ක්‍රයෝජනික් ලේසර් යනු කුමක්ද?

අඩු උෂ්ණත්වවලදී ක්‍රියාත්මක වන ලේසර් සංකල්පය අලුත් දෙයක් නොවේ: ඉතිහාසයේ දෙවන ලේසර් ක්‍රයොජනික් විය. මුලදී, සංකල්පය කාමර උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කර ගැනීම දුෂ්කර වූ අතර, අඩු උෂ්ණත්ව වැඩ සඳහා උද්යෝගය 1990 ගණන්වල අධි බලැති ලේසර් සහ ඇම්ප්ලිෆයර් සංවර්ධනය කිරීමත් සමඟ ආරම්භ විය.

අධි බලයෙන්ලේසර් මූලාශ්‍ර, විධ්‍රැවීකරණය නැතිවීම, තාප කාච හෝ ලේසර් ස්ඵටික නැමීම වැනි තාප බලපෑම් වල ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපෑ හැකිය.ආලෝක ප්‍රභවය. අඩු උෂ්ණත්ව සිසිලනය හරහා, බොහෝ හානිකර තාප බලපෑම් ඵලදායී ලෙස මර්දනය කළ හැකිය, එනම්, ලාභ මාධ්‍යය 77K හෝ 4K දක්වා සිසිල් කළ යුතුය. සිසිලන ආචරණයට ප්‍රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වන්නේ:

ප්‍රධාන වශයෙන් කඹයේ සාමාන්‍ය නිදහස් මාර්ගය වැඩි වීම නිසා ලාභ මාධ්‍යයේ ලාක්ෂණික සන්නායකතාවය බෙහෙවින් නිෂේධනය වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමණය නාටකාකාර ලෙස පහත වැටේ. උදාහරණයක් ලෙස, උෂ්ණත්වය 300K සිට 77K දක්වා අඩු කළ විට, YAG ස්ඵටිකයේ තාප සන්නායකතාවය හත ගුණයකින් වැඩි වේ.

තාප විසරණ සංගුණකය ද තියුනු ලෙස අඩු වේ. මෙය උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමණයේ අඩුවීමක් සමඟ තාප කාච ආචරණය අඩුවීමට හේතු වන අතර එම නිසා පීඩන බිඳීමේ සම්භාවිතාව අඩු වේ.

තාප-දෘශ්‍ය සංගුණකය ද අඩු වන අතර, තාප කාච ආචරණය තවදුරටත් අඩු කරයි.

දුර්ලභ පෘථිවි අයනවල අවශෝෂණ හරස්කඩ වැඩිවීම ප්‍රධාන වශයෙන් තාප බලපෑම නිසා ඇතිවන පුළුල් වීම අඩුවීම නිසාය. එබැවින්, සන්තෘප්ත බලය අඩු වන අතර ලේසර් ලාභය වැඩි වේ. එබැවින්, එළිපත්ත පොම්ප බලය අඩු වන අතර, Q ස්විචය ක්‍රියාත්මක වන විට කෙටි ස්පන්දන ලබා ගත හැකිය. ප්‍රතිදාන කප්ලර්හි සම්ප්‍රේෂණය වැඩි කිරීමෙන්, බෑවුමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකි බැවින්, පරපෝෂිත කුහරය අහිමි වීමේ බලපෑම අඩු වැදගත්කමක් දරයි.

අර්ධ-තුන්-මට්ටමේ ලාභ මාධ්‍යයේ මුළු පහළ මට්ටමේ අංශු අංකය අඩු වන බැවින්, එළිපත්ත පොම්ප කිරීමේ බලය අඩු වන අතර බල කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, 1030nm දී ආලෝකය නිපදවන Yb:YAG, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අර්ධ-තුන්-මට්ටමේ පද්ධතියක් ලෙස දැකිය හැකි නමුත්, 77K දී සිව්-මට්ටමේ පද්ධතියක් ලෙස දැකිය හැකිය. Er: YAG සඳහා ද එයම සත්‍ය වේ.

ලාභ මාධ්‍යය මත පදනම්ව, සමහර නිවාදැමීමේ ක්‍රියාවලීන්හි තීව්‍රතාවය අඩු වේ.

ඉහත සාධක සමඟ ඒකාබද්ධව, අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය ලේසර් ක්‍රියාකාරිත්වය බෙහෙවින් වැඩිදියුණු කළ හැකිය. විශේෂයෙන්, අඩු උෂ්ණත්ව සිසිලන ලේසර් තාප බලපෑම් නොමැතිව ඉතා ඉහළ නිමැවුම් බලයක් ලබා ගත හැකිය, එනම් හොඳ කදම්භ ගුණාත්මක භාවයක් ලබා ගත හැකිය.

සලකා බැලිය යුතු එක් ගැටළුවක් නම්, ක්‍රයෝකූලනය කරන ලද ලේසර් ස්ඵටිකයකදී, විකිරණ ආලෝකයේ සහ අවශෝෂණය කරන ලද ආලෝකයේ කලාප පළල අඩු වන බැවින්, තරංග ආයාම සුසර කිරීමේ පරාසය පටු වන අතර, පොම්ප කරන ලද ලේසර්හි රේඛා පළල සහ තරංග ආයාම ස්ථායිතාව වඩාත් දැඩි වනු ඇත. කෙසේ වෙතත්, මෙම බලපෑම සාමාන්‍යයෙන් දුර්ලභ වේ.

ක්‍රයෝජනික් සිසිලනය සාමාන්‍යයෙන් ද්‍රව නයිට්‍රජන් හෝ ද්‍රව හීලියම් වැනි සිසිලනකාරකයක් භාවිතා කරන අතර, සිසිලනකාරකය ලේසර් ස්ඵටිකයකට සවි කර ඇති නලයක් හරහා සංසරණය වීම වඩාත් සුදුසුය. සිසිලනකාරකය නියමිත වේලාවට නැවත පුරවනු ලැබේ හෝ සංවෘත ලූපයක ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරනු ලැබේ. ඝන වීම වළක්වා ගැනීම සඳහා, සාමාන්‍යයෙන් ලේසර් ස්ඵටිකය රික්ත කුටියක තැබීම අවශ්‍ය වේ.

අඩු උෂ්ණත්වවලදී ක්‍රියාත්මක වන ලේසර් ස්ඵටික පිළිබඳ සංකල්පය ඇම්ප්ලිෆයර් සඳහා ද යෙදිය හැකිය. ටයිටේනියම් නිල් මැණික් ධනාත්මක ප්‍රතිපෝෂණ ඇම්ප්ලිෆයර් සෑදීමට භාවිතා කළ හැකිය, එය වොට් දස ගණනක සාමාන්‍ය නිමැවුම් බලය වේ.

ක්‍රයෝජනික් සිසිලන උපාංග සංකීර්ණ කළ හැකි වුවදලේසර් පද්ධති, වඩාත් පොදු සිසිලන පද්ධති බොහෝ විට සරල නොවන අතර, ක්‍රයෝජනික් සිසිලනයේ කාර්යක්ෂමතාවය සංකීර්ණතාවයේ යම් අඩුවීමක් සඳහා ඉඩ සලසයි.