Nd: YAG


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Nd: YAG - versione corta

Neodimio: ittrio alluminio granato (Nd: YAG) è un cristallo utilizzato nei laser a stato solido. Questo è uno dei più comuni tipi di laser e viene utilizzata per la saldatura laser, taglio laser e foratura una gamma di materiali.


Nd: YAG - versione lunga

Nd: YAG (neodimio ittrio drogato con alluminio granato; Nd: Y3Al5O12) è un cristallo che viene utilizzato come mezzo di emissione di laser per laser a stato solido. Il drogante, neodimio triplamente ionizzato, sostituisce tipicamente ittrio nella struttura cristallina del granato di alluminio di ittrio (YAG), in quanto sono di dimensioni simili. Generalmente l'host cristallina è drogato con circa l'1% al neodimio da cento atomica.

Funzionamento del laser Nd: YAG è stato dimostrato da Geusic et al. presso i Laboratori Bell nel 1964.

Tecnologia

Un laser Nd: YAG rodNd: YAG vengono pompati otticamente con una lampada flash o diodi laser. Si tratta di uno dei più comuni tipi di laser, e sono utilizzati per molte applicazioni diverse.

Nd: YAG laser emettono normalmente luce con lunghezza d'onda di 1064 nm, nell'infrarosso. Tuttavia, ci sono anche passaggi vicino a 940, 1120, 1320, e 1440 nm. Nd: YAG operare sia in modalità pulsata e continuo. Pulsato Nd: YAG sono in genere gestiti nel cosiddetto Q-switching: uno switch ottico è inserito nella cavità laser in attesa di una inversione di popolazione massima degli ioni neodimio prima che apra. Poi l'onda della luce può essere eseguito attraverso la cavità, spopolando il supporto entusiasta laser a inversione di popolazione massima. In questa poteri modalità Q-switched produzione di 20 megawatt e durate di impulso di meno di 10 nanosecondi sono realizzati. [Citazione necessaria] L'alta intensità degli impulsi possono essere efficientemente frequenza raddoppiata per generare luce laser a 532 nm, o armoniche superiori a 355 e 266 nm.

Nd: YAG assorbe soprattutto nelle bande tra 730-760 nm e 790-820 nm. A basse densità di corrente flashlamps krypton hanno una maggiore potenza in quelle fasce di quanto non facciano le lampade allo xeno più comuni, che producono più luce a circa 900 nm. I primi sono quindi più efficienti per il pompaggio di laser Nd: YAG.

L'importo del neodimio drogante nel materiale varia in base al suo utilizzo. Per l'uscita un'onda continua, il doping è significativamente inferiore a quella dei laser pulsati. Le aste leggermente drogato CW può essere otticamente distingue per essere meno colorate, quasi bianco, mentre più drogato aste sono di colore rosa-violaceo.

Altri materiali comuni per ospitare al neodimio sono i seguenti: YLF (fluoruro di litio ittrio, 1047 e 1053 nm), YVO4 (ittrio orthovanadate, 1064 nm), e vetro. Un materiale particolare host è scelto in modo da ottenere una combinazione di proprietà ottiche, meccaniche e termiche. Nd: YAG e varianti vengono pompati o da lampade flash, continua lampade a scarica di gas, o nel vicino infrarosso diodi laser (laser DPSS). Prestabilized laser (PSL), i tipi di laser Nd: YAG hanno dimostrato di essere particolarmente utile nel fornire le travi principali interferometri per onde gravitazionali, come LIGO, VIRGO, GEO600 e TAMA.

Applicazioni

Medicina
Oftalmologia

Lampada a fessura foto di opacizzazione capsulare posteriore visibile pochi mesi dopo l'impianto di lente intraoculare nell'occhio, visto su retroilluminationNd: YAG vengono utilizzati in oculistica per correggere opacizzazione capsulare posteriore, una complicanza della chirurgia della cataratta, e per iridotomia periferica nei pazienti con acuto ad angolo glaucoma, dove ha sostituito iridectomia chirurgica. Frequenza raddoppiata laser Nd: YAG (lunghezza d'onda 532 nm) sono usati per pan-fotocoagulazione retinica nei pazienti con retinopatia diabetica.

Oncologia

In oncologia, laser Nd: YAG può essere usato per rimuovere i tumori della pelle.

Cosmetici medicina

Questi laser sono anche ampiamente utilizzate nel campo della medicina estetica per depilazione laser e il trattamento di lievi difetti vascolari come capillari sul viso e sulle gambe.

Produzione

Nd: YAG sono utilizzati anche nella produzione per l'incisione, incisione, marcatura o una varietà di metalli e plastiche. Essi sono ampiamente utilizzati nella produzione per il taglio e saldatura di acciai e leghe varie. Per applicazioni automotive (taglio e saldatura di acciai) i livelli di potenza sono tipicamente 1-5 kW. Perforazione in lega super (per le parti di turbine a gas), utilizza in genere Nd pulsato: YAG (millisecondo impulsi non, Q-switched). Nd: YAG vengono impiegate anche per fare marcature sottosuolo in materiali trasparenti come il vetro o vetro acrilico.

Fluidodinamica

Nd: YAG può essere utilizzato anche per tecniche di visualizzazione del flusso nella dinamica dei fluidi (per esempio particelle velocimetria immagine o fluorescenza indotta).

Odontoiatria

Nd: YAG laser sono utilizzati per la chirurgia dei tessuti molli della cavità orale, come gengivectomia, sbrigliamento sulculare parodontale, LANAP, frenulectomia, la biopsia e la coagulazione dei siti donatori innesto.

Telemetri laser

Surplus militare Nd: YAG cottura telemetro laser. Il laser incendi attraverso un collimatore, focalizzando il fascio, che scoppi un foro attraverso un blocco di gomma, rilasciando una raffica di plasma.The Nd: YAG laser è il laser più comuni utilizzati in telemetri laser militare.

Cavity ring-down spettroscopia (CRDS)

Il Nd: YAG può essere utilizzata nell'applicazione delle cavity ring-down spettroscopia, che viene utilizzato per misurare la concentrazione di alcune sostanze che assorbono la luce.

Spettroscopia laser-indotta ripartizione (LIBS)

Articolo principale: laser-indotta spettroscopia ripartizione
Una gamma di Nd: YAG laser sono utilizzati per l'analisi degli elementi della tavola periodica. Se l'applicazione di per sé è abbastanza nuovo rispetto ai metodi tradizionali come XRF e ICP, che ha dimostrato di essere meno che richiede tempo e una scelta più economica per testare le concentrazioni dell'elemento. Un Nd ad alta potenza: YAG laser viene focalizzato sulla superficie del campione per la produzione di plasma. Luce dal plasma viene catturato da spettrometri e gli spettri caratteristici di ciascun elemento può essere identificato, consentendo concentrazioni degli elementi nel campione da misurare.


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