CO2 laser

CO2 laser je jeden z nejstarších plynových laserů (v roce 1964 ho vynalezl C. Kumar N. Patel v Bellových laboratořích) a stále je jedním z nejpoužívanějších. V současné době je CO2 laser nejsilnější kontinuální laser. Má také dobrou účinnost (okolo 20 %).

CO2 laser generuje infračervené záření několika vlnových délek (nejčastěji jsou udávány 9,4 a 10,6 µm), které je možno oddělit optickým hranolem.

Aktivní prostředí

Tvoří: * Oxid uhličitý (CO2) - kolem 10-20 % * Dusík (N2) - kolem 10-20 % * Vodík (H2) a/nebo xenon (Xe) - několik procent; obvykle používaný jen v zatavené trubici. * Helium (He) - zbytek směsi plynu

Vzájemné poměry těchto prvků se mohou u jednotlivých CO2 laserů lišit. Ke stimulované emisi dochází pouze v molekulách CO2, ostatní plyny zlepšují podmínky vzniku inverzní populace.

Druhy

Laser buzený elektrickým výbojem v trubici se směsí plynů. Používá se vysokonapěťový zdroj (1000 - 1700 V) o proudu 30 až 50 mA. +more * Expanzní CO2 laser - je tvořený expanzní komorou, do které se vhání plyny. K excitaci molekul CO2 dochází díky elektrickému obloukovému výboji o vysoké teplotě. Plyn s excitovaným CO2 proudí rychlostí několikrát převyšující rychlost zvuku ve vzduchu štěrbinovou tryskou do vakua. Díky rychlému snižování tlaku dochází k poklesu teploty plynu. Energetické hladiny s velkými energiemi v molekulách CO2 zůstávají po určitou dobu zaplněny elektrony. Říká se tomu "zamrzání" vyšších energetických hladin.

Použití

V průmyslu

svařování laserem - využití optického záření k roztavení materiálu do požadované hloubky s min. odpařením povrchu. +more Výhody - nedochází ke kontaktu s elektrodou, malé tepelné ovlivnění okolí, možnost svářet různé materiály, možnost svařovat v ochranné atmosféře. * řezání laserem - většinou se na místo řezání přivádí společně s laserovým svazkem také proud plynu (pro kovy reaktivní plyny, jako např. kyslík, který vyvolává exotermickou reakci urychlující řezání; pro nekovové materiály inertní plyn). Tento proud pomáhá odstraňování roztaveného a odpařeného materiálu. Výhody - rychlost, kvalita, možnost automatizace, bezkontaktní působení. * kalení laserem - možnost kalení malých a těžko dostupných míst. * gravírování (dekorace dřeva, plastu, skla, kůže, atd. ).

Vojenské aplikace

ničení mezikontinentálních balistických raket * dálkoměry

V medicíně

chirurgie * stomatologie * dermatologie

Kosmetika

odstraňování vrásek, pigmentových skvrn, jizev po akné, atd.

Externí odkazy

Kategorie:Lasery