02133993435 – 02133995960- 02133952358 – 02133952391|info@partlaser.com

لیزر co2 و نکات علمی آن

///لیزر co2 و نکات علمی آن

لیزر co2 و نکات علمی آن

[vc_row][vc_column width=”1/1″]

 

لیزر co2 و نکات علمی آن

 

در واقع اگر این همه موضوع لیزر CO2 بود امروزه ان از جمله قدرتمندترین لیزرهای موجود نبود زیرا که لیزر CO2 با یک تغییر ناگهانی طبیعی توسط نیتروژن , که می تواند فقط در یک مسیر بوجود امده از دو اتم نوسان کند, کمک می شود یک فاصله انرژی بین دسته های مختلف نوسان که در حدود چند هرتز است که مورد نیاز است که CO2 سرد بگیرد و در مد نوسان نا متقارن بالا تر از سطح۱)(۰۰ قرار گیرد. بنابر این با برخورد نیتروژن بر انگیخته , CO2 سرد می تواند تحریک شود . یکی از اولین تجربیات باتل در ۱۹۶۴ از این پدیده استفاده کرد. او نیتروژن را بر انگیخت و از روی گاز CO2 عبور داد وان را لیزر ساخت با اینکه ان در محدوده پلاسما قرار نداشت. تنها راهی که نیتروژن می توانست انرژی از دست بدهد بوسیله برخورد با دیواره های لوله و یا مولکولهایی که ان انرژی را جذب کنند بود. بنابر این عمر ان طولانی و راندمان لیزر CO2 بالاست(۱۵-۲۰%). به هر حال ان وابسته به دمای گاز می باشد و CO2 سرد فقط در معرض واکنش با نیتروژن قرار می گیرد.

بنابراین طراحی یک لیزرCO2 بر پایه نیاز بهCO2 سرد انجام می شود. اولا مخلوط گاز در لیزر شامل حدود ۷۸% He برای هدایت خوب وپایداری پلاسما ,۱۳% N2 برای پیوستگی اثر و ۱۰%  CO2که کار را انجام می دهد. راندمان لیزر تابع ترکیب نمی باشد مگر برای مواد کاملا ناخالص. دوما گاز بوسیله هدایت از بین دیواره ها برای جریان ارام(SF) وبوسیله همرفت برای لیزرهای جریان محوری تند (FAF and AF)  و لیزرهای جریان عرضی (TF), سرد می شود.

 

تابش عمده لیزرCO2 طول موجµm10.6 می باشد اما بدلیل حضور انرژی اضافی ناشی از چرخش سطوح(بوسیله نماد l   علامت گذاری شده) می تواند بین ۹ تا ۱۱µm متغیر باشد.

راندمان کوانتومی بعضی لیزرها ۴۵% میباشد(یعنی نسبت{[A-B]/A}, شکل۱٫۳). تاکنون راندمان کاری بدست امده حدود۱۵-۲۰% برای تخلیه الکتریکی به توان نوری می باشد اما فقط حدود ۱۲% برای راندمانplug wall( انرژی مطلق ورودی به سیستم تقسیم بر انرژی نوری خروجی) میباشد.مقادیر معمول راندمانwall plug برای انواع مهم لیزر های صنعتی در جدول ۱٫۲ اورده شده اند.

تفاوت  لیزر CO با لیزر CO2 : 

 لیزر CO به روش مشابه لیزرCO2 ساخته می شود, همه لیزرهای گازی مشابه هستند. نمودار انرژی در شکل۱٫۴ نشان داده شده است. مزیت ان راندمان کوانتوم حدود ۱۰۰% می باشد بنابر این راندمان wall plug دوبرابر لیزرCO2 خواهد داشت, اگر چه این  بدلیل سرد کردن مورد نیازجدا کاهش یافته است. برای لیزرهای پرقدرت بهبود راندمان می تواند بسیار مهم باشد لیزرCO2 با توان ۱۰۰kW به بالا, به یک منبع تغذیه حداقل ۰٫۸۳ MW نیاز خواهد داشت.

 

این باعث نزدیک شدن به سطح قدرت کوچکترمی شود. نصف این مقدار کاربردی تر است. به هر حال لیزرCO در درجه حرارت پایین حدود ۱۵۰ K (دمای نیتروژن مایع) به خوبی کار می کند وبه قدرت زیادی برای سرد سازی نیاز دارد که ممکن است روی مزیت راندمان پتانسیل تاثیر بگذارد. فعالیت در دمای بالاتر بوسیله اضافه کردن زنون به مخلوط گاز انجام می شود. راندمان های عملکردی صحیح حدود ۱۹% گزارش شده اند ولی وقتی که توان برای سرد سازی مصرف شود تا حدود ۸% کاهش می یابد.

نئودیمیوم-ایتریوم الومینیوم  گارنت. Y3AL5O12خالص کریستال ایزوتوپ نوری بدون رنگ با ساختار مکعبی شکل ازگارنت می باشد. اگر حدود ۱% ایتریوم کمیاب در زمین با ماده کمیاب دیگر نئودیمیوم جایگزین شود,شبکه شامل یونهای Ndخواهد شد. این یونها می توانند در مسیر تحول قرار بگیرند که در شکل ۱٫۵ نشان داده شده است. یونهای  Nd روی نوار جذب کننده معینی جذب می شوند که این نوار به سطوح نیمه پایدار تضعیف شده اند از جایی که عملیات لیزر به سطوح نهایی رخ میدهد. این سطح نهایی نیاز دارد که سرد شود تا به سطح پایه برسد. این سرد شدن معمولا بوسیله جریان اب دی یونیزه در محفظه استوانه ای شکل که میلهYAG ولامپهای نوری که درfociiها ی مختلف وجود دارند انجام می شود. راندمان کوانتومی حدود ۳۰-۵۰% می باشد. با بکار بردن پمپاژ نوریKr راندمان عملکرد حدودا ۲% پایین می اید(جدول ۱٫۲) از زمانی که پمپاژ با روشن کردن نوارعریض انجام می شود تنها یک بخش از ان قادر است که یونهای نئومیدیوم را در کریستال تحریک کند(شکل ۱٫۶). بنابراین جفت شدن طبیعی  N2  لیزر ازCO2 را کاهش خواهد داد. این بدین خاطر است که انرژی قابل ملاحظه ای که بوسیله پمپاژ نوری به میله کریستالی داده میشود مشکل جدی خنک کاری در بر خواهد داشت. به این دلیل لیزر YAG به درستی به توان۴۰۰W به۱۰۰ mmطول میله میرسد قبل ازانکه پیچش جدی پرتو ناشی از تاثیرات حرارتی رخ دهد و یا بدتر از ان میله ترک بردارد. این همچنین دلیل مطالعات بسیار در کریستالهای هندسی مختلف مانند دیسکها, صفحه ها ولوله ها می باشد(بخش ۱٫۲٫۳). قدرت مطلق سیستم ممکن است بوسیله تنظیم گسترش دهنده قدرت نوسانی یا بوسیله جفت کردن چندین پرتو نوری به کمک متمرکز کردن رشته ها  افزایش یابد. یک سیستم پمپاژ مؤثرترموجود است که برای لیزرهای دیودی با فرکانس مخصوص بکار میرود تا نئودیمیوم را با دقت بیشتری پمپ کند(بخش ۱٫۲٫۳٫۲). بنابراین راندمان عملکردی تا ۸-۱۰% بالا می رود. فرکانس مرجع  پمپاژ برای Nd-YAG برابر ۰٫۸۰۹µm می باشد.

مزیت بیشتر پمپاز دیودی عمر دیود می باشدکه تقریبا ده برابر بزرگتر از لامپ(که ۱۰۰۰ ساعت برای لامپها  با ۱۰۰۰۰ ساعت برای دیود مقایسه میشود ).

 

پارت لیزر ، مرجعی مطمئن و بسیار قدرتمند در صنعت دستگاه ها و خدمات  لیزر ، مفتخر است که در کلیه ی امور مربوط به فروش دستگاه لیزر  ،  فروش دستگاه لیزربرش , دستگاه جوش لیزر , دستگاه لیزربرش فلز,فروش قطعات دستگاه لیزر , فروش دستگاه لیزرحکاکی و  …  و همچنین فروشقطعات دستگاه لیزر ، تعمیرات مربوط به دستگاه لیزر و همچنین خدمات مربوط به صنعت دستگاه لیزر (Laser Device)و  …  با بهره مند بودن از تیمی بسیار متخصص تمام وقت در خدمت کلیه ی مشتریان گرامی می باشد.امید آنکه بتوانیم گامی هرچند کوچک در راستای کسب رضایتمندی کلیه ی مشتریان خود برداریم.

[/vc_column][/vc_row]

توسط | ۱۳۹۶-۹-۵ ۲۲:۲۰:۴۰ +۰۳:۳۰ خرداد ۱۶ام, ۱۳۹۵|دسته‌ها: مطالب دستگاه لیزر, مقالات|برچسب‌ها: , , , , , , , , , |دیدگاه‌ها برای لیزر co2 و نکات علمی آن بسته هستند

درباره نویسنده: