CO2 lazer ekipmanının prensibi ve geliştirilmesi
CO2 lazer prensibi:
CO2 lazer bir tür moleküler lazerdir, ana madde karbondioksit molekülleridir. Diğer gaz lazerleri gibi, CO2 lazerlerinin çalışma prensibi daha karmaşıktır.
Üç farklı molekül hareketi vardır:
1. Yani, molekülün elektronik enerji durumunu belirleyen bir molekül içindeki elektronların hareketi;
2. Moleküldeki atom titreşimi, yani moleküldeki atom döngüsel olarak denge konumu etrafında titreşir ve moleküler titreşim enerji durumuna bağlıdır;
3. Molekül rotasyonu, yani molekül bir bütün olarak uzayda sürekli döner. Molekülün bu hareketi, molekülün dönme enerjisi durumunu belirler. Moleküler hareket son derece karmaşıktır, bu nedenle enerji seviyesi de çok karmaşıktır.
Bir CO2 lazerinde, ana çalışma maddesi CO'dan oluşur₂, azot ve helyum. Bunlar arasında CO₂ lazer radyasyonu üreten bir gazdır ve azot ve helyum yardımcı gazlardır. Helyum ilavesi, termal gevşeme işlemini 010 seviyesinde hızlandırabilir, bu da 100 ve 020 lazer seviyelerinin boşaltılmasında faydalıdır. Azot ilavesi esas olarak CO'da bir enerji transferi görevi görür.₂ lazer
CO'da enerji seviyesi parçacıklarının birikmesi₂ lazer ve yüksek güç ve yüksek verimli lazer çıktı güçlü bir rol oynamaktadır.
CO'nun enerji seviyesi diyagramı₂ moleküler lazer geçişi CO'nun uyarılma durumu₂ lazer: Tahliye borusunda, onlarca mA veya yüzlerce mA DC akımı genellikle girilir. Deşarj sırasında, deşarj tüpündeki karışık gazdaki azot molekülleri elektronların etkisiyle heyecanlanır. Bu zamanda, uyarılmış azot molekülleri CO ile çarpışır.₂ moleküller. N2 molekülleri enerjilerini CO2 moleküllerine aktarır. CO₂ moleküller, düşük bir enerji seviyesinden yüksek bir enerji seviyesine geçiş yaparak parçacık sayısı tersine çevirme oluşturur ve lazer ışığı yayar.
Geliştirme özellikleri:
CO2 lazerlerin büyük hacimli, karmaşık yapı ve zor bakım dezavantajları vardır. Metaller, dalga boyu 10.6 olan lazerleri ememez μm çok iyi, lazer iletmek için optik fiberler kullanamaz ve kaynak sırasında ciddi plazma kaynaklı plazmaya neden olmaz.
Erken CO2 lazerleri lazer gücünün arttırılması yönünde gelişti, ancak lazer gücü belirli gereksinimlere ulaştığında, lazer ışını kalitesi değerlendi ve lazerin gelişimi ışın kalitesini iyileştirmek için değişti. Kırınım sınırına yakın difüzyon soğutmalı levha tipi CO2 lazerleri iyi ışın kalitesine sahiptir,lazer ışını genişletici lens özellikle lazer kesim alanında, piyasaya sürülür başlamaz yaygın olarak kullanılmaktadır.