什么是二氧化碳激光器？---威斯邁激光

二氧化碳激光打標(biāo)機(jī) 采用的是二氧化碳激光器，那么什么是二氧化碳激光器呢，下面就為大家介紹一下二氧化碳激光器。

二氧化碳（CO₂）激光器的最大輸出功率可達(dá)10KW以上，目前，已將功率100kw的激光設(shè)備用于鋼鐵制造生產(chǎn)線。CO₂激光器的電光轉(zhuǎn)換效率很高，超過10%，因此，被廣泛用于材料加工、醫(yī)療等領(lǐng)域。

CO₂分子是由三個(gè)原子組成的，不同的激發(fā)態(tài)取決于結(jié)合原子的振動(dòng)形態(tài)。碳原子C居正中，兩端各一個(gè)氧原子O，三個(gè)原子處于一條直線上。它的振動(dòng)方式有對(duì)稱伸縮振動(dòng)、彎曲振動(dòng)、非對(duì)稱伸縮振動(dòng)三種，每種分子量不同，分為為100、010、001。激發(fā)能級(jí)是離散性、量子化的。由001躍遷至100或020的過程中，可分別得到波長(zhǎng)為10.6μm和9.6μm的激光。

CO₂分子的振動(dòng)激發(fā)是由于電子碰撞得以激發(fā)的N₂分子的能量轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)的。N₂分子的振動(dòng)能級(jí)V=1（2330.7cm^-1）屬于亞穩(wěn)態(tài)，其能級(jí)與CO₂分子的001模式非常接近，因此，一部分CO₂分子很容易通過共振激勵(lì)獲得能量而激發(fā)，另一部分CO₂分子直接與電子碰撞而激發(fā)。通過上述兩種過程，實(shí)現(xiàn)了上能級(jí)粒子數(shù)的積累，產(chǎn)生激光發(fā)射。另外，上能級(jí)的壽命約為1ms，下能級(jí)的壽命只有其1/100，因而很容易引起反轉(zhuǎn)分布。

通常，低輸出功率的CO₂激光器采用縱型放電管結(jié)構(gòu)（放電電流的方向與激光輸出方向相同），高輸出功率的CO₂激光器采用三軸相互垂直的橫型放電管結(jié)構(gòu)，即不僅激光輸出與電流反向垂直，而且氣體循環(huán)方向也與電流和激光輸出方向垂直。CO₂激光器的工作介質(zhì)為氦/氮/二氧化碳的混合氣體，低輸出功率時(shí)，總壓力是1~20Torr，二氧化碳與氮的混合比為1：（1~2），氦的分壓是二氧化碳的4~5倍。高輸出功率型的工作氣體壓力接近于大氣壓，并采用預(yù)電離技術(shù)確保脈沖式均勻放電，也有利用高頻放電產(chǎn)生等離子體注入能量的形式。

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