二氧化碳(tàn)激光(guāng)器(qì)的工(gōng)作原(yuán)理分(fēn)析
更(gēng)新時間(jiān):2025-04-17
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二氧化碳(tàn)激光器(qì)(CO₂激(jī)光器)是一種基(jī)於(yú)二氧化(huà)碳(tàn)(CO₂)分子振轉(zhuǎn)能級躍遷產生激光(guāng)的設備,具(jù)有(yǒu)高功(gōng)率,高效率,波(bō)長特(tè)定(10.6微(wēi)米(mǐ))等特點(diǎn),在(zài)工業加工,醫(yī)療(liáo),軍(jūn)事(shì),科(kē)研(yán)等領(lǐng)域有(yǒu)廣泛(fàn)應用。
工作(zuò)原理
- 增益(yì)介質(zhì):以(yǐ)CO₂氣(qì)體為(wéi)主(zhǔ)要工作(zuò)物質,輔以氮(dàn)氣(N₂),氦氣(He)等(děng)混合(hé)氣(qì)體。
- CO₂分子:通(tōng)過電子(zǐ)碰(pèng)撞(zhuàng)或(huò)放(fàng)電激發(fā)到高(gāo)能級,產生(shēng)受(shòu)激(jī)輻(fú)射。
- 氮(dàn)氣(qì)(N₂):作為輔助氣(qì)體,將能量傳遞給(gěi)CO₂分子(zǐ),促進(jìn)粒子數(shù)反(fǎn)轉。
- 氦(hài)氣(He):加速熱弛(chí)豫(yù)過程,提高(gāo)激(jī)光效率(shuài)。
- 激發(fā)方式:
- 放電激發(fā):通過(guò)直(zhí)流或射(shè)頻放(fàng)電(diàn)使(shǐ)氣體(tǐ)電離(lí),產生等離子體。
- 光學諧振(zhèn)腔:由(yóu)全反(fǎn)射鏡(jìng)和(hé)部分(fēn)反射鏡組(zǔ)成,光(guāng)子(zǐ)在腔內多次反射(shè)放(fàng)大(dà),形成(chéng)激光(guāng)輸出。
- 激(jī)光輸出:
- 波(bō)長:10.6微(wēi)米(紅外波段),屬於(yú)大(dà)氣窗(chuāng)口,傳輸損(sǔn)耗(hào)低。
- 功率:連續(xù)輸出(chū)可達數(shù)千瓦(wǎ)至數(shù)十千(qiān)瓦,脈衝輸出峰值功(gōng)率更高(gāo)。