一、二氧化碳激光器組成有哪些
二氧化碳激光器通常由激光管(guan)、電源、腔(qiang)體(ti)、反射鏡、光學系統和冷卻系統等幾個部分(fen)組(zu)成(cheng),用于產生(sheng)高功率(lv)CO2激光束(shu)。
1、激光管
激光管是二氧化碳激光器的(de)核(he)心部(bu)分,其內(nei)部(bu)由高(gao)純度(du)CO2氣體(ti)和少量惰性氣體(ti)(如(ru)氦、氖等)組成,并(bing)通過(guo)電子(zi)激(ji)(ji)勵產(chan)生激(ji)(ji)光(guang)(guang)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)管(guan)的(de)形狀(zhuang)有(you)很多種,常見的(de)有(you)管(guan)型(xing)(xing)、平(ping)板型(xing)(xing)和棒型(xing)(xing)等。激(ji)(ji)光(guang)(guang)管(guan)的(de)選型(xing)(xing)和設計將(jiang)直接影響到(dao)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器的(de)輸(shu)出功率和穩定(ding)性。
2、電源
二氧化(hua)碳(tan)激(ji)光(guang)器的電(dian)源(yuan)一般采用(yong)高電(dian)壓高頻電(dian)源(yuan),主要是為了產生大電(dian)流,使激(ji)光(guang)器能(neng)(neng)夠穩(wen)定工作,同時(shi)還(huan)能(neng)(neng)保證激(ji)光(guang)的輸(shu)出功率和頻率。此外(wai),電(dian)源(yuan)還(huan)能(neng)(neng)對激(ji)光(guang)器進行(xing)保護,當溫度、電(dian)壓、電(dian)流等參數超過設定范(fan)圍時(shi)即可(ke)自動(dong)切斷(duan)電(dian)源(yuan),從而(er)避免設備的損(sun)毀。
3、腔體
腔(qiang)體(ti)是激(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)光(guang)學部件之一,能(neng)夠影響激(ji)光(guang)輸出的(de)(de)空(kong)間和時間特性,是激(ji)光(guang)作(zuo)用的(de)(de)場所。二氧化(hua)碳激(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)腔(qiang)體(ti)主(zhu)要包括筒狀腔(qiang)體(ti)和平板腔(qiang)體(ti)兩種形(xing)式,不同形(xing)式的(de)(de)腔(qiang)體(ti)會(hui)對激(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)輸出功率、穩定性等產生影響。
4、反射鏡
反(fan)射鏡是二(er)氧化碳激光(guang)器的(de)(de)光(guang)學部(bu)件之一(yi),可以將激光(guang)產(chan)生的(de)(de)光(guang)波反(fan)射回激光(guang)管(guan),形成激光(guang)場。反(fan)射鏡的(de)(de)數量和位(wei)置直接影(ying)響激光(guang)器的(de)(de)輸出功率和穩定性(xing)。
5、光學系統
光(guang)學系(xi)統(tong)是(shi)二氧化碳激(ji)光(guang)器的(de)(de)重要組成部(bu)分之一(yi),包括準直(zhi)鏡(jing)(jing)、掃描鏡(jing)(jing)、透鏡(jing)(jing)、助力(li)氣(qi)體等光(guang)學元件(jian)。光(guang)學系(xi)統(tong)主要起到調整和聚焦激(ji)光(guang)束的(de)(de)作用,使激(ji)光(guang)能夠有效地作用于工件(jian)表面(mian),實(shi)現激(ji)光(guang)加工的(de)(de)效果。
6、冷卻系統
二氧化碳激光器工作時會產生(sheng)大(da)量的(de)(de)熱(re)量,必須通過冷(leng)卻系統對(dui)激光器進行散(san)熱(re)。冷(leng)卻系統通常采用水冷(leng)或氣冷(leng)方式(shi),通過循環冷(leng)卻介(jie)質使激光器保(bao)持穩(wen)定的(de)(de)工作溫度,保(bao)證(zheng)激光器的(de)(de)壽命和穩(wen)定性。
二、二氧化碳激光器工作原理是什么
CO2激(ji)光器是一種中紅(hong)外激(ji)光器,其工作原(yuan)理(li)基于(yu)CO2分子的震動和旋轉(zhuan)能級。以下(xia)是CO2激(ji)光器的工作原(yuan)理(li)過(guo)程:
1、能級結構:CO2分(fen)子(zi)由一個(ge)碳原子(zi)和兩個(ge)氧(yang)原子(zi)組成。CO2分(fen)子(zi)的電(dian)子(zi)結構包含多(duo)個(ge)電(dian)子(zi)能(neng)(neng)級,其(qi)中最重要的是(shi)振(zhen)動(dong)能(neng)(neng)級和旋轉能(neng)(neng)級。
2、激發:通過電(dian)擊放電(dian)或光學(xue)激(ji)發(fa)等(deng)方式,將CO2分子的電(dian)子能級(ji)提升到較高的激(ji)發(fa)態。
3、碰撞傳能:在激發態下,CO2分(fen)(fen)子往往與周圍(wei)氣體分(fen)(fen)子碰撞,將激發態的能量傳遞給周圍(wei)氣體分(fen)(fen)子,使(shi)其也(ye)處(chu)于激發態。
4、脈沖能量釋放:當處(chu)于激發(fa)態的CO2分子(zi)(zi)回到基態時,它會釋放(fang)出一(yi)定(ding)能量的光子(zi)(zi)。這些光子(zi)(zi)將與(yu)周(zhou)圍氣體分子(zi)(zi)碰撞并進一(yi)步激發(fa),形(xing)成光放(fang)大效應。
5、光放大:經過多次反(fan)射,在激(ji)(ji)光(guang)器的共振腔內,激(ji)(ji)光(guang)光(guang)子得到不斷放大,形(xing)成一束高(gao)能量、高(gao)純度的激(ji)(ji)光(guang)束。
6、激光(guang)輸(shu)出:通過(guo)合(he)適的光(guang)學器件,將(jiang)放大后的激光(guang)束(shu)從激光(guang)器中輸(shu)出。
三、二氧化碳激光器的特點介紹
1、功率高:二(er)氧化碳(tan)激光器的功率可達幾十瓦至上百瓦,是其他(ta)激光器的數倍甚至數十倍。
2、穿透深:由(you)于二氧化碳激(ji)光器的波長(chang)較長(chang),能夠深入組織內部作用,比其他激(ji)光器更具優勢。
3、對組織損傷小:二(er)氧化(hua)碳激光器的能(neng)量(liang)聚(ju)焦在細小的區域內,可以精準地進行組織切割,在保護周圍(wei)正常組織的同時減少傷害。
4、多功能:除了醫療領(ling)域(yu)(yu),二氧(yang)化碳激光器還廣泛用于汽車、電子、石化、建筑等工(gong)業領(ling)域(yu)(yu)。