जब लेज़र काम कर रहा होता है, जब विद्युत ऊर्जा या ऊर्जा के अन्य रूपों को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, तो बड़ी मात्रा में गर्मी अनिवार्य रूप से उत्पन्न होगी। यदि इस गर्मी को समय पर और प्रभावी तरीके से नष्ट नहीं किया जा सकता है, तो इससे लेजर का तापमान बढ़ जाएगा, जो इसकी आउटपुट पावर, बीम गुणवत्ता, तरंग दैर्ध्य स्थिरता को प्रभावित करेगा और लेजर चिप और आंतरिक ऑप्टिकल घटकों को भी नुकसान पहुंचा सकता है। इसलिए, स्थिर लेजर प्रदर्शन सुनिश्चित करने और इसकी सेवा जीवन का विस्तार करने के लिए कुशल और विश्वसनीय गर्मी अपव्यय प्रमुख प्रौद्योगिकियों में से एक है। लेजर शक्ति के निरंतर सुधार और अनुप्रयोग क्षेत्रों के विस्तार के साथ, गर्मी अपव्यय तकनीक का विकास और नवाचार जारी है। निम्नलिखित कई मुख्य लेजर ताप अपव्यय विधियों और उनकी विशेषताओं का परिचय देगा।
1960-1970
लेजर विकास के शुरुआती दिनों में, आउटपुट पावर आम तौर पर कम (वाट स्तर और नीचे) थी। यह चरण मुख्य रूप से प्राकृतिक संवहन और विकिरण ताप अपव्यय पर निर्भर करता है, और संरचना सरल और विश्वसनीय है। जैसे-जैसे निरंतर तरंग (सीडब्ल्यू) गैस लेजर (जैसे CO₂ लेजर) और प्रारंभिक ठोस अवस्था वाले लेजर की शक्ति दसियों वाट तक बढ़ गई, सरल मजबूर वायु शीतलन तकनीक लागू की जाने लगी। लेजर आवरण में एक पंखा जोड़कर और गर्मी को दूर करने के लिए हवा के मजबूर संवहन का उपयोग करके, यह गर्मी अपव्यय तकनीक को निष्क्रिय से सक्रिय की ओर ले जाने का पहला कदम है।
1980-1990
इस अवधि के दौरान परिसंचारी जल शीतलन प्रणाली उच्च-शक्ति लेज़रों का मानक विन्यास बन गई। अनुसंधान कोल्ड प्लेट फ्लो चैनल डिज़ाइन को अनुकूलित करने, स्केलिंग और क्षरण को रोकने के लिए पानी की गुणवत्ता में सुधार (उदाहरण के लिए, विआयनीकरण) और कुशल बाहरी हीट एक्सचेंजर्स (उदाहरण के लिए, कूलिंग टॉवर, ड्राई कूलर) विकसित करने पर केंद्रित है। इस स्तर पर, कंप्रेसर प्रशीतन के लिए सटीक तापमान नियंत्रण प्रणालियों का उपयोग सेमीकंडक्टर पंप स्रोतों के लिए भी किया जाने लगा है जो तापमान और वैज्ञानिक अनुसंधान के प्रति बेहद संवेदनशील हैं {{7}ग्रेड लेजर जिन्हें कम शोर की आवश्यकता होती है।
2000 के दशक से वर्तमान तक
अनुसंधान की सीमा अधिक कुशल चरण परिवर्तन शीतलन प्रौद्योगिकी की ओर बढ़ रही है:
स्प्रे कूलिंग: ऊष्मा स्रोत की सतह पर शीतलक का परमाणुकरण और छिड़काव करके, बड़ी मात्रा में गर्मी को हटाने के लिए बूंद प्रभाव और चरण परिवर्तन की गुप्त गर्मी का उपयोग करके, प्रयोगशाला ने 1000W/cm² से अधिक की गर्मी अपव्यय क्षमता हासिल की है।
माइक्रोचैनल क्वथनांक शीतलन: शीतलक को माइक्रोचैनल में एक नियंत्रणीय चरण परिवर्तन (उबलने) से गुजरने के लिए निर्देशित करें, और गर्मी अपव्यय सीमा को काफी बढ़ाने के लिए वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी का उपयोग करें।
सारांश
संक्षेप में, लेज़रों के लिए विभिन्न ऊष्मा अपव्यय विधियाँ हैं, सरल प्राकृतिक शीतलन से लेकर जटिल और परिष्कृत कंप्रेसर प्रशीतन और विभिन्न नई उच्च दक्षता वाली ऊष्मा अपव्यय प्रौद्योगिकियाँ, जो एक संपूर्ण तकनीकी प्रणाली बनाती हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, लेजर की शक्ति स्तर, संरचनात्मक रूप, प्रदर्शन आवश्यकताओं, उपयोग पर्यावरण और लागत बजट जैसे कारकों के आधार पर व्यापक विचार और चयन किए जाने की आवश्यकता है। जैसे-जैसे लेजर तकनीक उच्च शक्ति, उच्च चमक और छोटे आकार की ओर विकसित होती है, अधिक कुशल, अधिक कॉम्पैक्ट और अधिक विश्वसनीय गर्मी अपव्यय समाधानों का विकास लेजर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण शोध विषय और विभिन्न उद्योगों में लेजर के व्यापक अनुप्रयोग को बढ़ावा देने के लिए एक महत्वपूर्ण गारंटी बना रहेगा।
