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CO2激光打標機激光器工作原理

2018-10-06 返回列表

CO2激光打標機激光器工作原理

 在木材,皮革,紙類打標行業,想必大家都了解CO2激光打標機,但對于CO2的激光打標,激光器的工作原理,可能未必清楚。下面我們就專業分析一下激光器運用:

CO2激光器是常用的分子氣體激光器,也是氣體激光器中工業應用廣的激光器,CO2激光器以CO2N2He的混合氣體為工作物質。激光躍遷發生在CO2分子的電子基態的兩個振動-轉動能級之間。N2的作用是提高激光上能級的激勵效率,He則有助于激光下能級的抽空。

CO2激光器發射出10.6um9.6um波長的不可見的激光。該激光即能連續工作,也能脈沖工作。其輸出功率和能量大,效率高可達到15%~25%。它的商品器件連續輸出功率可達萬瓦量級。CO2激光器工業上已廣泛用來打孔、切割、焊接和熱處理,在工業應用上是一種比較理想的激光器。

CO2激光打標機激光器工作原理

與其他分子激光器一樣,CO2激光器的工作原理,即受激發射過程也較復雜。分子有三種不同的運動:

1分子內電子的運動,其運動決定了分子的電子能態;

2分子內的原則振動,即分子內原子圍繞其平衡位置不停地做周期性振動——它決定了分子的振動能態;

3分子轉動,即分子為以整體在空間連續地旋轉,分子的這種運動決定了分子的轉動能態;CO2分子為線性對稱分子,兩個氧原子分別在碳原子的兩側。分子的各原子始終運動著,要饒其平衡位置不停地振動。根據分子振動理論,

CO2有三種不同的振動方式

1兩個氧原子沿分子軸向相反方向振動,即兩個氧原子在振動中同時達到振動的最大值和平衡值,而此時中的碳原子靜止不動,因而其振動被叫做對稱振動;

2兩個氧原子在垂直于分子軸的方向振動,且振動方向相同,而碳原子則向相反的方向垂直于分子軸振動,由于三個原子的振動是同步的,又稱為變形振動;

3三個原子沿對稱軸振動,其中碳原子的振動方向與兩個氧原子相反,又叫反對稱振動。在這三種不同的振動方式中,確定了有不同組別的能級。

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