氦鎘激光器是一種金屬蒸氣離子激光器。其中產(chǎn)生激光躍遷的是鎘離子(cd+),氦氣(he)作為輔助氣體。它與氦氖激光器類似,可以在直流放電的條件下連續(xù)工作。它比氦氖激光有更高的輸出功率(一般為幾十毫瓦),發(fā)射波長較短,為441.6nm(藍紫色)和325nm(紫外),因此,是一種更適用于光敏材料曝光和全息印刷制版的較理想的光源。 Ap`D{u/
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氦鎘激光器結(jié)構(gòu) Y=
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激光管用硬料玻璃或石英玻璃制作。陽極為直徑2mm的鎢桿,陰極為鋁質(zhì)圓筒狀,毛細管長60-100cm,孔徑為1.5-3mm。 uF]+i^+
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陽極端附近有一鎘池,內(nèi)裝有光譜純金屬鎘。鎘在室溫下為固體,熔點321℃,在真空中升華溫度為164℃。通過熱源可使金屬鎘升華成蒸氣。陽極與鎘池之間有一電泳限制段,用以阻止鎘蒸氣擴散到陽極端,避免污染窗片。 V(n3W=#kky
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固態(tài)鎘在真空中加熱到164℃時,即升華為蒸氣。鎘蒸氣源源不斷地從鎘池向放電管擴散。隨著鎘池溫度的升高,鎘蒸氣密度越來越大。在放電區(qū)域,鎘原子被氦亞穩(wěn)態(tài)原子電離并激發(fā)。在電場作用下,(cd+)從陽極向陰極流動,這個過程稱為電泳效應。為使cd+在電泳傳輸過程中,不致冷凝在毛細管內(nèi)壁上,毛細管內(nèi)壁的溫度須高于鎘蒸氣的冷凝溫度,一般使用外套管結(jié)構(gòu),依靠放電加熱作用(因放電流大于60ma),即可使放電管溫度保持在鎘的冷凝溫度以上。通過放電區(qū)以后,鎘蒸氣便凝結(jié)在溫度較低的管殼上,以防止金屬蒸氣污染窗片。一般he-cd激光器在正常運轉(zhuǎn)時,鎘蒸氣從陽極向陰極的流動速度約為1-2mg/h。 O9)k)A]`O
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激光器一般為全外腔結(jié)構(gòu),便于更換反射鏡,既能產(chǎn)生441.6nm的激光,又能產(chǎn)生325nm的激光。