이산화탄소 레이저 장비의 원리와 개발
이산화탄소 레이저 원리 :
이산화탄소 레이저는 일종의 분자 레이저이며, 주요 물질은 이산화탄소 분자입니다. 다른 가스 레이저와 마찬가지로 CO2 레이저의 작동 원리는 더 복잡합니다.
분자의 세 가지 다른 움직임이 있습니다.
즉, 분자 내 전자의 운동은 분자의 전자 에너지 상태를 결정한다.
2. 분자의 원자 진동, 즉 분자의 원자는 평형 위치 주위에서 주기적으로 진동하며 분자 진동 에너지 상태에 의존한다.
3. 분자 회전, 즉 분자는 전체 공간에서 연속적으로 회전합니다. 이 분자의 운동은 분자의 회전 에너지 상태를 결정합니다. 분자 운동은 매우 복잡하므로 에너지 수준도 매우 복잡합니다.
CO2 레이저에서 주요 작업 물질은 CO로 구성됩니다₂, 질소 및 헬륨. 그중에서도 CO₂ 레이저 방사선을 생성하는 가스이고 질소와 헬륨은 보조 가스입니다. 헬륨의 첨가는 010 레벨에서 열 이완 공정을 가속화 할 수 있으며, 이는 레이저 레벨 100 및 020의 배출에 유리합니다. 질소의 첨가는 주로 CO의 에너지 전달로 작용합니다₂ 레이저
CO에 에너지 레벨 입자의 축적₂ 레이저와 고출력 및 고효율 레이저 출력이 강력한 역할을합니다.
CO의 에너지 레벨 다이어그램₂ 분자 레이저 전이 CO의 여기 조건₂ 레이저 : 방전관에는 일반적으로 수십 mA 또는 수백 mA의 DC 전류가 입력됩니다. 방전 중에 방전관의 혼합 가스에있는 질소 분자는 전자의 충격에 의해 여기됩니다. 이때, 여기 된 질소 분자는 CO와 충돌₂ 분자. N2 분자는 에너지를 CO2 분자로 전달합니다. 공동₂ 분자는 저에너지 수준에서 고 에너지 수준으로 전이하여 입자 수 반전을 형성하고 레이저 광을 방출한다.
개발 특성 :
CO2 레이저는 부피가 크고 구조가 복잡하며 유지 관리가 어렵다는 단점이 있습니다. 금속은 10.6 파장의 레이저를 흡수 할 수 없습니다 μm 광섬유를 사용하여 레이저를 전송할 수 없으며 용접 중에 심각한 플라즈마 유도 플라즈마를 유발할 수 있습니다.
초기 CO2 레이저는 레이저 출력을 증가시키는 방향으로 개발되었지만 레이저 출력이 특정 요구 사항에 도달하면 레이저 빔 품질이 중요해졌으며 레이저의 개발은 빔 품질을 향상시키는 방향으로 전환되었습니다. 회절 한계에 가까운 확산 냉각 식 슬래브 형 CO2 레이저는 우수한 빔 품질을 가지며,레이저 빔 익스팬더 렌즈 레이저 절단 분야에서 출시되는 즉시 널리 사용됩니다.