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二氧化碳在激光器中的應(yīng)用

來源：www.yqzxkj.com 發(fā)布時(shí)間：2022年10月09日
  二氧化碳在激光器中的應(yīng)用：特殊氣體包括單一氣體和混合氣體，以滿足特定用處。特殊氣體(Specialtygases)品種繁多，普通可分為電子氣體、規(guī)范氣體、焊接氣體、殺菌氣體等。普遍應(yīng)用于電子、電力、石化、采礦、鋼鐵、有色金屬冶煉、熱工程、生化、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學(xué)研討與診斷、食品保鮮等行業(yè)。那么激光器中特殊氣體的應(yīng)用是怎樣的呢？
  二氧化碳
  激光器是一種能夠發(fā)射激光的設(shè)備。激光器分為固體激光器。氣體激光器。染劑激光器。半導(dǎo)體激光器。光纖激光器和自在電荷激光器有6種。氣體激光器是一種運(yùn)用氣體作為增益介質(zhì)的激光器，通常用于氣體放電的泵。常見的氣體類型包括原子氣體。惰性氣體離子激光器。金屬蒸汽激光器).分子氣體（N2激光器。二氧化碳激光器).準(zhǔn)分子氣體，也有共同的氣體激光器，依據(jù)化學(xué)變化提供泵能。下面主要引見二氧化碳在激光器中的應(yīng)用。
  
  一、二氧化碳激光器是什么？
  
  CO2激光器是氣體分子激光器，工作資料是CO氣體，輔助氣體有N2、氦、氙、氫等。由于這品種型的激光器傳熱效率高達(dá)25%。因而制成高功率輸出的激光器。CO激光器的波長為10.6μm，它是一種看不見的紅外線，當(dāng)它與生物組織一同工作時(shí)，它簡直被生物組織200μm外表吸收，穩(wěn)定性好，醫(yī)學(xué)上應(yīng)用普遍。
  
  二、二氧化碳激光器的工作原理
  
  在CO2激光放電管內(nèi)充溢激光CO2.N2.He等混合氣體，其配制和總氣壓可在一定范圍內(nèi)改動(普通為：CO2：N2：He＝1:0.5:2.5總氣壓為1066.58Pa)。任何分子都有三種不同的運(yùn)動方式：一種是分子中的電子運(yùn)動，它決議了電子能量狀態(tài)；第二種是分子中的原子振動，即原子盤繞其均衡位置不時(shí)停止周期性振動。這種運(yùn)動取決于分子的振動能量狀態(tài)；第三，分子的旋轉(zhuǎn)決議了分子的旋轉(zhuǎn)能量狀態(tài)。
  
  CO2激光就是運(yùn)用CO2分子的振動和旋轉(zhuǎn)能級之間的挪動產(chǎn)生激光，激光波長為10.6μm。氣體放電泵的運(yùn)用CO2氣體分子向放電管中注入動能CO直流電壓的兩個(gè)輸出端接納到放電管的兩個(gè)電級。當(dāng)沒有電壓或電壓很低時(shí)，兩個(gè)電級之間的氣體完整絕緣，內(nèi)阻無限，沒有電流；隨著電壓的升高，氣體中的帶電粒子開端挪動，氣體的內(nèi)阻開端降低。
  
  當(dāng)?shù)竭_(dá)一定電壓值時(shí)，內(nèi)阻急劇降低，電流疾速增加。氣體被穿透。放電開端時(shí)，該電壓值稱為火災(zāi)電壓；放電管中的氣體經(jīng)過放電后，電流增加。氣體中載流提升。激光放電管的內(nèi)阻降低。這進(jìn)一步招致了電流的增加一過程重復(fù)停止，放電管顯現(xiàn)負(fù)電阻效應(yīng)。為了使放電管的電流-電壓特性曲線在放電管的某一點(diǎn)上平穩(wěn)工作，在放電管的供電電路中采用了流量限制對策。
  
  放電管放電時(shí)，在混合氣體中，N分子與電子碰撞。取得的電子能量遭到刺激，但在N2分子與CO當(dāng)分子被擊中時(shí)，它從電子中取得的能量被轉(zhuǎn)移到CO2分子，使CO分子被激起，有利于激光的產(chǎn)生；管內(nèi)的He氣有制冷作用，能夠阻撓CO氣體溫度升高，還能降低激光下能級，進(jìn)步激光器的效率。
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