一、二氧化碳激光器的優(yōu)缺點有哪些
二氧化碳激光器是一種發(fā)射處于1000nm帶中的紅外脈沖激光,,它不僅是一種激光器,,而且是許多精密切削、焊接應用領域中最常用的工具之一,。下面來看看二氧化碳激光器的優(yōu)缺點介紹:
1,、優(yōu)點
(1)輸出功率范圍較大,國外已用100KW激光焊機進行焊接,。閉管二氧化碳激光器可有幾十瓦的連續(xù)輸出功率,,這遠遠超過了其他的氣體激光器,橫向流動式的電激勵二氧化碳激光器則可有幾十萬瓦的連續(xù)輸出,。此外橫向大氣壓二氧化碳激光器,,從脈沖輸出的能量和功率上也都達到了較高水平,可與固體激光器媲美,。
(2)能量轉(zhuǎn)換效率高,,二氧化碳激光器的能量轉(zhuǎn)換效率可達30~40%,這也超過了一般的氣體激光器,。
(3)利用CO2分子的振動-轉(zhuǎn)動能級間的躍遷的,,有比較豐富的譜線,在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出,。近年來發(fā)現(xiàn)的高氣壓二氧化碳激光器,甚至可做到從9~10微米間連續(xù)可調(diào)諧的輸出,。
(4)它的輸出波段正好是大氣窗口,,即大氣對這個波長的透過率較高。并具有輸出光束的光學質(zhì)量高,,相干性好,,線寬窄,工作穩(wěn)定,。
(5)具有較好的方向性,、單色性和較好的頻率穩(wěn)定性。而氣體的密度小,,不易得到高的激起粒子濃度,,因而,CO2氣體激光器輸出的能量密度通常比固體激光器小,。
(6)能以脈沖方式或連續(xù)方式工作,,焊接范圍廣,既能用來焊接微型件,,也能焊接較厚的工件,。
(7)輸出波長為10.6m,,正落在8--14m的大氣窗口之間,在距離傳輸方面有獨特的優(yōu)點,。
(8)氣體純度要求低,,一般只要工業(yè)純度二氧化碳氣體即可。
(9)激光器與電源可集成在一套系統(tǒng)中,,結(jié)構緊湊,,設計簡單。
(10)使用壽命長,。
2,、CO2激光器的缺點
CO2激光器的變換功率是很高的,但最高也不會超越 40%,,這就是說,,將有 60%以上的能量變換為氣體的熱能,使溫度增加,。而氣體溫度的增加,,將致使激光上能級的消激起和激光下能級的熱激起,這都會使粒子的反轉(zhuǎn)數(shù)削減,。并且,,氣體溫度的增加,將使譜線展寬,,致使增益系數(shù)降低,。特別是,氣體溫度的增加,,還將致使 CO2 分子的分解,,降低放電管內(nèi)的 CO2 分子濃度。這些要素都會使激光器的輸出功率降低,,乃至發(fā)生“溫度猝滅” ,。
二、二氧化碳激光器性能特點
1,、小功率
一般來說,,二氧化碳激光器可以提供小功率,其輸出功率可以調(diào)節(jié),,以適合各種工藝要求,。 相比于其他激光器,二氧化碳激光器的機械結(jié)構簡單,,安裝,、調(diào)節(jié)及使用也相對容易。
2,、高聚焦能力
二氧化碳激光器具有非常好的聚焦能力,,一般可以將成像尺寸縮小至納米尺度,,從而滿足精確處理的要求。
3,、單重頻
二氧化碳激光器的激光脈沖帶寬很小,,可以很好地克服蒸發(fā)焊接、粉加工等過程中產(chǎn)生的熱量影響,。
4,、輻照距離長
二氧化碳激光器激光距離能夠偏移30m,讓工藝安裝更為靈活,,大大減少了激光安裝投資和工藝改造投資,。
三、二氧化碳激光器的應用介紹
了解了二氧化碳激光器的優(yōu)缺點及性能特點后,,我們再來看看二氧化碳激光器的應用介紹吧,!
1、醫(yī)療領域:CO2激光器在醫(yī)療行業(yè)中用于各種治療和手術,,如眼科手術,、皮膚治療等。
2,、材料加工:這是CO2激光器最重要的應用領域之一,,包括金屬和非金屬材料的切割、打標,、雕刻等,。
3、工業(yè)制造:在工業(yè)制造領域,,CO2激光器用于焊接,、熔覆加工等,特別是在汽車,、造船和航空航天行業(yè)中。
4,、包裝噴碼:CO2激光器在包裝行業(yè)中用于噴碼和標記,。
5、科研與軍事:CO2激光器在科研和軍事領域也有一定的應用,,如激光雷達,、測距等。
6,、紡織業(yè):CO2激光器在紡織業(yè)中的應用非常廣泛,,例如布料切割和雕刻。