Che cos'è un laser a gas?
Un laser a gas viene creato mediante un processo in cui una corrente elettrica di potenza variabile viene applicata a un corpo di gas tenuto in una cavità sigillata per produrre una sorgente di luce coerente. Il laser a gas è stato il primo laser ad essere realizzato con luce continua ed è stato anche il primo laser ad operare convertendo l'energia elettrica in un'emissione luminosa. I laser a gas presentano numerosi vantaggi rispetto ad altre forme di laser; il mezzo di guadagno usato per stimolare la potenza del raggio può essere realizzato usando una combinazione elio-neon-neon relativamente economica e raggiungibile, come è stato usato nel primo laser a gas. Inoltre, il gas non è volatile, quindi danneggiare il mezzo di guadagno non è una preoccupazione significativa.
Il primo laser a gas è stato realizzato utilizzando la combinazione di elio e gas al neon per far passare la corrente e successivamente è stato soprannominato un laser a elio-neon. Fu inventato nel 1960 e ulteriormente sviluppato da Bell Telephone Laboratories nel 1962. Il mezzo di guadagno utilizzato nel laser produceva un fascio di luce coerente nella regione a infrarossi dello spettro, creando l'archetipo del raggio laser rosso. Questo laser a gas era, fino all'invenzione di laser a diodi convenienti, utilizzato negli scanner di codici a barre. Da allora, il laser è stato utilizzato nei laboratori di ricerca educativa e ottica grazie alla sua potenza relativamente ridotta e al suo basso costo.
Un laser a gas ad anidride carbonica, in grado di emettere centinaia di chilowatt di potenza, è il più potente laser ad onda continua disponibile dal 2010. Anche i laser a gas ad anidride carbonica sono abbastanza efficienti, con un rapporto potenza-pompa potenzialmente il 20 percento. Alle uscite più elevate, questo laser a gas viene utilizzato nell'industria e nella produzione come strumento di taglio e saldatura. Il raggio può anche essere modificato per fornire un raggio meno intenso che, se combinato con un'atmosfera favorevole, viene utilizzato per fornire mirini a telemetro per armi a lungo raggio.
Un laser a gas ionico è un laser realizzato con un gas ionizzato, come argon o krypton. Questi laser richiedono una grande quantità di corrente per eccitare le transizioni ioniche necessarie per creare un raggio focalizzato, quindi sono alcuni dei laser meno efficienti e meno potenti. I laser a ioni, a causa della quantità di corrente richiesta, devono essere raffreddati ad acqua per dissipare l'intenso calore prodotto dalla produzione del fascio. Gli usi di questo particolare laser a gas sono principalmente medici e scientifici, ma sono anche usati per creare fasci di luce bianca per spettacoli di luce laser.