ක්‍රයොජනික් ලේසර් යනු කුමක්ද?

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

ඉහළ බලයෙන්ලේසර් මූලාශ්ර, depolarization නැතිවීම, තාප කාච හෝ ලේසර් ස්ඵටික නැමීම වැනි තාප බලපෑම් ක්‍රියාකාරීත්වයට බලපෑ හැකිය.ආලෝක ප්රභවය. අඩු උෂ්ණත්ව සිසිලනය හරහා, බොහෝ හානිකර තාප බලපෑම් ඵලදායී ලෙස යටපත් කළ හැක, එනම්, ලාභ මාධ්යය 77K හෝ 4K දක්වා සිසිල් කළ යුතුය. සිසිලන බලපෑම ප්රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වේ:

ප්‍රධාන වශයෙන් කඹයේ මධ්‍යන්‍ය නිදහස් මාර්ගය වැඩි වීම නිසා ලාභ මාධ්‍යයේ ලාක්ෂණික සන්නායකතාවය විශාල වශයෙන් අවහිර වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, උෂ්ණත්ව අනුක්රමය නාටකාකාර ලෙස පහත වැටේ. උදාහරණයක් ලෙස, උෂ්ණත්වය 300K සිට 77K දක්වා පහත හෙලන විට, YAG ස්ඵටිකයේ තාප සන්නායකතාවය හත ගුණයකින් වැඩි වේ.

තාප විසරණ සංගුණකය ද තියුනු ලෙස අඩු වේ. මෙය, උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමයේ අඩුවීමක් සමඟින්, තාප කාච ආචරණය අඩු වන අතර එම නිසා ආතතිය කැඩී යාමේ සම්භාවිතාව අඩු වේ.

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

දුර්ලභ පෘථිවි අයනවල අවශෝෂණ හරස්කඩ වැඩි වීම ප්‍රධාන වශයෙන් හේතු වී ඇත්තේ තාප ආචරණය නිසා ඇති වන පුළුල් වීම අඩු වීමයි. එබැවින්, සංතෘප්ත බලය අඩු වන අතර ලේසර් ලාභය වැඩි වේ. එබැවින්, එළිපත්ත පොම්ප බලය අඩු වන අතර, Q ස්විචය ක්රියාත්මක වන විට කෙටි ස්පන්දන ලබා ගත හැක. නිමැවුම් කප්ලර් සම්ප්‍රේෂණය වැඩි කිරීමෙන්, බෑවුමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැක, එබැවින් පරපෝෂිත කුහරය අහිමි වීමේ බලපෑම අඩු වැදගත්කමක් ඇති කරයි.

අර්ධ-ත්‍රි-මට්ටමේ ලාභ මාධ්‍යයේ සම්පූර්ණ පහළ මට්ටමේ අංශු අංකය අඩු වේ, එබැවින් එළිපත්ත පොම්ප කිරීමේ බලය අඩු වන අතර බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, 1030nm දී ආලෝකය නිපදවන Yb:YAG, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අර්ධ-තුන මට්ටමේ පද්ධතියක් ලෙස දැකිය හැකි නමුත් 77K දී සිව්-මට්ටම් පද්ධතියක් ලෙස දැකිය හැකිය. Er: YAG සඳහාද එයම සත්‍ය වේ.

ලාභ මාධ්යය මත පදනම්ව, සමහර නිවාදැමීමේ ක්රියාවලීන්ගේ තීව්රතාවය අඩු වනු ඇත.

ඉහත සාධක සමඟ ඒකාබද්ධව, අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය ලේසර් ක්‍රියාකාරිත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු 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 කරුණක් නම්, ක්‍රියෝකූල් කරන ලද ලේසර් ස්ඵටිකයක, විකිරණ ආලෝකයේ සහ අවශෝෂණය කරන ලද ආලෝකයේ කලාප පළල අඩු වන අතර, තරංග ආයාම සුසර කිරීමේ පරාසය පටු වනු ඇති අතර, පොම්ප කරන ලද ලේසර් රේඛා පළල සහ තරංග ආයාම ස්ථායීතාවය වඩාත් දැඩි වනු ඇත. . කෙසේ වෙතත්, මෙම බලපෑම සාමාන්යයෙන් දුර්ලභ ය.

ක්‍රයොජනික් සිසිලනය සාමාන්‍යයෙන් ද්‍රව නයිට්‍රජන් හෝ ද්‍රව හීලියම් වැනි සිසිලනකාරකයක් භාවිතා කරන අතර ඉතා මැනවින් ශීතකාරකය ලේසර් ස්ඵටිකයකට සවි කර ඇති නලයක් හරහා සංසරණය වේ. සිසිලනකාරකය නියමිත වේලාවට නැවත පිරවීම හෝ සංවෘත ලූපයක් තුළ ප්රතිචක්රීකරණය කරනු ලැබේ. ඝන වීම වළක්වා ගැනීම සඳහා, සාමාන්යයෙන් ලේසර් ස්ඵටිකයක් රික්තක කුටියක තැබීම අවශ්ය වේ.

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

ක්‍රයොජනික් සිසිලන උපාංග සංකීර්ණ විය හැකි වුවදලේසර් පද්ධති, වඩාත් පොදු සිසිලන පද්ධති බොහෝ විට අඩු සරල වන අතර, ක්‍රයොජනික් සිසිලනයේ කාර්යක්ෂමතාවය සංකීර්ණත්වයේ යම් අඩුවීමක් සඳහා ඉඩ සලසයි.