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详解CO2激光器的原理、结构及优缺点

2018-10-29 16:06:56      点击:
CO2激光器的原理


与其它分子激光器相同,CO2激光器工作原理其受激起射进程也较凌乱。分子有三种不相同的运动,即分子里电子的运动,其运动抉择了分子的电子能态;二是分子里的原子振动,即分子里原子盘绕其平衡位置不停地作周期性振动——并抉择于分子的振动能态;三是分子翻滚,即分子为一全体在空间接连地旋转,分子的这种运动抉择了分子的翻滚能态。分子运动极端凌乱,因此能级也很凌乱。


CO2分子为线性对称分子,两个氧原子分别在碳原子的两头,所表明的是原子的平衡位置。分子里的各原子一向运动着,要绕其平衡位置不停地振动。依据分子振动理论,CO2有三种不相同的振动办法:①二个氧原子沿分子轴,向相反方向振动,即两个氧在振动中一起抵达振动的最大值和平衡值,而此刻分子中的碳原子静止不动,因此其振动被叫做对称振动。②两个氧原子在垂直于分子轴的方向振动,且振动方向相同,而碳原子则向相反的方向垂直于分子轴振动。因为三个原子的振动是同步的,又称为变形振动。③三个原子沿对称轴振动,其间碳原子的振动方向与两个氧原子相反,又叫反对称振动能。在这三种不相同的振动办法中,判定了有不相同组别的能级。


详解CO2激光器的原理、结构及优缺点


CO2激光的激起进程:CO2 激光器的工作物质是CO2、He、N2、Xe的混合气体,激光由CO2分子发射,其它气体协助改善激光器的工作条件,提高激光器输出功率水平和使用寿命,输出波长:λ=10.6μm,CO2激光器是输出功率最高的气体激光器,有连续输出50kW;脉冲输出10^12W的激光器。




CO2激光器的结构


详解CO2激光器的原理、结构及优缺点


1、激光管


通常由三部分有些构成: 放电空间(放电管)、水冷套(管)、储气管。放电管通常由硬质玻璃制成,通常选用层套筒式构造。它可以影响激光的输出以及激光输出的功率,放电管长度与输出功率成正比。


在必定的长度范围内,每米放电管长度输出的功率随总长度而添加。通常而言,放电管的粗细对对输出功率没有影响。


水冷套管的和放电管相同,都是由硬质玻璃制成。它的效果是冷却作业气体,使得输出功率安稳。


储气管与放电管的两端相连接,即储气管的一端有一小孔与放电管相通,另一端通过螺旋形回气管与放电管相通。它的效果是可以使气体在放电管中与中循环活动,放电管中的气体随时交流。