Принцип работы лазерного уровня: Принцип работы лазерного нивелира

автор alexxlab

Содержание

Принцип работы лазерного нивелира

Удобные лазерные нивелиры, позволяющие идеально точно производить разметку, охотно приобретают и профессионалы, и мастера-любители. Ведь ровные яркие линии, нарисованные лазером, отлично видны даже на большом расстоянии. Но у человека без опыта может возникнуть вопрос, как пользоваться лазерным уровнем правильно. Читайте об этом в данной статье.

Что нужно сделать перед началом работы

Перед тем как приступать к использованию прибора вы должны четко разделять с каким типом лазерных нивелиров вам предстоит работать. Хотя если вы сами покупали данный прибор, то знать об этом вы должны были еще на этапе выбора лазерного уровня.

Все лазерные уровни можно разделить на:

В принципе, большинство производителей пишут в инструкции (обычно прилагаемой в комплекте), как подготовить прибор к работе. Как правило, никаких особых «танцев с бубном» не требуется – всё просто и понятно.

  • Если модель нивелира аккумуляторного типа, то перед ее использованием требуется зарядить аккумулятор.
  • Если устройство работает на батарейках, то вставляем их в отсек для питания.
  • Проверяем работоспособность уровня, включив его. Если появился луч лазера, то всё в порядке. Можно начинать установку прибора.

Как привести лазерный уровень в рабочее положение?

Это важно – качество разметки напрямую зависит от того, насколько верно расположен лазерный нивелир. Поэтому нужно и место подходящее для него найти, и установить его надлежащим образом. Существует ряд требований, необходимых для полноценной работы прибора:

Шаг 1. На пути следования лучей лазера не должно быть никаких препятствий. Иначе эффект преломления приведет к прерыванию спроецированной линии.

Шаг 2. Располагать лазерный уровень нужно на оптимальном расстоянии до объекта. Допустимый максимум указан в инструкции, и превышать его не следует. Уменьшение расстояния снижает вероятность погрешности, поэтому при возможности старайтесь ставить прибор поближе. Допустимый максимум может быть увеличен при использовании специального приемника лучей. Такой опцией пользуются, когда объект находится на большом расстоянии.

Шаг 3. Во время работы нивелир должен находиться на ровной плоскости (подойдет поверхность стола), штативе или специальном держателе. Его следует надежно зафиксировать , так как полная неподвижность прибора – гарантия получения точных данных. Не допускаются никакие сотрясения и перемещения.

Шаг 4. Перед началом измерений выравниваем нивелир по горизонту. Для этого используем встроенный в прибор пузырьковый уровень. У ряда моделей имеется функция самовыравнивания. Она действует так: до тех пор, пока прибор не будет стоять ровно, подается сигнал. Нет сигнала – значит, всё хорошо и прибор установлен ровно.

Шаг 5. Предварительно нужно предупредить находящихся поблизости людей о предстоящих работах. Животных тоже следует увести или унести. Ведь случайное попадание лазера в глаза может их травмировать.

Шаг 6. Вот, собственно, и все рекомендации. Когда они будут соблюдены, можно включать уровень и производить необходимые работы.

Как настраивать лазерный нивелир?

В инструкции, прилагаемой к устройству, тоже имеется информация о том, как правильно настроить прибор. Производитель описывает этот процесс довольно-таки подробно, но не всегда понятно. В общем-то, настройка лазерного уровня – процедура, стандартная для большинства моделей.

Начнем с самых простых нивелиров. Обычно у них имеется два или три пузырьковых уровня – по ним и следует настраивать данные приборы. Осуществляется это путем подкручивания винтов.

Впрочем, даже если прибор оснащен функцией самовыравнивания, то это не значит, что он действительно выравнивает себя сам. Это произойдет лишь при крохотном отклонении – не более 10 — 15 градусов. Когда поверхность более неровная, приходится вручную подкручивать винты (как и при работе с простейшим устройством).

Лазерный уровень призменного типа позволяет при работе создать два луча, проецирующих на объект вертикальную и горизонтальную линии. Они могут излучаться одновременно, а также есть возможность выбрать лишь один из них. Кроме того, некоторые модели создают линии отвеса и лазерные точки (зенит, надир). Их тоже можно включать и отключать.

А ротационный лазерный нивелир, кроме вышеперечисленных, имеет еще две настройки. Это величина угла сканирования и скорость вращения луча лазера. При этом проецирует луч он только в одной плоскости, но некоторые модели могут проецировать вертикальную ось.

Профессионалы, давая советы, как работать с лазерным уровнем, рекомендуют при его использовании включать лишь необходимые в данный момент функции. К примеру, когда проверяется, насколько вертикален проем двери, вовсе ни к чему горизонтальная составляющая. Вполне можно оставить только вертикальный луч – так и батарея дольше продержится, и энергии меньше израсходуется.

Дополнительные приспособления, облегчающие работу с нивелиром

Приемник лазерных лучей — увеличиваем дальность лазерного луча

Приемник лазерного излучения может вас очень выручить, если вы работаете на улице. С ним вы увидите отчетливую проекцию луча даже при слепящем солнечном свете. Причем расстояние, на которое «достает» лазер, увеличится вдвое. Только покупайте и лазерный уровень, и приемник одного производителя, а то бывают случаи несовместимости устройств разных марок.

Если ваш нивелир не предназначен для работы с приемником, то и в этом случае можно найти выход из положения. Есть совсем простое устройство – отражательная пластина. Закрепив ее на объекте, можно получить некоторое увеличение дальности луча.

Мишень — попадаем точно в цельМишень — нехитрый аксессуар, который имеется в комплекте практически у всех лазерных уровней. Пластиковая пластинка с нарисованными на ней концентрическими кругами выглядит точно так же, как и бумажные мишени для стрельбы, выдаваемые в тире. Ведь цель обе эти мишени преследуют одну – попасть в «яблочко». Ну, а стрелять можно не только пулями, а лучом лазера.

Очень пригодится такая штука, когда расстояние между нивелиром и объектом достаточно большое. Например, нужно сделать отверстие в стене на несколько сантиметров выше, чем в противоположной, при этом расстояние между стенами составляет метров 40-50. Попробуй разгляди на таком расстоянии следы карандаша или маркера! Если же закрепить вместо этого мишень, то прицелиться в нее лучом не составит труда. Даже если стреляющий не отличается особой меткостью.

Есть в комплекте у некоторых нивелиров еще одно приспособление, улучшающее точность лазерного «выстрела». Это своеобразный оптический прицел, находящийся на корпусе прибора. Он называется оптическим визиром, и с его помощью можно легко «достать» цель даже на стометровом расстоянии.

Рейка — чертим идеально ровные линииРейка пригодится тогда, когда на поверхности объекта нужно провести несколько параллельных линий, расстояние между которыми одинаковое. А еще с помощью рейки изменяют высоту уровня, закрепленного на штативе. Затем ему можно вернуть первоначальное положение.

Лазерный нивелир на практике: несколько конкретных примеров использования

Спросив у опытного мастера, как использовать лазерный уровень, можно узнать, что применять этот прибор можно практически повсюду. И границами, определяющими возможности его использования, являются границы вашей фантазии. А теперь – немного конкретики.

Выравниваем поверхность — вертикальная проекция

Именно данная область применения наглядно показывает, насколько устарели всевозможные линейки, рулетки и уровни пузырькового типа.

Чтобы узнать, насколько ровные ваш пол или стены, надо вдоль их поверхности направить лазерный луч. При этом вдоль стены (если проверяем стену) ставим несколько контрольных меток.

Линия, прочерченная лучом, покажет отклонение от вертикали в каждой метке. В соответствии с этими данными подбираем толщину выравнивающего слоя во всех контрольных точках.

Применение при отделке кафельной плиткой — крестовая проекцияВключаем оба луча – вертикальный и горизонтальный. Пересекаясь, они проецируют крест на стене объекта. Совмещаем центр этого креста с центральными швами у плитки, которую кладем. А по линиям лазерных лучей выравниваем стороны плитки.

Построение наклонных плоскостейДалеко не все элементы дома состоят лишь из горизонтальных и вертикальных линий. Порой дизайнеру хочется поэкспериментировать и с плоскостями, расположенными под наклоном. При осуществлении таких смелых проектов лазерный уровень придется как нельзя кстати. Прочитайте внимательно инструкцию к своему прибору, и вы поймете, как заставить луч идти под углом.

В тех нивелирах, где используется система автоматического выравнивания, необходимо включить блокировку данной системы. Некоторые уровни оснащаются системой автоматического изменения угла наклона луча. К примеру, если отключить блокировку компенсации наклона, то вполне возможно закрепить нивелир на штативе под тем углом, который требуется. Лазерный луч будет идти под наклоном.

Клеим обои и прочие декоративные элементыИ для этой несложной операции пригодится лазерный уровень. Так, включив вертикальный луч, мы сможем легко выровнять вертикальную кромку обоев. А горизонтальный луч поможет сделать идеальный бордюр, который без применения инструмента часто получается кривоватым.

Устанавливаем мебель и встраиваем бытовую техникуНеровно висящая полка или навесной шкафчик способны причинить немало огорчений – они весь вид комнаты портят. Конечно, можно перевесить их, пользуясь обычным пузырьковым уровнем или даже линейкой. Но это долго и хлопотно. То ли дело – лазерный нивелир. Он и шкаф поможет ровно установить, и карниз повесить, и встраиваемую технику точно расположить. Главное – делается всё это очень быстро.

Монтаж перегородок и планировка помещенийИмея лазерный уровень, можно за короткое время «перекроить» помещение. Чтобы разметить расположение перегородок, не придется брать стремянку или ползать по полу. Достаточно сделать проекцию лазерного луча в том месте, где будет находиться будущая перегородка.

Применение при осуществлении измеренийНепосредственно измерить что-либо нивелиром не получится. Зато он может существенно облегчить и ускорить эту работу. Возьмем, к примеру, комнату, стены у которой не являются вертикальными. Если нужно узнать ее высоту, возникает проблема – вдоль стены этого не сделать. Неплохо использовать лазерный дальномер, но его может и не быть.

Если имеется лазерный уровень, который проецирует линию отвеса, то он тоже может помочь. Получив при этом две точки – на полу и потолке – мы берем рулетку или линейку и замеряем расстояние между ними. Получается весьма точная высота помещения.

Помним о безопасности

Казалось бы, что может быть опасного в такой безобидной вещи. Однако мощность лазерного луча, используемого в данном приборе, достаточно велика . Иначе мы не увидим его днем, при свете солнца. Поэтому помните, что луч не должен попадать в глаза людям или животным. А во время работы всегда надевайте защитные очки – с ними, кстати, и луч лучше видно.

Смотрите также:
  • Чем резать керамическую плитку?
  • Как укладывать плитку на пол кухни: мастер-класс
  • Моющиеся обои для кухни и их особенности
  • Как правильно клеить виниловые обои?
  • Что такое флизелиновые обои под покраску?
  • Подвесной реечный потолок для кухни

    • Принцип работы лазерного нивелира

    Каждому строителю приходится периодически производить измерения углов наклона различных плоскостей, поскольку известно, что абсолютно ровных стен в природе не существует. Традиционный пузырьковый уровень привычен и безотказен, но при занятых руках с ним не поработаешь. Более современным и удобным решением является приобретение лазерного нивелира, отличительные черты которого это высокая точность и стабильность в работе.

    Выбрать подходящий лазерный нивелир не так просто. Для этого требуются определенные знания, касающиеся технических характеристик и принципа работы лазерного нивелира.

    Как работает лазерный нивелир?

    Принцип работы лазерного нивелира заключается в формировании проекции лазерного луча на одном или нескольких окружающих устройства объектах. Проекция в виде линии или точки служит ориентиром при выполнении работ. Точные показания лазерного нивелира возможны только при его надлежащем выравнивании. В зависимости от выбранной модели эта процедура может выполняться как в автоматическом режиме, так и вручную. Регулировка вручную осуществляется посредством применения традиционной системы пузырьковых колб и ползунков. Лазерные нивелиры бывают статичные и ротационные.

    устройство лазерного нивелира

    Статичные лазерные нивелиры

    Статичные нивелиры проецируют лучи от своего источника света на систему призм, в результате чего на окружающей поверхности формируется изображение в виде креста. При наличии в нивелире более трех лазерных светодиодов можно создавать проекции нескольких плоскостей, что весьма полезно при одновременной работе над несколькими окружающими объектами.

    Ротационные лазерные нивелиры

    Ротационные лазерные нивелиры проецируют свет на фокусирующую линзу, которая заменяет призмы. При этом лазер может поворачиваться по кругу, обеспечивая разметку на любом из окружающих предметов.

    Основные технические характеристики

    Среди основных технических характеристик, которые следует учитывать при выборе лазерного нивелира, можно выделить класс безопасности прибора, его рабочую погрешность и диапазон, а также тип корпуса.

    применение лазерного нивелира

    Профессиональные лазерные нивелиры имеют второй или третий класс безопасности. Это означает, что лучше при работе с прибором воспользоваться специальными защитными очками, поставляемыми в комплекте с ним. Погрешность хороших аппаратов не превышает 1 мм, в то время как любительские модели могут допускать отклонение до 10 мм. Рабочий диапазон лазерного нивелира – это максимальное расстояние, на котором гарантировано получение качественной разметки. Его величина зависит от выбранной модели. Корпус лазерного нивелира должен быть герметичным, прочным, без царапин и иных повреждений.

    Принцип работы лазерного нивелира видео:

    Как выбрать лазерный уровень (виды, способы настройки)

    В этой статье вы узнаете:

    Лазерный уровень – простой и точный прибор, в сравнении с пузырьковыми моделями. Световые диоды проецируют ровные линии на поверхности. Устройство применяется не только при выполнении монтажных работ, но и при кладке плитки, кирпича, различных строительных и отделочных работах, где нужна высокая точность.

    Как работает

    Лазерный вид уровня имеет несколько линз в объективе, панель управления, корпус. Форма устройства может самой разнообразной, как и методы установки.

    Использование такого уровня помогает отмерить горизонтальные и вертикальные линии для последующего монтажа конструкций. Этот процесс происходит путем свечения лазерного диода – лучи проходят через призмы и отображаются на выравниваемой поверхности. Таким образом можно быстро выставить ориентир на поверхности любого типа.

    ИконкаПри эксплуатации уровня, не нужно наносить меток на поверхность – лазер будет показывать ровную линию в нужной зоне столько, сколько потребуется.

    Прибор состоит из следующих элементов:

    1. Диод.
    2. Призма.
    3. Объектив.
    4. Выравнивающий блок.

    ИконкаЛазерный уровень применяется при установке маяков, отбивки углов, выравнивании оконных, дверных проемов, при монтаже откосов, определении плоскости для натяжных и подвесных потолков. Целесообразно применять устройство для поклейки обоев, монтажа мебели и не только.

    Виды

    Существует несколько видов лазерных уровней. Каждый из них имеет свое предназначение, достоинства и недостатки.

    Точечный

    Точечный лазерный уровеньДанный вид самый простой. Разворот луча осуществляется в виде обыкновенной точки. Она очень четкая и может достигать 80 метров. Точечные уровни способны выдавать лучи в трех разных плоскостях.

    Так как прибор работает на больших расстояниях его можно применять в помещениях с большой площадью. Данное устройство применяется для перенесении разметки с пола на потолок, определения места установки креплений под навесную мебель , бытовую технику, наклейки обоев.

    Класс

    Преимуществом является дальность и точность прибора, а так же не высокая стоимость.

    		 Не нравиться

    Если вам понадобиться ровная линия, придется соединять точки.

    Линейный

    линейный лазерный уровеньЛинейные уровни проецируют ровную линию, хотя некоторые модели могут показывать и 2 перпендикулярные линии, то есть кресты. Линии получаются путем рассеивания лазерного луча через призму. Дальность работы не более 30 м, чего вполне достаточно для большинства видов работ.

    Линейные модели считаются многофункциональными. Их используют профессиональные строители для распределения мест постановки перегородок, при монтаже дверей, плиточных работах. Важной функцией для таких уровней является самовыравнивание.

    Класс

    К основным достоинствам линейной модели относят длительную работу, большая зона охвата, минимальная погрешность и автовыравнивание.

    		 Не нравиться

    К недостаткам относят высокую стоимость прибора.

    Ротационный

    ротационный нивелирПо принципу функционирования такой же, как  и предыдущие, но в ротационных (их еще называют ротационный нивелир), диод зафиксирован на вращающемся роторе и находится поверх прибора. Вращаясь с высокой скоростью луч охватывает область в радиусе 360 градусов и строит сплошную линию на расстоянии до 400 метров. 

    К достоинствам ротационных лазеров относят высокую точность, большую дальность свечения. В некоторых моделях есть пульт ДУ. Точечные модели помогают определить расположение предмета на одном уровне на разных стенах. 

    Класс

    Главными достоинствами точечных лазерных уровней считаются большая дальность и высокая точность. 

    		 Не нравиться

    К недостаткам относят необходимость вручную проводить линии между заданными точками.

    Как выбрать

    Многие решают выбрать лазерный уровень для выполнения строительных, ремонтных работ. Многообразие моделей, различны типы, сделали это устройство вполне доступным по стоимости, и потребителю остается только решить, какой именно ему выбрать.

    Не нравитьсяДальность

    При выборе прибора, важно определиться с дальностью измерения – от 3 до 200 метров.

    Уровни с небольшими параметрами применяются для разметок в маленьких помещениях. Такие устройства не используют на крупных стройках, так как их нужно часто переставлять. Приборы с высокой точностью не смогут показать весь свой потенциал в крохотных комнатах, так что переплачивать за него не стоит.

    Исходя из этого, при выборе уровня придерживают следующих правил:

    1. Для работ внутри небольших помещений (квартиры), достаточно запаса в 10 м.
    2. При работах в пентхаусах, где комнаты больше 10 метров в длину, применят приборы с дальностью измерения 20-30 м.
    3. Для ремонта залов, используют нивелиры на 40-80 метров. Более крупные площади требуют применения уровней с дальностью луча 100 и более метров.

    Не нравитьсяОсобенности выравнивания

    Существуют следующие типы выравнивания прибора:

    1. Ручной.
    2. Автоматический.

    При ручном выравнивании применяют пузырьковый уровень. Он определяет точность расположения лазерного прибора. После выравнивания, ножки фиксируются.

    У автоматического типа излучатель располагается в специальной жидкости, которая всегда сохраняет ровное горизонтальное положение относительно уровня земли. Такие модели упрощают работу с ними: прибор размещается на поверхности и жидкость сама корректирует точность.

    Не нравитьсяЦвет луча

    При выборе устройства обратите внимание на цвет луча. В продаже есть приборы с зеленым и красным свечением. Первый вариант лучше воспринимается глазом, а второй – хуже, хотя красные диоды светят ярче.

    При работе со светлой поверхностью, оба типа видны отчетливо. Если же лазер планируется приобретать для выполнения лакокрасочных работ или поклейки обоев, то опытные строители рекомендуют иметь оба типа. Это связано с тем, что зеленый луч не видно на обоях зеленого цвета. Аналогично происходит с красным цветом.

    При выполнении работ на открытом пространстве, рекомендуется применять только зеленый уровень. Он хорошо воспринимается глазом. Красный свет практически не различим при ярком солнечном свете.

    Не нравитьсяКоличество лучей

    Разные модели обладают способностью генерировать различное количество лучей. С одним лучом работают при необходимости создания прямой линии под полки или розетки. Два луча используются там, где нужно создавать прямые углы. Четыре луча охватывают большую плоскость, что удобно для выравнивания пола, потолка, натяжки.

    Не нравитьсяПитание

    Есть три типа питания:

    • Батарейки — обеспечивает 10 часов непрерывных работ. Для дома вполне сойдет.
    • Аккумулятор — используется в профессиональных моделях. Периодически придется ставить устройство на зарядку.
    • Адаптер — такой тип работает непосредственно от сети.

    Не нравитьсяВес

    Разные модели и виды имеют разный вес. Не тяжелые, до килограмма можно крепить на стену. Больше 1 кг. ставятся на пол. Профессиональные модели можно установить на штатив.

    Соответственно, чем тяжелее модель тем она прочнее. Это напрямую связано с материалом из которого сделан уровень.

    Для квартирных работ подойдет «лазер» весом до 500 г. В больших помещениях уровень будет весить уже под килограмм. На стройках применяются модели весом 4-5 кг.

    Блокировка выравнивания

    Такая  небольшая, но полезная функция существует в моделях с автоматическим выравниванием. Она позволяет фиксировать уровень, не давая устройству отключаться или мигать, при изменении градуса наклона.

    Функция полезна для разметки под углом. 

    Способы настройки лазерного уровня

    Для получения максимально точных результатов измерения, лазерный уровень необходимо настраивать.

    Эта процедура выполняется следующим образом:

    1. Устанавливается лазерный уровень вручную так, чтобы он располагался ровно. Добиться этого можно при помощи пузырького типа уровня.
    2. Настраивается штатив. Проверяется позиционирование по направлению вертикально вниз к контрольному пучку света.
    3. Можно проводить настройку в автоматическом режиме.

    У дорогих моделей, имеется встроенный стабилизатор. Функционирование подобного типа узла выполняется маятниковым механизмом или гироскопом.

    ИконкаУровень безопасности может изменяться в зависимости от типа плоскости. Если он превышен, то недорогие приборы оповещают об ошибке и отключаются. В моделях среднего класса предусмотрена подача звукового сигнала, мигание лазера.

    В этом случае необходимо провести перенастройку.

    виды лазерных уровней

    Методы крепления

    Лазерные уровни применяют в самых разных условиях. В зависимости от них, подбирается метод крепления. Устройство может располагаться на полу или любой другой плоской поверхности. При этом настройки осуществляются по параметрам расположения прибора.

    На крупных стройплощадках, лазерные уровни устанавливаются на штатив. Данный метод позволяет прибору работать стабильно. Даже при касании, ветре, воздействии вибрации, лазер не сдвинется с места.

    При работе с металлическими конструкциями, рекомендуется применять магнитный тип лазера. Его корпус оснащен специальными магнитными пластинами. Они позволяют надежно фиксировать лазер на металлической поверхности.

    виды лазерных уровнейВсе виды лазерных уровней имеют ремешки. Их можно подвешивать, носить на поясе или на сумке.

    Отличие лазерного уровня от нивелира

    Нивелир и лазерный тип уровень – схожие по функционированию приборы, хотя и имеют некоторые различия. Нивелир отличается более высокой точностью работы, дальностью свечения. У него более низкая погрешность в измерении, а в проекции большее число точек. Свечение нивелира может быть от 40 м без дополнительного усилителя. У лазерных моделей этот показатель доходит до 25 м.

    ИконкаЛазерный тип применяется для непродолжительных работ. Он работает от батареек АА. Нивелир оснащен аккумуляторами и способен работать непрерывно.

    «Чем отличается нивелир от лазерного уровня?» – Яндекс.Кью

    Что бы ответить на этот вопрос надо понимать принцип работы лазера.

    Самые эффективные и популярные это александритовый лазер и диодный лазер.

    Можно выбирать между александритовым и диодным лазерами: в первом случае установка мощнее, и процедур требуется меньше, а во втором цена немного ниже, зато сеансов потребуется больше.

    Эпиляция александритовым лазером

    Мощный аппарат с головкой из александрита и длиной волны 755 нанометра. Такая волна максимально поглощается меланином и минимально – гемоглобином. Поток энергии на один импульс составляет 100 Дж на кв. см. Частота импульсов значительно выше, чем при применении рубиновой аппаратуры – до 10 Гц, длительность каждого импульса может составлять от 0,25 до 300 мс. Высокая эффективность сочетается с пониженным риском ожогов – аппараты оснащены охлаждающими установками для кожи.

    В руках опытного мастера александритовый лазер творит чудеса, но важно доверять проведение этой процедуры только квалифицированному и внимательному косметологу.

    Аргументы «за»:

    • Небольшая продолжительность воздействия.
    • Эффект сохраняется на несколько лет, в некоторых случаях – навсегда.
    • Может применяться на любом участке.
    • Безболезненность.
    • Воздействует на каждый волосок изнутри и снаружи, кожа сразу становится гладкой.

    Аргументы «против»:

    • Не всегда справляется со светлой, седой растительностью.
    • Сравнительно высокая стоимость.

    Диодный лазер

    Длина волны составляет более 800 нм в ближнем ИК-спектре, и излучение справляется даже со светлой порослью, в том числе и на загорелой коже. Длительность импульса составляет 5-30 мс, поток энергии – до 60 Дж на кв. см., показатель частоты – до 2 Гц. Эта разновидность уступает александритовому с точки зрения эффективности, однако тоже пользуется популярностью.

    Преимущества:

    • Может применяться на любом участке.
    • Подходит и для блондинок.
    • Недостатки:
    • Сравнительно высокая стоимость.

    Мгновенной гладкости ожидать не приходится, выпадение волос продолжается в течение недели.

    Приходится делать большее количество процедур по сравнению с александритовым лазером

    Есть и другие лазеры, о них написано в этой статье https://otrazhenie-clinic.ru/blog/epilyaciya_vidy/

    Принципы работы лазера

    Принципы работа лазера

    В лазеры, фотоны взаимодействуют с атомами тремя способами:

    • Поглощение излучения
    • Спонтанный эмиссия
    • стимулируется эмиссия

    Поглощение излучения

    Поглощение из излучение — это процесс, посредством которого электроны в земле государство поглощает энергию от фотонов, чтобы прыгнуть на более высокий энергетический уровень.

    электроны орбиты очень близко к ядру находятся при более низкой энергии уровень или более низкое энергетическое состояние, тогда как электроны вращаются дальше от ядра находятся на более высоком энергетическом уровне. Электроны на более низком уровне энергии нуждаются в дополнительной энергии прыгнуть на более высокий энергетический уровень. Эта дополнительная энергия обеспечивается от различных источников энергии, таких как тепло, электрический поле или свет.

    лет рассмотрим два энергетических уровня (E 1 и E 2 ) электронов. E 1 — основное состояние или ниже Энергетическое состояние электронов и E 2 является возбужденным состояние или более высокая энергия состояния электронов. Электроны в основное состояние называется электронами с более низкой энергией или основным электроны состояния, тогда как электроны в возбужденном состоянии называется электронами более высокой энергии или возбужденными электронами.

    В В общем, электроны в низкоэнергетическом состоянии не могут прыгать в состояние более высокой энергии. Им нужна достаточная энергия в порядок прыжка в высшее энергетическое состояние.

    Когда фотоны или энергия света равна разности энергий два энергетических уровня (E 2 — E 1 ) на атоме, электроны основного состояния набирают достаточную энергию и прыгают из основного состояния (E 1 ) в возбужденное состояние (E 2 ).

    поглощение излучения или света происходит только если энергия падающего фотон точно соответствует разности энергий двух энергий уровни (E 2 — E 1 ).

    Спонтанный эмиссия

    Спонтанный излучение это процесс, с помощью которого электроны в возбужденном состоянии возвращаются в основное состояние, испуская фотоны.

    электроны в возбужденном состоянии может оставаться только в течение короткого периода. время, до которого возбужденный электрон может оставаться при более высокой энергии состояние (E 2 ) известно как время жизни возбужденного электроны. Время жизни электронов в возбужденном состоянии составляет 10 -8 . второй.

    Таким образом, после короткого времени жизни возбужденных электронов они возвращаются в более низкое энергетическое состояние или основное состояние, высвобождая энергию в виде фотонов.

    В спонтанный эмиссии, электроны движутся естественным образом или спонтанно из одно состояние (состояние с более высокой энергией) в другое состояние (с более низкой энергией) состояние), поэтому испускание фотонов также происходит естественным путем. Поэтому мы не можем контролировать, когда возбужденный электрон будет терять энергию в виде света.

    фотоны, испускаемые в процессе спонтанного излучения, составляют обычный некогерентный светНекогерентный свет — это луч фотоны с частыми и случайными изменениями фазы между их. Другими словами, фотоны испускаются в спонтанном Процесс эмиссии не течет точно в том же направлении падающие фотоны.

    стимулированных эмиссия

    стимулированный излучение это процесс, в котором падающий фотон взаимодействует с возбуждает электрон и заставляет его вернуться в основное состояние.

    В стимулированный излучение, световая энергия подается непосредственно на возбужденный электрон вместо подачи световой энергии в основное состояние электроны.

    В отличие от спонтанное излучение, стимулированное излучение не является естественный процесс это искусственный процесс.

    В спонтанный эмиссии, электроны в возбужденном состоянии останутся там пока его жизнь не закончится.После завершения их жизни, они возвращаются в основное состояние, высвобождая энергию в форма света.

    Однако, в стимулированном излучении электроны в возбужденном состоянии не нужно ждать завершения их жизни. Альтернатива Техника используется для принудительного возвращения возбужденного электрона основное состояние до завершения их жизни.это Техника известна как стимулированное излучение.

    Когда инцидент фотон взаимодействует с возбужденным электроном, он заставляет Возбужденный электрон возвращается в основное состояние. Это взволнован энергия высвобождения электронов в виде света при падении основное состояние.

    В стимулированное излучение, испускаются два фотона (один дополнительный фотон испускается), один из-за падающего фотона и еще один из-за выделения энергии возбужденных электрон.Таким образом, два фотона испускаются.

    стимулированный процесс эмиссии очень быстрый по сравнению со спонтанным процесс эмиссии.

    Все испускаемые фотоны в вынужденном излучении имеют одинаковую энергии, той же частоты и находятся в фазе. Поэтому все фотоны в вынужденном излучении движутся в том же направление.

    количество фотонов, испускаемых в стимулированном излучении, зависит на количество электронов в более высоком энергетическом уровне или возбужденное состояние и интенсивность падающего света.

    Это можно записать как:

    Количество эмитированных фотоны α Количество электронов в возбужденном состоянии + падающий свет интенсивность.

    ,

    RF Беспроводные поставщики и ресурсы

    О RF Wireless World

    На веб-сайте RF Wireless World размещаются поставщики и ресурсы радиочастотной и беспроводной связи. Сайт охватывает статьи, учебные пособия, поставщиков, терминологию, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерение, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

    Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, VSAT, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, Wimax, WLAN, ZigBee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, Z-Wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д.Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. В нем также есть академическая секция, которая охватывает колледжи и университеты в области инженерии и MBA.

    статей по IoT-системам

    IoT based Fall Detection System architecture

    IoT-система обнаружения падения для пожилых людей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падения для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT. Читать дальше➤
    Также см. Другие статьи о системах на основе IoT следующим образом:
    • Система очистки туалета AirCraft • Система измерения удара при столкновении • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Smart Retail System • Система контроля качества воды • Smart Grid System • Система интеллектуального освещения на базе Zigbee • Умная система парковки на базе Zigbee • Система умной парковки на базе LoRaWAN

    RF Wireless Articles

    В этом разделе статей рассматриваются статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и архитектуре сети на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, гигабитных Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т.д. ,стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с тестированием и измерениями, на соответствие тестированию, используемому для тестирования соответствия RF / PHY устройства. СПРАВОЧНИК СТАТЬЯ ИНДЕКС >>.

    Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была пройдена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать подробнее➤

    5G cell phone architecture

    Основы повторителя и типы повторителей : Он объясняет функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать подробнее➤

    Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкие замирания, крупные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать подробнее➤

    Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Читать подробнее➤

    5G cell phone architecture

    Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, EM Interference, ICI, ISI, Light Interference, Sound Interference и т. Д.Читать подробнее➤

    5G NR Section

    В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий справочный указатель >>
    • 5G NR Mini Slot • 5G NR часть полосы пропускания • 5G NR CORESET • 5G NR DCI форматы • 5G NR UCI • 5G NR форматы слотов • 5G NR RRC IE • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • 5G NR опорные сигналы • 5G NR m-последовательность • 5G NR Gold Sequence • 5G NR Задов Чу Последовательность • 5G NR Физический уровень • 5G NR MAC-уровень • 5G NR RLC слой • 5G NR PDCP уровень

    Учебники по беспроводной технологии

    В этом разделе рассматриваются RF и беспроводные учебники.Он охватывает учебники по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. ИНДЕКС УЧЕБНИКОВ >>

    Учебное пособие по 5G — Это учебное пособие по 5G также охватывает следующие подтемы по технологии 5G:
    Учебник по основам 5G Полосы частот учебник миллиметровой волны 5G мм волновая рамка 5G мм волновое звучание канала 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Архитектура сети 5G Сетевые интерфейсы 5G NR звучание канала Типы каналов 5G FDD против TDD 5G NR сетевой нарезки Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF

    Этот учебник по GSM охватывает основы GSM, сетевую архитектуру, сетевые элементы, технические характеристики системы, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильной связи GSM или настройка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона, РЧ планирование, PS вызов по нисходящей линии связи и PS вызов по восходящей линии связи.
    ➤Подробнее.

    LTE Tutorial , посвященный архитектуре системы LTE, охватывающей основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадров LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Продавцы LTE и LTE против LTE продвинулись.➤Подробнее.

    RF Technology Stuff

    На этой странице мира беспроводных технологий РЧ рассказывается о пошаговой разработке преобразователя частоты на примере преобразователя частоты UP UP в диапазоне 70 МГц. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно Микшеры, Локальный генератор, MMIC, синтезатор, OCXO опорный генератор, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
    FRF Трансивер Дизайн и разработка FilterRF фильтр дизайн Система ВСАТ YТипы и основы микрополоски Ave Основы волновода

    Секция испытаний и измерений

    В этом разделе рассматриваются ресурсы T & M, испытательное и измерительное оборудование для тестирования DUT на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.Индекс испытаний и измерений >>
    XPXI система для T & M. Generation Генерация и анализ сигналов Измерения слоя PHY TestПроверка устройства WiMAX Test Тест на соответствие Зигби Тест соответствия ➤LTE UE Тест соответствия ➤TD-SCDMA

    Волоконно-оптическая технология

    Оптоволоконный компонент Основы , включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в волоконно-оптической связи. Оптические компоненты INDEX >>
    Iber Учебник по волоконно-оптической связи PSAPS в SDH Основы ➤SONET FrameSDH Рамная структура СОНЕТ против SDH

    RF Wireless Vendors, Производители

    Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, обратитесь к поставщику ИНДЕКС >>.

    RF Wireless World Home Page-Passive RF components

    Поставщики РЧ-компонентов, охватывающие ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-приемопередатчик, ФАПЧ, ГУН, синтезатор, Антенна, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.Поставщики радиочастотных компонентов >>
    Базовая станция Циркулятор ➤RF Изолятор RyХрустальный генератор

    MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

    В разделе исходного кода RF Wireless World рассматриваются коды языков программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для начинающих на этих языках. УКАЗАТЕЛЬ ИНДЕКС КОДА ИСТОЧНИКА >>
    Код VHDL декодера от 3 до 8 RamСкремблер дескремблер код MATLAB 32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR коды флип-флоп labview


    * Общая информация о здравоохранении *

    Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
    ПЯТЬ ПЯТЬ
    1. РУКИ: часто мойте их
    2. УЖЕ: кашляй в это
    3. ЛИЦО: не трогай это
    4. НОГИ: оставайтесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
    5. ЧУВСТВУЙ: больна? Оставайся дома


    Используйте Contact Tracing Technology >>, следуйте принципам социального дистанцирования >> установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в такие страны, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразная болезнь.

    RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи

    В разделе калькуляторы и конвертеры представлены RF-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также конвертеры единиц измерения. Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНИК РАСЧЕТОВ Индекс >>.
    G5G NR Калькулятор пропускной способности G5G NR ARFCN против преобразования частоты Калькулятор скорости передачи данных oLoRa TELTE EARFCN в преобразование частоты AgЯги Антенна Калькулятор G5G NR калькулятор времени выборки

    Интернет вещей вещей Беспроводные технологии

    Раздел о IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
    См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
    ➤THREAD ➤EnOcean ➤LoRa учебник IGSIGFOX учебник ➤WHDI ➤6LoWPAN IgZigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB



    связанных постов


    RF Беспроводные учебники



    Различные типы датчиков


    Поделиться этой страницей

    Перевести эту страницу

    ,
    Инструментарий измерения уровня лазерных приборов

    Наименее распространенной формой измерения уровня на основе эхо-сигналов является лазер, который использует импульсы лазерного излучения, отраженные от поверхности жидкости, для определения уровня жидкости. Возможно, наиболее ограничивающим фактором при лазерном измерении является необходимость наличия достаточно отражающей поверхности, чтобы лазерный свет «отражался» от него. Многие жидкости недостаточно отражающие, чтобы это было практическим методом измерения, и присутствие пыли или густых паров в пространстве между лазером и жидкостью рассеивает свет, ослабляя световой сигнал и делая его более трудным для обнаружения.Однако лазеры с большим успехом применяются для измерения расстояний между объектами.

    Принцип измерения уровня лазера:

    Лазерные передатчики

    , используемые для измерения уровня, в основном работают по тому же принципу работы, что и ультразвуковые датчики уровня. Единственное различие между двумя методами состоит в том, что первый использует скорость света, тогда как второй использует скорость звуковых волн. Устройства лазерного измерения уровня могут работать с различными материалами, такими как сыпучие материалы, жидкие растворы и непрозрачные жидкости, такие как грязные отстойники, молоко, жидкий стирол и т. Д.Так же, как ультразвуковой датчик, лазерный передатчик также установлен в верхней части резервуара, который затем направляет короткий импульс света вниз в направлении поверхности рабочей жидкости. Этот свет затем отражается обратно на датчик. Измерительная система включает в себя схему синхронизации, которая используется для определения времени, которое требуется световому сигналу для возврата назад, и, следовательно, определяет расстояние между датчиком и обрабатываемым материалом. Фигура, изображающая работу типичного лазерного передатчика уровня, показана на рисунке ниже.

    Laser Level Measurement

    Кредиты изображений

    : Система автоматизации Chipkin

    Преимущества лазерного измерения уровня:

    • «Лазеры практически не имеют рассеяния луча (расходимость луча 0,2 °) и не имеют ложных эхосигналов и могут быть направлены в пространства размером всего 2 дюйма.
      • Лазерные передатчики
    • способны давать точные результаты даже в процессах с тяжелыми парами и пеной.
    • Их удобно использовать с судами, имеющими несколько блокад.Кроме того, эти устройства могут работать на расстояниях до 1500 футов.
    • «Для применений с высокой температурой или высоким давлением, например, в корпусах реакторов, лазеры должны использоваться вместе со специализированными смотровыми окнами, чтобы изолировать передатчик от процесса. Эти стеклянные окна должны пропускать лазерный луч с минимальной диффузией и затуханием и должны содержать условия процесса ».
    • По сравнению с ультразвуковыми и микроволновыми волнами длина волны световых волн очень мала, из-за чего они не испытывают виртуальной расходимости луча, следовательно, лазерный луч может быть нацелен на точку без какого-либо вмешательства со стороны соседних объектов.
    • «Лазерное излучение распространяется через среду со скоростью света. Это означает, что достижимы очень высокие частоты обновления, и ни одна из проблем «блокировки» не может возникнуть при использовании ультразвуковых инструментов ».
    • Лазерное измерение уровня абсолютно не зависит от изменений давления или температуры среды, такой как воздух. Следовательно, скорость света, проходящего через любую газообразную среду, совершенно не меняется. Даже в приложениях для измерения уровня, в которых используются неопознанные и часто изменяющиеся газообразные плотности, такие как бензиновые или газовые баллоны, лазерные датчики уровня обеспечивают точные результаты без проблем калибровки.
    • По сравнению с другими методами измерения уровня, такими как ультразвуковые, радиолокационные, ядерные или механические методы, лазерная техника считается высоко развитой в технологии.
      • Лазерные датчики уровня
    • обеспечивают очень быстрый и точный отклик, чем другие методы. Кроме того, их проще применять.
    • В отличие от радиолокационного уровня и технологии ультразвукового уровня, производительность лазерных передатчиков уровня остается неизменной из-за диэлектрической проницаемости материала процесса или скорости распространения в паровом пространстве соответственно.
    • Лазерный луч, передаваемый датчиком, не подвергается значительному расхождению, поэтому он может нацеливать и воспринимать меньшие области по сравнению с радарными и ультразвуковыми приборами для измерения уровня.
    • Кроме того, лазерные датчики уровня могут применяться в областях, где другие технологии измерения уровня не работают, например, внутри желоба бункера.

    Недостатки лазерных уровнемеров:

    • Использование лазерных методов измерения уровня оказывается очень дорогим.
    • Сила лазерного луча, передаваемого между передатчиком лазерного уровня и обрабатываемым материалом, может иногда ухудшаться, из-за чего может пострадать функционирование системы обнаружения уровня. Эта деградация может происходить на любом из трех этапов: на датчике / детекторе, в пути между датчиком и обрабатываемым материалом или на поверхности обрабатываемого материала.
    • Наличие грязи, пыли или любого другого типа покрытия на лазерном датчике уровня может серьезно повлиять на характеристики этих устройств, поскольку ослабляет силу лазерного сигнала.Следовательно, регулярное техническое обслуживание должно проводиться с осторожностью для предотвращения накопления и образования покрытий с течением времени и надлежащего функционирования устройств измерения уровня лазера. Для некоторых применений эти датчики могут быть заключены внутри трубки или очищены газом, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии.
    • Кроме того, их точность также может зависеть от поверхности обрабатываемого материала, которая отражает лазерный луч обратно на датчик. «Например, лазерный луч, вероятно, будет измерять верхнюю часть слоя пены путем отражения от верхней части пены.Если пена прозрачна для энергии лазера, луч может отражаться от границы раздела пена / жидкость и измерять уровень жидкости. Полупрозрачная пена может привести к тому, что измерение уровня будет отображать местоположение в пене.
    • Условия пены обычно меняются со временем и приводят к непоследовательным показаниям измерения уровня.
    ,
    Laser — Инверсия населения — 3-уровневый лазер и 4-уровневый лазер

    Население Инверсия

    Население инверсия это процесс достижения большей численности населения высших энергетическое состояние по сравнению с более низким энергетическим состоянием. численность населения Техника инверсии в основном используется для усиления света. Инверсия населенности необходима для работы лазера.

    Рассмотрим группа электронов с двумя энергетическими уровнями E 1 и Е 2 .

    E 1 является нижней Энергетическое состояние и E 2 — высшее энергетическое состояние.
    N 1 — число электронов в энергетическом состоянии E 1 .
    N 2 — число электронов в энергетическом состоянии E 2 .
    Количество электронов на единицу объема в энергетическом состоянии население этого энергетического государства.

    Население инверсия не может быть достигнуто в системе с двумя уровнями энергии. Под нормальным условия, число электронов (N 1 ) в нижнее энергетическое состояние (E 1 ) всегда больше как по сравнению с количеством электронов (N 2 ) в состояние с более высокой энергией (E 2 ).

    N 1 > N 2

    Когда повышается температура, население более высокого энергетического состояния (N 2 ) также увеличивается. Тем не менее, население состояние более высокой энергии (N 2 ) никогда не превысит население низшего энергетического состояния (N 1 ).

    ат наилучшее равное население двух государств может быть достигнуто что приводит к отсутствию оптического усиления.

    N 1 = N 2

    Следовательно, нам нужно 3 или более энергетических состояний для достижения населения инверсия. Чем больше энергетических состояний больше оптическое усиление.

    Там определенные вещества, в которых электроны когда-то возбуждены; они остаются в более высоком энергетическом уровне или возбужденном состоянии для более длительный период.Такие системы называются активными системами или активные среды, которые обычно представляют собой смесь различных элементы.

    Когда такие смеси образуются, их электронные энергетические уровни модифицированы и некоторые из них приобретают особые свойства. такие типы материалов используются для формирования 3-х уровневого лазера или 4-х уровневого лазер.

    3 уровня Лазер

    Рассмотрим система, состоящая из трех уровней энергии E 1 , E 2 , E 3 с N числом электронов.

    Мы Предположим, что уровень энергии E 1 меньше, чем чем E 2 и E 3 , уровень энергии E 2 больше, чем E 1 , и меньше, чем E 3 , и уровень энергии E 3 больше, чем E 1 и Е 2.

    Это можно просто записать как E 1 2 < E 3 .Это означает, что уровень энергии E 2 лежит между E 1 и E 3 .

    Уровень энергии E 1 известен как основное состояние или нижнее энергетическое состояние и энергетические уровни E 2 и E 3 известны как возбужденные состояния. Уровень энергии E 2 составляет иногда упоминается как метастабильное состояние.Уровень энергии E 3 иногда называется состоянием насоса или уровнем насоса.

    N число электронов в системе занимает эти три энергетические уровни. Пусть N 1 будет количеством электронов в энергетическое состояние E 1 , N 2 будет числом электроны в энергетическом состоянии E 2 и N 3 быть числом электронов в энергетическом состоянии E 3 .

    К получить лазерное излучение или инверсию населения, население состояние с более высокой энергией (E 2 ) должно быть больше, чем население нижнего энергетического состояния (E 1 ).

    Under нормальные условия, чем выше уровень энергии, тем меньше это населено. Например, в трехуровневой энергетической системе, нижнее энергетическое состояние E 1 в высокой степени заселено как по сравнению с возбужденными энергетическими состояниями E 2 и E 3 .С другой стороны, возбужденное энергетическое состояние E 2 равно густонаселен по сравнению с состоянием возбужденной энергии E 3 . Его можно записать просто как N 1 > N 2 > N 3 .

    Under определенный условия, большая популяция более высокого энергетического состояния (E 2 ) по сравнению с более низким энергетическим состоянием (E 1 ) достигнуты.Такое расположение называется инверсией населения.

    лет мы предполагаем, что первоначально большинство электронов будет в нижнее энергетическое состояние или основное состояние (E 1 ) и только небольшое количество электронов будет в возбужденных состояниях (E 2 и E (3 ).

    Когда мы поставляем световую энергию, которая равна разнице энергии E 3 и E 1 , электроны в нижней Энергетическое состояние (E 1 ) набирает достаточную энергию и прыгает в состояние более высокой энергии (E 3 ).Этот процесс Поставка энергии называется накачкой.

    Мы также использовать другие методы для возбуждения электронов основного состояния, таких как как электрический разряд и химические реакции. Поток электронов от E 1 до E 3 составляет называется насосом перехода.

    Время жизни электронов в энергетическом состоянии E 3 составляет очень мало по сравнению с временем жизни электронов в энергетическое состояние E 2 .Следовательно, электроны в энергии уровень E 3 не остается в течение длительного периода. После короткого период, они быстро падают в метастабильное состояние или энергию состояние E 29000 и вместо этого выделяет меньше энергии фотонов.

    Потому что короткого времени жизни, только небольшое количество электронов накапливать в энергетическом состоянии E 3 .

    электроны в метастабильном состоянии E 2 останется там для более длительный период из-за его более длительного срока службы. В результате большое количество электронов накапливается в метастабильном состоянии. Таким образом население металла стабильного состояния станет больше, чем население энергетических состояний E 3 и E 1 .
    Это может быть просто написано как N 2 > N 1 > N 3 .

    В трехуровневая энергетическая система, мы достигаем инверсии населения между уровнями энергии E 1 и E 2 .

    после завершение времени жизни электронов в метастабильном состоянии они падают обратно в нижнее энергетическое состояние или основное состояние E 1 высвобождая энергию в виде фотонов.Этот процесс излучение фотонов называется спонтанным излучением.

    Когда этот испущенный фотон взаимодействует с электроном в мета стабильное состояние E 2 , оно заставляет этот электрон падать обратно в основное состояние. В результате два фотона излучается. Этот процесс испускания фотонов называется стимулированное излучение.

    Когда эти фотоны снова взаимодействовали с электронами в мета стабильное состояние, они заставляют два мета стабильного состояния электронов вернуться в основное состояние.В результате четыре фотона излучается. Также испускается большое количество фотонов.

    As В результате миллионы фотонов испускаются с помощью малых количество фотонов.

    Мы может возникнуть сомнение, чтобы возбудить электрон электрон с фотоном. Этот возбужденный электрон снова испускает фотон при возврате в основное состояние.Тогда как мог усиление света или дополнительные фотоны достигается.

    Мы также могут использовать другие типы источников энергии, такие как электрические энергия для возбуждения электронов. В таком случае один фотон будет генерирует большое количество фотонов. Таким образом, усиление света достигается с помощью метода инверсии населения. Система который использует три уровня энергии, известен как 3-уровневый лазер.

    В 3-уровневый лазер, по крайней мере, половина населения электронов должен быть возбужден до более высокого энергетического состояния для достижения инверсия населения. Следовательно, лазерная среда должна быть очень сильно прокачан. Это делает 3-уровневые лазеры неэффективными для производить фотоны или свет. Три уровня лазеров являются первыми тип лазеров обнаружен.

    4 уровня Лазер

    Рассмотрим группа электронов с четырьмя энергетическими уровнями E 1 , E 2 , E 3 , E 4 .

    E 1 является самым низким энергетическим состоянием, E 2 является следующим более высоким энергия, E 3 является следующим более высоким энергетическим состоянием после E 2 , E 4 — это следующее состояние с более высокой энергией после E 3 .

    количество электронов в нижнем энергетическом состоянии или в основном состоянии дается N 1 , число электронов в Энергетическое состояние E 2 задается N 2 г. число электронов в энергетическом состоянии E 3 по N 3 и число электронов в энергии состояние E 4 задается N 4 .

    Мы предположим, что E 1 2 3 4 . Время жизни электронов в энергии состояние E 4 и состояние энергии E 2 очень Меньше. Поэтому электроны в этих состояниях останутся только на очень короткий период

    Когда мы поставляем световую энергию, которая равна разнице энергии E 4 и E 1 , электроны в нижней Энергетическое состояние E 1 набирает достаточную энергию и прыгает в высшее энергетическое состояние E 4 .

    Время жизни электронов в энергетическом состоянии E 4 составляет очень маленький. Поэтому после короткого периода они отступают в следующее более низкое энергетическое состояние E 3 путем высвобождения нерадиационная энергия.

    Время жизни электронов в энергетическом состоянии E 3 составляет очень большой по сравнению с E 4 и E 2 .Так как В результате в энергии накапливается большое количество электронов. уровень E 3 . После завершения их жизни, электроны в энергетическом состоянии E 3 откатятся в следующее более низкое энергетическое состояние E 2 путем высвобождения энергия в виде фотонов.

    Нравится энергетическое состояние E 4 , время жизни электронов в энергетическое состояние E 2 также очень мало.Следовательно, электроны в энергетическом состоянии E 2 будут быстро перейти в следующее более низкое энергетическое состояние или основное состояние E 1 высвобождая энергию без излучения.

    Таким образом, численность населения инверсия достигается между энергетическими состояниями E 3 и Е 2 .

    В 4-уровневый лазер, только несколько электронов возбуждены, чтобы достичь инверсия населения.Таким образом, 4-уровневый лазер производит свет эффективнее, чем 3-уровневый лазер. На практике больше чем четыре энергетических уровня могут быть вовлечены в лазерный процесс.

    В 3-х и 4-х уровневые лазеры, частота или энергия фотоны накачки должны быть больше испускаемых фотонов.

    ,

    No related posts.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *