Lazerler, bazı uyarılmış maddelerde ışığı yükseltmek veya sallamak için uyarılmış radyasyon ilkesini kullanan cihazlardır.
Madde ışık, elektrik ve diğer yöntemlerle uyarılır, böylece bazı parçacıklar daha yüksek bir enerji durumuna uyarılır.Bu durumdaki parçacıkların sayısı, düşük enerji durumundaki parçacıkların sayısından fazla olduğunda, madde uyarılmış radyasyondan etkilenebilir.Belirli bir dalga boyunun optik radyasyonu, amplifikasyon üretir, yani, bu dalga boyundaki optik radyasyon materyalden geçtiğinde, yoğunluğu yükseltilen ve gelen ışığın dalga konumu, frekansı ve yönü ile tutarlı olan optik radyasyon yayar.Buna lazer yükseltici denir.
Uyarılmış madde rezonans boşluğuna yerleştirilirse, ışık radyasyonu rezonans boşluğunda eksen boyunca ileri geri yansır ve maddenin içinden birçok kez geçer ve ışık radyasyonu bir "lazer" ışını oluşturmak için birçok kez yükseltilir. yüksek yoğunluklu ve konsantre yön.Bu lazer osilatörü.
Çalışma prensibi: CO2 molekülü lineer simetrik bir moleküldür.Karbon atomunun her iki tarafında iki oksijen atomu bulunur ve bu, atomların denge konumunu temsil eder.Moleküldeki atomlar her zaman hareket halindedir ve sürekli olarak denge konumları etrafında titreşirler.Moleküler titreşim teorisine göre CO2'nin üç farklı titreşim modu vardır: ① İki oksijen atomu moleküler eksen boyunca zıt yönlerde titreşir, yani iki oksijen titreşim sırasında aynı anda titreşimin maksimum değerine ve denge değerine ulaşır. , ve karbon atomu sabittir, bu nedenle titreşimine simetrik titreşim denir.② İki oksijen atomu moleküler eksene dik yönde titreşir ve titreşim yönü aynıdır, karbon atomu ise moleküler eksene zıt yönde ve dik titreşir.Üç atomun titreşimleri senkronize olduğu için deformasyon titreşimi olarak da adlandırılır.③Üç atom simetri ekseni boyunca titreşir ve karbon atomunun titreşim yönü, antisimetrik titreşim enerjisi olarak da adlandırılan iki oksijen atomunun titreşim yönüne zıttır.Bu üç farklı titreşim modunda, farklı enerji seviyeleri grupları olduğu tespit edilmiştir.
CO2 lazer tüpü: Lazer makinesinin en kritik parçasıdır.Genellikle sert camdan yapılır ve genellikle katmanlı bir manşon yapısını benimser.En içteki katman boşaltma borusu, ikinci katman su soğutmalı kasa ve en dıştaki katman gaz depolama borusudur.Karbondioksit lazerin deşarj tüpünün çapı, He-Ne lazer tüpünün çapından daha büyüktür.Genel olarak konuşursak, deşarj tüpünün kalınlığının çıkış gücü üzerinde hiçbir etkisi yoktur, esas olarak tüp uzunluğuna göre belirlenmesi gereken nokta boyutunun neden olduğu kırınım etkisi göz önünde bulundurulur.Daha uzun tüp daha kalın ve daha kısa tüp daha incedir.Deşarj tüpünün uzunluğu çıkış gücü ile orantılıdır.Belirli bir uzunluk aralığında, toplam uzunlukla birlikte deşarj borusu uzunluğunun metre başına çıkış gücü artar.Su soğutma ceketi eklemenin amacı, çalışma gazını soğutmak ve çıkış gücünü stabilize etmektir.Boşaltma borusu, gaz depolama borusuna her iki ucundan bağlanır, yani gaz depolama borusunun bir ucu küçük bir delik ile boşaltma borusuna bağlanır ve diğer ucu, spiral dönüş borusu aracılığıyla boşaltma borusuna bağlanır. , gazın tahliye tüpünde ve gaz depolama tüpü Akışında dolaşabilmesi için tahliye tüpündeki gaz herhangi bir zamanda değiştirilir.
Optik rezonans boşluğu: CO2 lazerin rezonans boşluğu genellikle düz ve içbükeydir.Ayna, büyük bir eğrilik yarıçapına sahip bir içbükey aynaya işlenen K8 optik cam veya optik kuvarstan yapılmıştır.Ayna yüzeyi, yüksek yansıtıcılığa sahip bir metal filmle, altın kaplama bir filmle kaplanmıştır.10.6μm dalga boyundaki yansıtma %98.8'e ulaşır ve kimyasal özellikler stabildir.Karbondioksit tarafından yayılan ışık kızılötesi ışıktır.Bu nedenle, sıradan optik cam kızılötesi ışığa karşı şeffaf olmadığından, reflektörün kızılötesi ışığı ileten malzemeler kullanması gerekir.Toplam yansıma aynasının ortasında küçük bir delik açılması gerekmektedir.Ardından, gazı kapatmak için 10.6μm lazer iletebilen bir kızılötesi malzeme parçasını kapatın.Bu, bir lazer ışını oluşturmak için bu küçük delikten çıkan rezonans boşluğundaki lazerin bir kısmını yapar.
Güç kaynağı ve pompa: Ekteki CO2 lazerin deşarj akımı nispeten küçüktür.Soğuk elektrotlar kullanır ve katot, molibden veya nikel plakalardan silindir şeklinde yapılır.30-40mA çalışma akımı ile katot silindirinin alanı 500cm2'dir, böylece lens kirlenmeyecektir.Katot ve lens arasına bir ışık bariyeri eklenir.Pompa, sürekli bir DC güç kaynağı tarafından uyarılır.CO2 lazeri heyecanlandırmak için DC güç kaynağının prensibi, DC voltajının şehirdeki AC voltajını bir transformatör ile artırmak ve eklemek için yüksek voltajlı doğrultma ve yüksek voltaj filtreleme yoluyla yüksek voltajlı elektrik elde etmektir. lazer tüpü.