Nguyên lý hoạt động của ống phóng laser CO2

1. Bản chất của laser CO2 là gì 

Laser CO2 là phân tử khí laser được phát triển lần đầu tiên trên thế giới bởi nhà khoa học người Mỹ gốc Ấn Prof.C.K.N.Pillai. Đây là laser 4 cấp và hoạt động được ở bước sóng 10.6μm vùng hồng ngoại.

Trong một phân tử khí laser, laser được tạo ra bằng sự chuyển đổi giữa các cấp độ rung và sự chuyển động của các phần tử, đây có thể được xem là sự chuyển đổi cấp độ giữa các phần tử.

Quá trình này được tạo ra một cách đơn giản và các chùm tia laser được phát ra liên tục ở đâu ra của ống phóng.

2. Nguyên lý hoạt động của ống phóng laser CO2

Ống phóng laser CO2 là nguồn phát laser sử dụng hỗn hợp khí CO2 + He + N2 là thành phần chính. Hỗn hợp khí này có thể thêm hơi nước, xenon làm môi trường kích hoạt các tia laser để phóng ra bên ngoài. Nguồn năng lượng kích thích các nguyên tử điện trong hỗn hợp khí có thể là nguồn DC hoặc AC với tần số biến thiên nằm trong dải sóng radio. 

2.1 Sự va chạm các nguyên tử khí

Để tạo ra được các tia laser trong hỗn hợp khí với mục đích phóng các tia ra bên ngoài cần phải có sự kích thích và va chạm giữa các nguyên tử với nhau. Khi các phân tử N2 và CO2 va chạm với nhau, phân tử N2 sẽ nhận các kích thích của điện trường dao động và chuyển các dao động này sang các phân tử CO2. Các phân tử CO2 này khi đã tích lũy đủ các năng lượng dao động nhận được sẽ phát ra các bức xạ. 

Heli trong hỗn hợp khí này có tác dụng làm nghèo hóa mức laser thấp và đảm nhiệm chức năng truyền tải nhiệt, thúc đẩy nhanh quá trình hạ nhiệt của ống phóng laser CO2 ra thành ống laser để có thể kéo dài tuổi thọ hoạt động của ống laser CO2.

Trong quá trình phóng điện tạo ra tia laser CO2, phân tử khí CO2 thường bị phân rã thành khí CO và O2. Điều này làm cho thiết bị giảm tuổi thọ nhanh chóng và phương án của nhà sản xuất nhằm ngăn chặn quá trình này là thêm khí H2 hoặc thêm hơi nước để giúp chuyển khí CO được sinh ra chuyển thành CO2. 

2.2 Bước sóng hoạt động

Laser CO2 có bước sóng 10.6 micro mét, nó cũng phát ra các tia có bước sóng từ 9 đến 11 micro mét. Năng lượng của các nguồn phát laser CO2 có thể kéo dài từ vài chục watt đến hàng nghìn kilowatts. Hiệu suất sử dụng năng lượng của nó được đánh giá là cao hơn so với hầu hết các loại laser thể rắn nhưng lại thấp hơn các loại laser sử dụng diot.

Đối với laser sử dụng năng lượng từ vài watt đến vài trăm watts, nguồn laser CO2 thường được đặt hoàn toàn trong ống kín liền khối. Hệ thống ống kín liền khối này có tuổi thọ kéo dài đến vài ngàn giờ. Các hệ thống lớn hơn có cấu tạo phức tạp có thể cung cấp các laser năng lượng lên đến vài megawatts.

3. Kết luận

Qua bài viết trên, Infalway đã gửi đến các bạn thông tin nguyên lý hoạt động của ống phóng laser CO2. Mong rằng đây sẽ là những thông tin bổ ích trong việc tìm hiểu và sử dụng máy của bạn. Nếu bạn đang có nhu cầu sử dụng máy laser CO2, ống phóng laser CO2 chất lượng, uy tín thì hãy liên hệ ngay cho Infalway qua số Hotline: Mr Việt 0914.255.995; Mr Minh 0913.370.938 để được tư vấn và hỗ trợ nhanh nhất nhé.