Cryogenic လေဆာဆိုတာဘာလဲ

အပူချိန်နိမ့်သော လေဆာများ လည်ပတ်ခြင်း၏ သဘောတရားသည် အသစ်အဆန်းမဟုတ်ပေ။ အစပိုင်းတွင်၊ အယူအဆသည် အခန်းတွင်းအပူချိန်လည်ပတ်မှုအောင်မြင်ရန် ခက်ခဲခဲ့ပြီး အပူချိန်နိမ့်သောအလုပ်အတွက် စိတ်အားထက်သန်မှုသည် ပါဝါမြင့်သောလေဆာများနှင့် အသံချဲ့စက်များ တီထွင်မှုဖြင့် ၁၉၉၀ ခုနှစ်များတွင် စတင်ခဲ့သည်။

စွမ်းအားမြင့်သည်။လေဆာပါဝင်ပါတယ်။depolarization ဆုံးရှုံးမှု၊ အပူမှန်ဘီလူး သို့မဟုတ် လေဆာပုံဆောင်ခဲကွေးခြင်းကဲ့သို့သော အပူသက်ရောက်မှုများသည် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။အလင်းအရင်းအမြစ်. အပူချိန်နိမ့်သော အအေးပေးခြင်းဖြင့်၊ အန္တရာယ်ရှိသော အပူသက်ရောက်မှုများစွာကို ထိထိရောက်ရောက် နှိမ်နင်းနိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အမြတ်အလတ်စားအား 77K သို့မဟုတ် 4K အထိ အအေးခံရန် လိုအပ်ပါသည်။ cooling effect တွင် အဓိကအားဖြင့် ပါဝင်သည်-

ကြိုး၏ ပျမ်းမျှလွတ်လပ်သောလမ်းကြောင်း တိုးလာသောကြောင့် အမြတ်အလတ်စား၏ အသွင်ကူးပြောင်းနိုင်စွမ်းကို အလွန်ဟန့်တားထားသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် အပူချိန် gradient သည် သိသိသာသာကျဆင်းသွားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အပူချိန် 300K မှ 77K သို့ လျော့ကျသွားသောအခါ YAG crystal ၏ အပူစီးကူးမှုသည် ကိန်းဂဏန်းတစ်ခုဖြင့် ခုနစ်ချက်တိုးလာသည်။

Thermal diffusion coefficient သည်လည်း သိသိသာသာ လျော့ကျသွားသည်။ ၎င်းသည် အပူချိန် gradient ကို လျှော့ချခြင်းနှင့်အတူ၊ thermal lensing effect ကို လျော့ကျစေပြီး stress rupture ဖြစ်နိုင်ခြေကို လျော့ကျစေသည်။

Thermo-optical coefficient ကိုလည်း လျှော့ချပြီး အပူမှန်ဘီလူးအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပိုမိုလျှော့ချပေးသည်။

ရှားပါးမြေအိုင်းယွန်း၏ စုပ်ယူမှုအပိုင်း တိုးလာခြင်းသည် အဓိကအားဖြင့် အပူသက်ရောက်မှုကြောင့် ကျယ်ပြန့်လာမှု လျော့နည်းသွားခြင်းကြောင့် ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် saturation power လျော့ကျသွားပြီး လေဆာရရှိမှု တိုးလာသည်။ ထို့ကြောင့်၊ တံခါးပေါက်ပန့်ပါဝါကို လျှော့ချလိုက်ပြီး Q switch လည်ပတ်နေချိန်တွင် ပိုမိုတိုတောင်းသော ပဲမျိုးစုံကို ရရှိနိုင်သည်။ output coupler ၏ transmittance ကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့်၊ slope efficiency ကို မြှင့်တင်နိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် parasitic cavity loss effect သည် အရေးမကြီးပါ။

တစ်ပိုင်းသုံးအဆင့်အမြတ်အလတ်စား၏ စုစုပေါင်းနိမ့်သောအဆင့်၏ အမှုန်အမွှားအရေအတွက်သည် လျော့ကျသွားသည်၊ ထို့ကြောင့် threshold pumping power ကို လျှော့ချပြီး ပါဝါထိရောက်မှုကို တိုးတက်စေသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ Yb:YAG သည် 1030nm တွင် အလင်းထုတ်ပေးသော အခန်းအပူချိန်တွင် တစ်ပိုင်းသုံးအဆင့်စနစ်အဖြစ် မြင်နိုင်သော်လည်း 77K တွင် လေးအဆင့်စနစ်ဖြစ်သည်။ Er: YAG မှာလည်း ဒီလိုပါပဲ။

အမြတ်အလတ်စားပေါ်မူတည်၍ အချို့သော quenching process ၏ပြင်းထန်မှုကို လျော့ချပါမည်။

အထက်ဖော်ပြပါ အချက်များနှင့် ပေါင်းစပ်လိုက်လျှင် အပူချိန်နိမ့်သော လုပ်ဆောင်ချက်သည် လေဆာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို များစွာ တိုးတက်စေနိုင်သည်။ အထူးသဖြင့်၊ အပူချိန်နိမ့်သော အအေးခံလေဆာများသည် အပူသက်ရောက်မှုမရှိဘဲ အလွန်မြင့်မားသော အထွက်ပါဝါကို ရရှိနိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ကောင်းမွန်သော အလင်းတန်းအရည်အသွေးကို ရရှိနိုင်သည်။

ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့်ပြဿနာတစ်ခုမှာ cryocooled လေဆာပုံဆောင်ခဲတွင်၊ ဖြာထွက်သောအလင်းနှင့်စုပ်ယူထားသောအလင်း၏ bandwidth လျော့နည်းသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် လှိုင်းအလျားညှိခြင်းအကွာအဝေးသည် ကျဉ်းမြောင်းသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ pumped laser ၏မျဉ်းအကျယ်နှင့် လှိုင်းအလျားတည်ငြိမ်မှုသည် ပိုမိုတင်းကြပ်မည်ဖြစ်သည်။ . သို့သော် ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် များသောအားဖြင့် ရှားပါသည်။

Cryogenic အအေးပေးခြင်းသည် များသောအားဖြင့် နိုက်ထရိုဂျင်အရည် သို့မဟုတ် ဟီလီယမ်အရည်ကဲ့သို့သော coolant ကိုအသုံးပြုပြီး အကောင်းဆုံးအားဖြင့် အအေးခန်းသည် လေဆာပုံဆောင်ခဲနှင့် တွဲထားသောပြွန်မှတဆင့် ပျံ့နှံ့သွားပါသည်။ Coolant ကို အချိန်မီ ပြန်လည်ဖြည့်သွင်းသည် သို့မဟုတ် အပိတ်အဝိုင်းတွင် ပြန်လည်အသုံးပြုသည်။ ခိုင်မာမှုကို ရှောင်ရှားရန်အတွက် လေဆာပုံဆောင်ခဲကို လေဟာနယ်ခန်းထဲတွင် ထားရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။

အပူချိန်နိမ့်သောနေရာတွင် လည်ပတ်နေသော လေဆာပုံဆောင်ခဲများ၏ သဘောတရားကို အသံချဲ့စက်များတွင်လည်း အသုံးချနိုင်သည်။ တိုက်တေနီယမ် နီလာကို အပြုသဘောဆောင်သော တုံ့ပြန်ချက် အသံချဲ့စက် ပြုလုပ်ရန်၊ ပျမ်းမျှ အထွက်ပါဝါကို ဝပ်ဆယ်ဂဏန်းဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သည်။

Cryogenic အအေးခံကိရိယာများသည် ရှုပ်ထွေးနိုင်သော်လည်း၊လေဆာစနစ်များအများအားဖြင့် အအေးပေးစနစ်များသည် မကြာခဏ နည်းပါးကြပြီး၊ cryogenic အအေးပေးခြင်း၏ ထိရောက်မှုသည် ရှုပ်ထွေးမှုအချို့ကို လျှော့ချနိုင်စေသည်။