láser de iones

Un láser de kriptón es un láser de iones que utiliza iones del gas noble kriptón como medio de ganancia . El bombeo del láser se realiza mediante una descarga eléctrica . Los láseres de kriptón se utilizan ampliamente en la investigación científica y en aplicaciones comerciales; cuando el kriptón se mezcla con argón, crea láseres de luz blanca, útiles para espectáculos láser. Los láseres de kriptón también se utilizan en medicina (por ejemplo, para la coagulación de la retina ), para la fabricación de hologramas de seguridad y para muchos otros fines.

Los láseres de kriptón pueden emitir luz visible en longitudes de onda cercanas a varias longitudes de onda diferentes, comúnmente 406,7  nm, 413,1  nm, 415,4  nm  , 468,0  nm, 476,2  nm, 482,5  nm, 520,8  nm, 530,9  nm, 568,2 nm, 647,1  nm y 676,4  nm.

El láser de iones de argón fue inventado en 1964 por William Bridges en la Hughes Aircraft Company ^{[ 2 ]} y es uno de la familia de láseres de iones que utilizan un gas noble como medio activo.

Los láseres de iones de argón se utilizan para la fototerapia retiniana (para el tratamiento de la diabetes ), la litografía y el bombeo de otros láseres. Los láseres de iones de argón emiten en 13 longitudes de onda a través de los espectros visible y ultravioleta, incluyendo: 351,1 nm, 363,8 nm, 454,6 nm , 457,9 nm, 465,8 nm , 476,5 nm, 488,0 nm, 496,5 nm, 501,7 nm , 514,5 nm, 528,7 nm y 1092,3 nm. ^{[ 3 ]} Sin embargo, las longitudes de onda más utilizadas se encuentran en la región azul-verde del espectro visible. Estas longitudes de onda tienen potencial para su uso en comunicaciones subacuáticas porque el agua de mar es bastante transparente en este rango de longitudes de onda.            

Los láseres comunes de argón y criptón son capaces de emitir una potencia continua (CW) de varios milivatios a decenas de vatios. Sus tubos suelen estar hechos de campanas de níquel, sellos de metal-cerámica de kovar , cerámica de óxido de berilio o discos de tungsteno montados sobre un disipador de calor de cobre en un revestimiento cerámico. Los primeros tubos eran de cuarzo simple, seguidos posteriormente por cuarzo con discos de grafito. En comparación con los láseres de helio-neón , que requieren solo unos pocos miliamperios de corriente de entrada, la corriente utilizada para bombear el láser de argón es de varios amperios, ya que el gas debe ionizarse. El tubo láser de iones produce mucho calor residual , y dichos láseres requieren refrigeración activa.

El plasma típico de un láser de iones de gas noble consiste en una descarga luminiscente de alta densidad de corriente en un gas noble en presencia de un campo magnético. Las condiciones típicas de un plasma de onda continua son densidades de corriente de 100 a 2000 A/cm² ^, diámetros de tubo de 1,0 a 10  mm, presiones de llenado de 0,1 a 1,0 Torr (0,0019 a 0,019 psi) y un campo magnético axial del orden de 1000 gauss. ^{[ 4 ]}

William R. Bennett , coinventor del primer láser de gas (el láser de helio-neón), fue el primero en observar los efectos de " quemado de agujeros" espectrales en los láseres de gas y creó la teoría de dichos efectos en la oscilación láser. Fue codescubridor de láseres que utilizan excitación por impacto de electrones en cada uno de los gases nobles, transferencia de excitación disociativa en el láser de neón-oxígeno (el primer láser químico ) y excitación por colisión en varios láseres de vapor metálico.

• Ar/Kr: Una mezcla de argón y kriptón puede dar como resultado un láser con longitudes de onda de salida que aparecen como luz blanca.
• Helio-cadmio: emisión láser azul a 442  nm y ultravioleta a 325  nm.
• Vapor de cobre: ​​emisión amarilla y verde a 578  nm y 510  nm.

• Xenón ^{[ 5 ]}
• Yodo ^{[ 6 ]}
• Oxígeno ^{[ 7 ]}