لیزر CO₂ پالسی (Pulsed CO₂ Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر CO₂ پالسی (Pulsed CO₂ Laser) :
Pulsed CO₂ Laser یک لیزر گازی است که پالس های نوری در محدوده ۱۰٫۶ میکرون با پهنای زمانی از چند میکروثانیه تا چند نانوثانیه (در نوع TEA) و توان پیک بسیار بالا (مگاوات تا گیگاوات) تولید می کند. این لیزرها با تخلیه الکتریکی پالسی (معمولا با ولتاژ بالا) در مخلوط گاز CO₂ کار می کنند. مهم ترین نوع آن، لیزر TEA CO₂ (Transversely Excited Atmospheric pressure) است که در آن تخلیه عرضی در گاز با فشار اتمسفر انجام می شود و پالس های کوتاه (نانوثانیه) با انرژی بالا تولید می کند.
مکانیزم: در لیزرهای TEA CO₂، الکترودها به صورت عرضی در طول لوله قرار گرفته اند تا یک تخلیه یکنواخت در فشار بالا (۱ اتمسفر) ایجاد کنند. ولتاژ بالا (چند ده کیلوولت) به الکترودها اعمال می شود و یک تخلیه گذرا ایجاد می کند. این تخلیه، مولکول های N₂ و CO₂ را برانگیخته می کند. پالس لیزر معمولا شامل یک پیک اولیه کوتاه (چند ده نانوثانیه) و یک دنباله بلندتر (چند میکروثانیه) است. با تکنیک های خط باریک سازی (line narrowing) و تزریق (injection seeding)، می توان پالس های تک مد با پهنای خط باریک و شکل پالس کنترل شده تولید کرد.
کاربردها: لیزرهای TEA CO₂ در تحقیقات علمی برای برهم کنش لیزر با ماده، تولید پلاسما، طیف سنجی، و به عنوان منبع پمپ برای لیزرهای مولکولی دور مادون قرمز (Far-IR lasers) استفاده می شوند. در صنعت، برای علامت گذاری و حکاکی روی مواد (به ویژه مواد غیرفلزی) و در برخی کاربردهای LIDAR. در پزشکی، برای جراحی های دقیق که نیاز به پالس های کوتاه دارند. لیزرهای TEA CO₂ به دلیل توان پیک بالا و طول موج ۱۰٫۶ میکرون، ابزارهای منحصربه فردی هستند. با ظهور لیزرهای دیگر، کاربرد آنها کاهش یافته است، اما در حوزه های خاص تحقیقاتی و صنعتی همچنان استفاده می شوند.
لیزرهای CO₂ پالسی با فشار پایین تر (چند ده تور) نیز وجود دارند که با Q-switching پالس های کوتاه تری تولید می کنند، اما انرژی پالس آنها کمتر است.
