لیزر دستگاههایی است که از اصل تابش تحریک شده برای تقویت یا نوسان نور در برخی از مواد تحریک شده استفاده می کند.
این ماده با نور ، برق و سایر روش ها هیجان زده می شود ، به طوری که برخی از ذرات در حالت انرژی بالاتر هیجان زده می شوند.وقتی تعداد ذرات در این حالت از تعداد ذرات در حالت انرژی پایین بیشتر باشد ، ماده می تواند تحت تأثیر تشعشع تحریک شده قرار گیرد.تابش نوری یک طول موج خاص باعث تقویت می شود ، یعنی وقتی تابش نوری این طول موج از داخل ماده عبور می کند ، تابش نوری از خود ساطع می کند که شدت آن تقویت شده و با موقعیت موج ، فرکانس و جهت نور حادثه سازگار است.به این تقویت کننده لیزر می گویند.
اگر ماده تحریک شده در حفره تشدید قرار گیرد ، تابش نور به عقب و جلو در امتداد محور در حفره تشدید منعکس می شود ، و بارها از طریق ماده عبور می کند ، و تابش نور بارها تقویت می شود و یک پرتو "لیزر" با شدت بالا و جهت متمرکزاین نوسان ساز لیزر است.
اصل کار: مولکول CO2 یک مولکول متقارن خطی است.دو اتم اکسیژن در دو طرف اتم کربن قرار دارد که نشان دهنده موقعیت تعادل اتم ها است.اتم های مولکول همیشه در حال حرکت هستند و به طور مداوم در اطراف موقعیت تعادل خود می لرزند.طبق تئوری ارتعاشات مولکولی ، CO2 دارای سه حالت مختلف لرزشی است: two دو اتم اکسیژن در جهت مخالف در امتداد محور مولکولی می لرزند ، یعنی دو اکسیژن در طول لرزش همزمان به حداکثر مقدار و مقدار تعادل لرزش می رسند ، و اتم کربن ثابت است ، بنابراین لرزش آن را لرزش متقارن می نامند.② دو اتم اکسیژن در جهت عمود بر محور مولکولی می لرزند و جهت ارتعاش یکسان است ، در حالی که اتم کربن در جهت مخالف و عمود بر محور مولکولی ارتعاش می کند.از آنجا که ارتعاشات سه اتم همزمان هستند ، به آن لرزش تغییر شکل نیز می گویند.③سه اتم در امتداد محور تقارن ارتعاش می کنند و جهت ارتعاش اتم کربن در مقابل دو اتم اکسیژن است که به آن انرژی ارتعاشی ضد متقارن نیز می گویند.در این سه حالت مختلف ارتعاش ، مشخص می شود که گروه های مختلفی از سطح انرژی وجود دارد.
لوله لیزر CO2: مهمترین قسمت دستگاه لیزر است.این معمولاً از شیشه سخت ساخته می شود و به طور کلی ساختار آستین لایه ای دارد.داخلی ترین لایه لوله تخلیه ، لایه دوم پوشش آب خنک شده و بیرونی ترین لایه لوله ذخیره گاز است.قطر لوله تخلیه لیزر دی اکسیدکربن بیشتر از لوله لیزر He-Ne است.به طور کلی ، ضخامت لوله تخلیه تاثیری بر قدرت خروجی ندارد ، عمدتا با توجه به اثر پراش ناشی از اندازه لکه ، که باید با توجه به طول لوله تعیین شود.لوله بلندتر ضخیم تر است ، و لوله کوتاهتر نازک تر است.طول لوله تخلیه متناسب با توان خروجی است.در یک محدوده طول مشخص ، قدرت خروجی در هر متر طول لوله تخلیه با طول کل افزایش می یابد.هدف از افزودن ژاکت خنک کننده آب خنک کردن گاز کار و تثبیت توان خروجی است.لوله تخلیه از هر دو انتها به لوله ذخیره گاز متصل است ، یعنی یک سر لوله ذخیره گاز با یک سوراخ کوچک به لوله تخلیه متصل است و سر دیگر آن از طریق لوله برگشت مارپیچ با لوله تخلیه متصل می شود ، به طوری که گاز می تواند در لوله تخلیه و لوله ذخیره گاز جریان یابد ، گاز در لوله تخلیه در هر زمان تبادل می شود.
حفره تشدید نوری: حفره تشدید لیزر CO2 معمولاً صاف و مقعر است.این آینه از شیشه نوری K8 یا کوارتز نوری ساخته شده است که به صورت یک آینه مقعر با شعاع انحنای زیاد پردازش می شود.سطح آینه با یک فیلم فلزی با بازتاب بالا پوشانده شده است - یک فیلم با روکش طلا.بازتاب در طول موج 10.6μm به 98.8٪ می رسد و خواص شیمیایی پایدار است.نوری که توسط دی اکسید کربن ساطع می شود ، نور مادون قرمز است.بنابراین ، بازتابنده نیاز به استفاده از موادی دارد که نور مادون قرمز را منتقل می کنند ، زیرا شیشه نوری معمولی در برابر نور مادون قرمز شفاف نیست.ایجاد یک سوراخ کوچک در مرکز آینه بازتاب کل مورد نیاز است.سپس یک قطعه از مواد مادون قرمز را که می تواند لیزر 10.6μm را برای آب بندی گاز منتقل کند ، مهر و موم کنید.این باعث می شود بخشی از لیزر در حفره تشدید خروجی از این سوراخ کوچک ایجاد شود و یک پرتو لیزر ایجاد کند.
منبع تغذیه و پمپ: جریان تخلیه لیزر CO2 محصور شده نسبتاً کم است.از الکترودهای سرد استفاده می شود و کاتد از صفحات مولیبدن یا نیکل به شکل استوانه ای ساخته شده است.با جریان کاری 30-40mA ، مساحت سیلندر کاتد 500cm2 است ، بنابراین لنز آلوده نمی شود.بین کاتد و لنز یک سد نور اضافه می شود.پمپ با یک منبع تغذیه مداوم DC تحریک می شود.اصل منبع تغذیه DC برای تحریک لیزر CO2 این است که ولتاژ DC برای افزایش ولتاژ AC در شهر با یک ترانسفورماتور و به دست آوردن برق ولتاژ بالا از طریق اصلاح ولتاژ بالا و فیلتر ولتاژ بالا برای اضافه کردن به لوله لیزر