二氧化碳在激光器中的应用:特殊气体包括单一气体和混合气体,以满足特定用处。特殊气体(Specialtygases)品种繁多,普通可分为电子气体、规范气体、焊接气体、杀菌气体等。普遍应用于电子、电力、石化、采矿、钢铁、有色金属冶炼、热工程、生化、环境监测、医学研讨与诊断、食品保鲜等行业。那么激光器中特殊气体的应用是怎样的呢?
激光器是一种能够发射激光的设备。激光器分为固体激光器。气体激光器。染剂激光器。半导体激光器。光纤激光器和自在电荷激光器有6种。气体激光器是一种运用气体作为增益介质的激光器,通常用于气体放电的泵。常见的气体类型包括原子气体。惰性气体离子激光器。金属蒸汽激光器).分子气体(N2激光器。二氧化碳激光器).准分子气体,也有共同的气体激光器,依据化学变化提供泵能。下面主要引见二氧化碳在激光器中的应用。
一、二氧化碳激光器是什么?
CO2激光器是气体分子激光器,工作资料是CO气体,辅助气体有N2、氦、氙、氢等。由于这品种型的激光器传热效率高达25%。因而制成高功率输出的激光器。CO激光器的波长为10.6μm,它是一种看不见的红外线,当它与生物组织一同工作时,它简直被生物组织200μm外表吸收,稳定性好,医学上应用普遍。
二、二氧化碳激光器的工作原理
在CO2激光放电管内充溢激光CO2.N2.He等混合气体,其配制和总气压可在一定范围内改动(普通为:CO2:N2:He=1:0.5:2.5总气压为1066.58Pa)。任何分子都有三种不同的运动方式:一种是分子中的电子运动,它决议了电子能量状态;第二种是分子中的原子振动,即原子盘绕其均衡位置不时停止周期性振动。这种运动取决于分子的振动能量状态;第三,分子的旋转决议了分子的旋转能量状态。
CO2激光就是运用CO2分子的振动和旋转能级之间的挪动产生激光,激光波长为10.6μm。气体放电泵的运用CO2气体分子向放电管中注入动能CO直流电压的两个输出端接纳到放电管的两个电级。当没有电压或电压很低时,两个电级之间的气体完整绝缘,内阻无限,没有电流;随着电压的升高,气体中的带电粒子开端挪动,气体的内阻开端降低。
当到达一定电压值时,内阻急剧降低,电流疾速增加。气体被穿透。放电开端时,该电压值称为火灾电压;放电管中的气体经过放电后,电流增加。气体中载流提升。激光放电管的内阻降低。这进一步招致了电流的增加一过程重复停止,放电管显现负电阻效应。为了使放电管的电流-电压特性曲线在放电管的某一点上平稳工作,在放电管的供电电路中采用了流量限制对策。
放电管放电时,在混合气体中,N分子与电子碰撞。取得的电子能量遭到刺激,但在N2分子与CO当分子被击中时,它从电子中取得的能量被转移到CO2分子,使CO分子被激起,有利于激光的产生;管内的He气有制冷作用,能够阻挠CO气体温度升高,还能降低激光下能级,进步激光器的效率。