Bir CO2 lazer tüpü, her lazer kesim ve gravür makinesinin temel bileşenidir. Sızdırmaz bir cam tüpün içinde, bir gaz karışımı ve yüksek voltajlı elektriksel deşarj, birlikte çalışarak bir lazer üretir. İşte çalışma prensibi.
Gaz Karışımı ve Her Gazın Rolü
Bir CO2 lazer tüpünün içindeki ana çalışma maddesi, her birinin ayrı bir amacı olan CO2, azot (N₂) ve helyum (He) karışımıdır:
- CO2 — Aktif lazer ortamı. Lazer radyasyonunu fiilen üreten gaz budur.
- Azot (N₂) — Önemli bir enerji transferi rolü oynayan yardımcı bir gazdır. Uyarıldığında, azot molekülleri CO2 molekülleriyle çarpışır ve enerjilerini aktarır, bu da CO2’deki üst seviye parçacıkların birikmesine büyük ölçüde yardımcı olur ve yüksek güçlü, yüksek verimli lazer çıkışı sağlar.
- Helyum (He) — Aynı zamanda yardımcı bir gazdır. Helyum, 010 enerji seviyesinin termal gevşemesini hızlandırır ve alt lazer seviyelerinin (100 ve 020) boşaltılmasına yardımcı olarak popülasyon inversiyonunu stabil tutar.
Çalışma Süreci
- Elektriksel deşarj. Deşarj tüpüne onlarca ila yüzlerce miliamperlik bir doğru akım uygulanır. Deşarj sırasında, elektronlar karışık gazdaki azot moleküllerine çarpar ve onları uyarır.
- Enerji transferi. Uyarılmış azot molekülleri CO2 molekülleriyle çarpışarak enerjilerini aktarır. CO2 molekülleri düşük enerji seviyesinden yüksek enerji seviyesine geçer.
- Popülasyon inversiyonu. Daha fazla CO2 molekülü üst enerji seviyesine yükseltildikçe, bir popülasyon inversiyonu durumu oluşur — uyarılmış durumda, temel durumdakinden daha fazla molekül bulunur.
- Uyarılmış emisyon ve lazer çıkışı. Uyarılmış CO2 molekülleri daha düşük seviyelere geri düşer ve 10.6 µm (kızılötesi) dalga boyunda fotonlar yayar. Bu fotonlar, tüpün uçlarındaki iki ayna arasında (biri tamamen yansıtıcı, diğeri kısmen yansıtıcı) seker, her geçişte yükselerek çıkış aynasından tutarlı bir lazer ışını olarak çıkar.
Neden Su Soğutmaya İhtiyaç Duyulur?
CO2 lazer tüpleri, elektriği lazer ışığına dönüştürmede yalnızca %10-15 verimlidir; geri kalanı ısıya dönüşür. Bu nedenle, aşırı ısınmayı önlemek ve tüp ömrünü uzatmak için çevredeki ceket aracılığıyla sürekli su soğutması esastır.
Yaygın Uygulamalar
10.6 µm dalga boyu, organik ve metalik olmayan malzemeler tarafından güçlü bir şekilde emilir, bu da CO2 lazerlerini ahşap, akrilik, kumaş, deri, kağıt, cam, kauçuk ve plastik kesme ve gravür için ideal kılar.
Daha Uzun Tüp Ömrü İçin İpuçları
- Damıtılmış veya arıtılmış soğutma suyu kullanın ve düzenli olarak değiştirin
- Sürekli olarak maksimum güçte çalıştırmaktan kaçının
- Aynaları ve lensleri temiz tutun
- Yoğun kullanımdan önce tüpü düşük güçte ısıtın
CE/FDA/RoHS sertifikalı yüksek kaliteli CO2 lazer tüpleri tedarik ediyoruz.
Makineniz için doğru tüpü bulmak üzere bize ulaşın.
