Pan fydd y laser yn gweithio, pan fydd ynni trydanol neu fathau eraill o ynni yn cael eu trosi'n ynni golau, mae'n anochel y bydd llawer iawn o wres yn cael ei gynhyrchu. Os na ellir afradu'r gwres hwn mewn modd amserol ac effeithiol, bydd yn achosi tymheredd y laser i godi, a fydd yn effeithio ar ei bŵer allbwn, ansawdd trawst, sefydlogrwydd tonfedd, a gall hyd yn oed niweidio'r sglodion laser a'r cydrannau optegol mewnol. Felly, mae afradu gwres effeithlon a dibynadwy yn un o'r technolegau allweddol i sicrhau perfformiad laser sefydlog ac ymestyn ei oes gwasanaeth. Gyda gwelliant parhaus pŵer laser ac ehangu meysydd cymhwyso, mae technoleg afradu gwres yn parhau i ddatblygu ac arloesi. Bydd y canlynol yn cyflwyno nifer o brif ddulliau afradu gwres laser a'u nodweddion.
1960-1970
Yn nyddiau cynnar datblygiad laser, roedd pŵer allbwn yn gyffredinol isel (lefel wat ac yn is). Mae'r cam hwn yn dibynnu'n bennaf ar ddarfudiad naturiol ac afradu gwres ymbelydredd, ac mae'r strwythur yn syml ac yn ddibynadwy. Wrth i bŵer laserau nwy tonnau parhaus (CW) (fel laserau CO₂) a laserau cyflwr solid cynnar gynyddu i ddegau o watiau, dechreuwyd defnyddio technoleg oeri aer gorfodol syml. Trwy ychwanegu ffan i'r casin laser a defnyddio darfudiad aer gorfodol i dynnu gwres, dyma'r cam cyntaf wrth symud technoleg afradu gwres o oddefol i weithredol.
1980-1990
Daeth y system oeri dŵr sy'n cylchredeg yn gyfluniad safonol ar gyfer laserau pŵer uchel yn ystod y cyfnod hwn. Mae ymchwil yn canolbwyntio ar optimeiddio dyluniad sianel llif plât oer, gwella ansawdd dŵr (ee, deionization) i atal graddio a chorydiad, a datblygu cyfnewidwyr gwres allanol effeithlon (ee, tyrau oeri, oeryddion sych). Ar y cam hwn, mae systemau rheoli tymheredd manwl gywir ar gyfer rheweiddio cywasgwyr hefyd wedi dechrau cael eu defnyddio ar gyfer ffynonellau pwmp lled-ddargludyddion sy'n hynod sensitif i dymheredd ac ymchwil wyddonol - laserau gradd sy'n gofyn am sŵn isel.
2000au i'r presennol
Mae ffin yr ymchwil yn symud i dechnoleg oeri newid cyfnod mwy effeithlon:
Oeri chwistrellu: Trwy atomeiddio a chwistrellu'r oerydd ar wyneb y ffynhonnell wres, gan ddefnyddio effaith defnyn a gwres cudd newid cyfnod i gael gwared ar lawer iawn o wres, mae'r labordy wedi cyflawni cynhwysedd afradu gwres o fwy na 1000W / cm².
Oeri berwi microsianel: Arweiniwch yr oerydd i gael newid cyfnod y gellir ei reoli (berwi) yn y microsianel, a defnyddiwch wres cudd anweddu i gynyddu'r terfyn afradu gwres yn fawr.
Crynodeb
I grynhoi, mae yna amrywiol ddulliau afradu gwres ar gyfer laserau, o oeri naturiol syml i oergelloedd cywasgydd cymhleth a soffistigedig ac amrywiol dechnolegau gwasgariad gwres effeithlonrwydd uchel newydd, gan ffurfio system dechnegol gyflawn. Mewn cymwysiadau ymarferol, mae angen ystyried a dewis cynhwysfawr yn seiliedig ar ffactorau megis lefel pŵer y laser, ffurf strwythurol, gofynion perfformiad, amgylchedd defnydd, a chyllideb gost. Wrth i dechnoleg laser ddatblygu tuag at bŵer uwch, disgleirdeb uwch a maint llai, bydd datblygu datrysiadau afradu gwres mwy effeithlon, mwy cryno a mwy dibynadwy yn parhau i fod yn bwnc ymchwil pwysig ym maes technoleg laser ac yn warant allweddol ar gyfer hyrwyddo cymhwysiad ehangach o laserau mewn amrywiol ddiwydiannau.
