Яндекс.Метрика

Газовые лазеры

Активной средой газового лазера является смесь, состоящая из углекислого газа, гелия и азота. Для возбуждения активной среды используются различные виды электрических разрядов в газах. CO2-лазер излучает волну длиной 10 мкм.

Конструкция газового лазера представляет собой стеклянную трубку, заполняемую газовой смесью под низким давлением. В начале работы оборудование осуществляется поджиг — для этого применяется ионизация молекул газа высоковольтными импульсами.

 

Для перевода ионов в возбуждённое состояние используют электрический ток. Трубка помещается между 2-мя зеркалами, одно из которых является полностью отражающим, а другое — полупрозрачным. Вывод лазерного излучения осуществляется через последнее. Впервые успешная работа газового лазера, работающего на гелии и неоне, была продемонстрирована в 1960 году американский физиком А. Джаваном.

Особенности газового лазера

Наименьшая расходимость луча лазеров газового типа делает их универсальным оборудованием, т.к. позволяет размещать источники излучения вдали от места обработки, не снижая при этом качество лазерного луча. Это в особенности важно при работе с неровными материалами, также такой лазер часто применяется для резки и гравировки.

Таким образом, газовый лазер может использоваться для работы по резке различных металлов и неметаллических материалов. Применение лазерной резки является нежелательным только для некоторых материалов, обладающих сложной структурой (например, ДСП, гранит и пр.). Важным является то, что резка металлов может осуществляться при уровне мощности от 500 Вт, резка цветных металлов — от 1000 Вт.

Сегодня наиболее компактным и эффективным среди газовых лазеров считается так называемый щелевой CO-2a лазер, накачиваемый высокочастотными разрядами. Лазеры такого вида, в отличие от прочих лазеров углекислого типа, могут работать в режиме суперимульсного излучения. Это означает, что излучаемый световой поток может быть как непрерывен, так и состоящим из импульсов разной мощности. Возможность регулировки мощности отдельных импульсов крайне важна при резке металлов — такая особенность позволяет управлять шириной реза, повышать его качество и снижать порог начала работы.

Более того, импульсный лазер может высококачественно обрабатывать не только такие материалы, как сталь или титан, но и сплавы из алюминия. Также возможна резка медных сплавов, но в этом случае уровень эффективности во многом зависит от используемого химического состава.