Принцип и развитие CO2 лазерного оборудования
Принцип работы лазера на CO2:
CO2-лазер - это разновидность молекулярного лазера, основным веществом которого являются молекулы углекислого газа. Как и у других газовых лазеров, принцип работы CO2-лазеров более сложный.
Есть три разных движения молекул:
1. То есть движение электронов в молекуле, которое определяет электронное энергетическое состояние молекулы;
2. Вибрация атома в молекуле, то есть атом в молекуле, циклически колеблется вокруг своего положения равновесия и зависит от энергетического состояния молекулярной вибрации;
3. Вращение молекулы, то есть молекула непрерывно вращается в пространстве в целом. Это движение молекулы определяет вращательное энергетическое состояние молекулы. Молекулярное движение чрезвычайно сложно, поэтому уровень энергии также очень сложен.
В СО2-лазере основное рабочее вещество состоит из СО₂, азот и гелий. Среди них СО₂ это газ, который генерирует лазерное излучение, а азот и гелий являются вспомогательными газами. Добавление гелия может ускорить процесс термической релаксации на уровне 010, что выгодно для вакуумирования лазерных уровней 100 и 020. Добавление азота в основном действует как перенос энергии в СО₂ лазер, для
Накопление частиц уровня энергии на СО₂ Лазер и мощный и высокоэффективный лазерный выход играют важную роль.
Диаграмма уровня энергии СО₂ молекулярный лазерный переход Условие возбуждения СО₂ лазер: в разрядной трубке обычно вводится постоянный ток в десятки мА или сотни мА. Во время разряда молекулы азота в смешанном газе в разрядной трубке возбуждаются ударом электронов. В это время возбужденные молекулы азота сталкиваются с СО₂ молекулы. Молекулы N2 передают свою энергию молекулам CO2. Совместно₂ молекулы переходят с низкого энергетического уровня на высокий энергетический уровень, чтобы сформировать инверсию числа частиц и испустить лазерный свет.
Характеристики развития:
Недостатком лазеров на СО2 является большой объем, сложная структура и сложное обслуживание. Металлы не могут поглощать лазеры с длиной волны 10,6 μОчень хорошо, не может использовать оптические волокна для передачи лазеров, и вызвать сильную плазму, вызванную плазмой во время сварки
Ранние CO2-лазеры развивались в направлении увеличения мощности лазера, но когда мощность лазера достигла определенных требований, качество лазерного луча было оценено, и развитие лазера сместилось в сторону улучшения качества луча. CO2-лазеры с диффузионным охлаждением, близкие к пределу дифракции, имеют хорошее качество луча,расширитель лазерного луча широко используются, как только они запускаются, особенно в области лазерной резки.