CO2 레이저의 이해!

레이저가 어떻게 수술에서 금속 절단에 이르기까지 모든 것에 혁명을 일으켰는지 궁금하신 적이 있으신가요?이 글에서는 흥미로운 CO2 레이저의 세계로 빠져들어 레이저의 원리와 구조를 설명합니다.읽다 보면이 강력한 도구들이 어떻게 작동하는지 알게 될 것이다.CO2 레이저 기술의 놀라움을 탐험할 준비를 하세요!

레이저 장치

레이저에는 많은 종류가 있다.아래에서는 레이저 작업 재료, 발진 방법, 작동 모드를 기준으로 분류하여 소개하겠습니다.

(1) 작업 재료에 의한

이처럼 고체 (크리스탈 및 유리) 레이저;

② 가스 레이저, 더 나아가 원자 가스 레이저, 이온 가스 레이저, 분자 가스 레이저, 준 분자 가스 레이저로 나뉨;

재액레이저는, 주로 유기형광 염료 용액과 희토류 금속 이온을 함유한 무기 화합물 용액 두 종류를 포함하는 작업 재료;

④ 반도체 레이저;

⑤ 자유 전자 레이저.

(2) 흥분법에 의한

이처럼 광펌프레이저 (Optically pumped lasers;

② 전기적으로 들뜬 레이저 (Electrically excited lasers;

다시 화학 레이저;

④ 핵 레이저 뿜어 져나 갔다.

(3) 작전모드별

이처럼 연속 레이저 (Continuous laser;

② 단일 펄스 레이저 (Single-pulse lasers;

다시 말해 반복적인 펄스 레이저 (pulse lasers;

④ 조절 레이저;

⑤ Mode-locked 레이저;

⑥ 모드와 frequency-stable 레이저;

⑦ 형광 레이저.

CO2 레이저의 원리

 · CO2 레이저의 기본 구조

그림 1:CO2 레이저의 기본 구조

㉮ 레이저 튜브 (Laser Tube)

이것은 레이저의 가장 중요한 부분입니다.보통 방전 공간 (방전 튜브), 수냉 재킷 (튜브), 가스 저장고의 세 부분으로 구성되어 있습니다 (그림 1과 같이).

② 광공진기 (Optical Resonator)

광공진기는 총반사거울과 부분반사거울로 구성되였는데 CO2 레이저의 중요한 부분을 차지한다.

다시 한 번 전원 공급 및 펌프

 ·  CO2 레이저의 기본 작동 원리

그림 2에서 보는 바와 같이,이 도표는 CO2 레이저에서 레이저 생성을 담당하는 분자 에너지 준위를 보여줍니다.

그림 2에서 식별할 수 있는 CO2 레이저의 흥분과정에는 주로 CO2, 질소, 헬륨의 세 가지 기체가 포함됩니다.CO2는 생성하는 가스입니다 질소와 헬륨이 보조 기체 역할을 하는 반면, 레이저 방사선은.

헬륨은 두 가지 목적을 수행합니다:010 레벨의 열 이완 과정을 가속화하여 100 및 020 레벨에서의 추출을 돕고 효과적인 열 전달을 용이하게 합니다.

질소의 도입은 일차적으로 CO2 레이저의 에너지 전달을 촉진하여 CO2 레이저의 상위 에너지 준위의 입자 축적과 고출력, 고효율 레이저의 출력에 크게 기여합니다.

이 펌프는 연속 DC 전원 급전을 사용합니다.그것의 DC 전원 원리는 변압기를 사용하여 연결된 AC 전압을 변환한 다음, 높은 전압을 정류하고 여과하여 레이저 튜브에 적용하는 것이다.

그림 2:CO2분자 레이저 에너지 준위 천이도

CO2 레이저는 작업 매체의 손상을 최소화하는 고효율 레이저입니다.그것 방출의 파장을 가 진 보이지 않는 레이저이 10. 6 한 μ m, 그것은 이상적인 레이저를 만들고 있다.

CO2 레이저의 기본 작동 원리는 자극 방출 과정이 다소 복잡하여 다른 분자 레이저와 유사합니다.

분자는 세 가지 다른 움직임을 가지고 있다:분자의 전자 에너지 상태를 결정하는 분자 내의 전자의 움직임;분자 내에서 원자들의 진동, 즉 원자들이 평형 위치 주변에서 주기적으로 진동하면서 분자의 진동 에너지 상태를 결정한다;그리고 분자의 회전, 즉 분자가 전체적으로 공간상에서 연속적으로 회전하면서 분자의 회전 에너지 상태를 결정한다.

분자의 움직임은 극도로 복잡하기 때문에 에너지 준위의 복잡성이 크다.

CO2 레이저에서의 레이저 발생:방전관에는 일반적으로 수십~수백 밀리암페어의 DC 전류가 입력됩니다.

방전 중에 방전관 내의 혼합기체 내의 질소 분자는 전자 충돌로 인해 들뜨게 된다.그러면 들뜬 질소 분자는 CO2분자와 충돌합니다.

N2분자는 에너지를 CO2분자로 전달하여 CO2분자가 더 낮은 에너지 준위에서 더 높은 에너지 준위로 이행하게 하여 인구 역전이 일어나고 결과적으로 레이저 발생이 일어난다.

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