Zawartość
Kompozycja
Laser CO2 jest rodzajem lasera gazowego. W tym urządzeniu energia elektryczna przepływa przez rurkę wypełnioną gazem, wytwarzając światło. Końce tuby są zwierciadłami; jeden z nich jest całkowicie odblaskowy, a drugi przepuszcza trochę światła. Mieszanina gazowa ogólnie składa się z dwutlenku węgla, azotu, wodoru i helu. Światło wytwarzane przez lasery CO2 jest niewidoczne, pada w zakresie dalekiej podczerwieni widma światła.
Produkcja wiązki laserowej
Pod wpływem prądu elektrycznego cząsteczki azotu w mieszaninie gazów są wzbudzane, co oznacza, że zyskują energię.Azot jest używany, ponieważ może utrzymywać ten stan wzbudzony przez długi czas bez wyładowywania energii w postaci fotonów lub światła. Wysokoenergetyczne wibracje azotu z kolei pobudzają cząsteczki dwutlenku węgla. W tym momencie laser osiąga stan zwany odwróceniem populacji, w którym układ ma więcej wzbudzonych cząstek niż nie wzbudzonych. Aby laser wytworzył wiązkę światła, atomy azotu muszą utracić stan wzbudzony przez uwolnienie energii w postaci fotonów. Dzieje się tak, gdy wzbudzone atomy azotu kontaktują się z bardzo zimnymi atomami helu, co powoduje, że azot uwalnia światło.
Wyładowanie światła laserowego
Wytwarzane światło jest bardzo silne w porównaniu do światła normalnego, ponieważ rurka gazów jest otoczona przez zwierciadła, które odbijają większość światła przechodzącego przez rurkę. To odbicie światła powoduje, że fale świetlne wytwarzane przez azot narastają intensywnie. Światło wzrasta, gdy przemieszcza się tam i z powrotem przez rurkę, wychodząc dopiero wtedy, gdy stanie się wystarczająco jasne, aby przejść przez częściowo odbijające lustro.
Moc wiązki i długość fali
Światło z lasera CO2 jest wystarczająco silne, aby przeciąć wiele materiałów, w tym tkaniny, drewno i papier; najmocniejsze lasery CO2 są używane do obróbki stali i innych metali. Chociaż lasery CO2 o największej mocy pracują powyżej 1000 W, te stosowane do obróbki mają zwykle od 25 do 100 W; dla porównania wskaźniki laserowe to kilka tysięcznych wata. Ponieważ znajduje się w podczerwieni, ma bardzo długą długość fali, około 10,6 mikrometrów; jest znacznie dłuższy niż światło widzialne, które biegnie od około 450 do 700 nanometrów. W miarę ciągłego działania laserów typ CO2 jest najsilniejszy w produkcji.