لیزر CO₂ با موج پیوسته (CW CO₂ Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر CO₂ با موج پیوسته (CW CO₂ Laser) :
CW CO₂ Laser یک لیزر گازی است که در طول موج ۱۰٫۶ میکرون (مادون قرمز میانی) به صورت پیوسته کار می کند. این لیزرها یکی از پرتوان ترین و پرکاربردترین لیزرهای صنعتی هستند. توان خروجی آنها می تواند از چند وات تا چند ده کیلووات در مد پیوسته متغیر باشد. محیط فعال مخلوطی از گازهای CO₂، N₂ و He است. CO₂ مولکول لیزری، N₂ برای انتقال انرژی به CO₂، و He برای خنک کاری و تخلیه تراز پایینی استفاده می شود. پمپاژ با تخلیه الکتریکی (DC، RF، یا AC) در طول لوله انجام می شود.
مکانیزم: در تخلیه الکتریکی، الکترون ها با مولکول های N₂ برخورد کرده و آنها را به سطوح ارتعاشی بالا می برند. این انرژی به مولکول های CO₂ منتقل شده و آنها را به تراز ارتعاشی نامتقارن (۰۰۱) می رساند. گسیل القایی بین این تراز و ترازهای (۱۰۰) و (۰۲۰) منجر به تولید فوتون های ۱۰٫۶ میکرون می شود. هلیوم با برخورد به مولکول های CO₂ در تراز پایینی، آنها را به تراز پایه برمی گرداند و وارونی جمعیت را حفظ می کند. برای توان های بالا، گاز باید با سرعت بالا در لوله به گردش درآید تا گرما را دفع کند (لیزرهای با جریان سریع).
کاربردهای CW CO₂ لیزر: برش فلزات (فولاد ضدزنگ، فولاد کربنی، آلومینیوم) با ضخامت متوسط تا بالا، برش غیرفلزات (چوب، اکریلیک، چرم، پارچه، کاغذ) که در این طول موج جذب بالایی دارند، جوشکاری عمیق، حکاکی، و عملیات حرارتی سطحی. در پزشکی، برای جراحی بافت نرم (برش، تبخیر) و درماتولوژی (لیزر موهای زائد، لیزر پوست) استفاده می شود. در صنعت خودروسازی و هوافضا کاربرد گسترده دارد. با ظهور لیزرهای فیبری در محدوده ۱ میکرون برای برش فلزات نازک، CO₂ همچنان برای برش فلزات ضخیم و غیرفلزات برتری دارد.
انواع CW CO₂ لیزر: نوع محوری با جریان سریع (Fast-axial flow) و نوع عرضی با جریان سریع (Transverse-flow) برای توان های بالا. نوع مهر و موم شده (Sealed-off) برای توان های پایین (چند صد وات) که نیازی به گاز مصرفی ندارند.
