Il principio e lo sviluppo delle apparecchiature laser CO2
Principio laser CO2:
Il laser CO2 è una specie di laser molecolare, la sostanza principale è molecole di biossido di carbonio. Come altri laser a gas, il principio di funzionamento dei laser a CO2 è più complicato.
Esistono tre diversi movimenti di molecole:
1. Cioè, il movimento di elettroni in una molecola, che determina lo stato di energia elettronica della molecola;
2. La vibrazione dell'atomo nella molecola, cioè l'atomo nella molecola vibra ciclicamente attorno alla sua posizione di equilibrio e dipende dallo stato energetico della vibrazione molecolare;
3. Rotazione della molecola, ovvero la molecola ruota continuamente nello spazio nel suo insieme. Questo movimento della molecola determina lo stato di energia rotazionale della molecola. Il movimento molecolare è estremamente complesso, quindi anche il livello di energia è molto complesso.
In un laser a CO2, la principale sostanza di lavoro è composta da CO₂, azoto ed elio. Tra questi, CO₂ è un gas che genera radiazioni laser e azoto ed elio sono gas ausiliari. L'aggiunta di elio può accelerare il processo di rilassamento termico a livello 010, il che è vantaggioso per l'evacuazione dei livelli laser 100 e 020. L'aggiunta di azoto agisce principalmente come trasferimento di energia nel CO₂ laser, per
L'accumulo di particelle di livello di energia sul CO₂ il laser e la potenza laser ad alta potenza e alta efficienza svolgono un ruolo importante.
Diagramma del livello di energia di CO₂ transizione laser molecolare Condizione di eccitazione di CO₂ laser: nel tubo di scarica, viene generalmente immessa una corrente CC di decine di mA o centinaia di mA. Durante la scarica, le molecole di azoto nel gas miscelato nel tubo di scarica sono eccitate dall'impatto degli elettroni. In questo momento, le molecole di azoto eccitate si scontrano con il CO₂ molecole. Le molecole di N2 trasferiscono la loro energia alle molecole di CO2. Il CO₂ le molecole passano dal basso livello di energia all'alto livello di energia per formare un'inversione del numero di particelle ed emettere luce laser.
Caratteristiche di sviluppo:
I laser a CO2 presentano gli svantaggi di grande volume, struttura complicata e manutenzione difficile. I metalli non possono assorbire i laser con una lunghezza d'onda di 10,6 μm molto bene, non posso usare le fibre ottiche per trasmettere i laser e causare plasma indotto dal plasma durante la saldatura.
I primi laser a CO2 si sono sviluppati nella direzione di aumentare la potenza del laser, ma quando la potenza del laser ha raggiunto determinati requisiti, la qualità del raggio laser è stata valutata e lo sviluppo del laser si è spostato per migliorare la qualità del raggio. I laser a CO2 del tipo a lastra raffreddati per diffusione vicino al limite di diffrazione hanno una buona qualità del fascio,obiettivo di espansione del raggio laser e sono ampiamente utilizzati non appena vengono lanciati, soprattutto nel campo del taglio laser.