레이저(Laser) 발진

흑연(garphite)이나 BeO 또는 텅스텐 판과 같은 융점이 높은 재료가 사용된다. 또한 높은 온도 상승은 냉각수를 흘려 열을 제거함으로서 억제한다. 높은 전류밀도로 관 내에 아르곤 개스는 압력 차이가 생겨 방전이 불안정하거나 꺼지게 되는데 이를 방지하기 위해 Ar개스가 이동할 수 있는 옆길 (return path)를 만들어 주어야 한다. 방전시 이온 또는 전자가 관벽에 충돌하는 충돌 횟수가 작은 것이 바람직 하므로 방전관 주위에 솔레노이드를 만들어 수 백 가우스의 자장을 축 방향으로 가함으로서 효율을 높인다. 이와 같이 아르곤 레이저는 제작하기가 쉽지 않고 10 kW 이상의 전력을 쓰기 때문에 매우 고가이며 수 명은 보통 5000시간 정도이다.
(3) 탄산가스(CO2) 레이저
탄산가스 레이저는 탄산가스 분자의 진동준위 사이에서 10.6um의 적외선이 발진되며 효율이 높아서 용이하게 고출력을 얻을 수 있다. 이런 이점으로 강한 열작용을 이용한 금속 또는 피륙의 용접 절단 등 산업에 이용되고 있다. 약 1m 길이의 유리(pryex)관에 CO2,He,N2를 일정비로 흘리면서 10kV 정도의 직류전압을 가하면 글로우 방전이 일어난다. 밀도반전은 방전시 전자와 N2 와의 충돌로 N2분자가 V`=0 에서 V`=1 의 진동준위로 들뜨게 되는데 이 들뜬 준위는 CO2 분자의 001 진동준위와 에너지 차가 작은 준위로서 두 분 자사이의 충돌로 N2 분자는 에너지를 CO2 분자에 제공하고 아래로 떨어진다. 이 과정으로 CO2분자가 001 준위로 들뜨…
이 CO2 레이저는 1964년 미국의 패텔이 처음으로 연속발진에 성공하였으며 현재 100 kW의 대형 CO2 레이저도 개발되었다. 이 경우 방전관은 수십 m 에 이를 정도로 길이가 길기 때문에 대단히 큰 공간을 차 지하는 불편함이 수반된다