු වර්ග: හයිඩ්රජන් සිදුරු, කාබන් මොනොක්සයිඩ් සිදුරු සහ යතුරු සිදුරු බිඳ වැටීමේ සිදුරු.
වෙල්ඩින් ඉරිතැලීම්
ඉරිතැලීම් වෑල්ඩින් ශක්තිය සහ සේවා කාලය දැඩි ලෙස අඩු කරයි. ලේසර් වෑල්ඩින් කිරීමේ වේගවත් උණුසුම සහ සිසිලනය ඉරිතැලීම් අවදානම වැඩි කරයි.
බොහෝ ලේසර් වෙල්ඩින් ඉරිතැලීම් උණුසුම් ඉරිතැලීම් වන අතර ඒවා ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ සහ අධි-කාබන් / අධි-මිශ්ර වානේ වල බහුලව දක්නට ලැබේ.
වැළැක්වීම
- බිඳෙන සුළු ද්රව්ය සඳහා, ඉරිතැලීම් අඩු කිරීම සඳහා පෙර රත් කිරීමේ සහ මන්දගාමී සිසිලන තරංග ආකාර එකතු කරන්න.
- වෙල්ඩින් ආතතිය අඩු කිරීම සඳහා සන්ධි නිර්මාණය ප්රශස්ත කරන්න.
- සමාන කාර්ය සාධනයක් යටතේ අඩු ඉරිතැලීම් ප්රවණතාවයක් ඇති ද්රව්ය තෝරන්න.
වෙල්ඩින් විරූපණය
විරූපණය බොහෝ විට සිදුවන්නේ තුනී තහඩු, විශාල ප්රදේශ වැඩ කොටස් හෝ බහු-ස්ථාන වෑල්ඩින් වල වන අතර එය එකලස් කිරීම සහ ක්රියාකාරිත්වයට බලපායි. එය අසමාන තාප ආදානය සහ නොගැලපෙන තාප ප්රසාරණය / හැකිලීම නිසා ඇතිවේ.
විසඳුම්
- තාප ආදානය අඩු කිරීම සඳහා පරාමිතීන් ප්රශස්ත කරන්න: ස්පන්දන පළල අඩු කරන අතරතුර උපරිම බලය වැඩි කරන්න.
- ඒකක කාලයකට තාපය අඩු කිරීම සඳහා වෙල්ඩින් වේගය සහ ස්පන්දන සංඛ්යාතය අඩු කරන්න.
- ඒකාකාර උණුසුම සහතික කිරීම සඳහා වෙල්ඩින් අනුපිළිවෙල ප්රශස්ත කරන්න.
පළ කිරීමේ කාලය: පෙබරවාරි-25-2026
