في الخشب ، الجلود ، صناعة تعليم الورق ، يجب علينا جميعًا أن نفهم آلة الوسم بالليزر CO2 ، ولكن بالنسبة للوسم بالليزر لثاني أكسيد الكربون ، قد لا يكون مبدأ عمل الليزر واضحًا. أدناه سنقوم بتحليل احترافي لاستخدام الليزر:
ليزر CO2 هو ليزر الغاز الجزيئي الأكثر استخدامًا والليزر الأكثر استخدامًا في ليزر الغاز. ليزر CO2 هو غاز مختلط من CO2 و N2 و He. يحدث الانتقال الليزري بين مستويين للاهتزاز والدوران للحالة الأرضية الإلكترونية لجزيء CO2. يتمثل دور N2 في زيادة كفاءة الإثارة لمستوى الطاقة على الليزر ، ويساهم في إخلاء مستوى الطاقة تحت الليزر.
ينبعث ليزر CO2 أشعة الليزر غير المرئية عند 10.6 um و 9.6 um موجات. الليزر يمكن أن تعمل بشكل مستمر أو نابض. طاقة انتاجها و طاقتها كبيرة ، و الكفاءة يمكن أن تصل إلى 15٪ ~ 25٪. تحتوي أجهزتها التجارية على طاقة إنتاج مستمرة تصل إلى 10000 واط. لقد تم استخدام صناعة ليزر CO2 على نطاق واسع في صناعة الثقب ، القطع ، اللحام والمعالجة الحرارية ، وهو ليزر مثالي للتطبيقات الصناعية.
وكما هو الحال مع أشعة الليزر الجزيئية الأخرى ، فإن مبدأ عمل ليزر CO2 ، أي عملية الانبعاث المحفَّز ، معقد أيضًا. تحتوي الجزيئات على ثلاث حركات مختلفة:
1. حركة الإلكترونات في الجزيء ، الذي تحدد حركته حالة الطاقة الإلكترونية للجزيء ؛
2. الاهتزاز الأساسي داخل الجزيء ، أي ذرة داخل الجزيئيات تعمل بشكل مستمر على اهتزاز دوري حول موقع توازنها - فهي تحدد حالة طاقة الاهتزاز للجزيء ؛
3. دوران الجزيء ، أي الجزيء تدور باستمرار في الفضاء ، وحركة الجزيء يحدد حالة الطاقة الدورانية للجزيء ؛ جزيء CO2 هو جزيء متماثل خطي ، و ذرتي الأكسجين على التوالي على جانبي ذرة الكربون. تتحرك ذرات الجزيء دائمًا ، ويجب أن تهتز باستمرار في وضع توازنها. وفقا لنظرية الاهتزاز الجزيئي ،
يحتوي ثاني أكسيد الكربون على ثلاثة أوضاع اهتزاز مختلفة:
1. ذرات الأكسجين تهتز في اتجاهين متعاكسين من المحور الجزيئي ، أي أن ذرتي الأكسجين تصلان في نفس الوقت إلى القيمة القصوى وقيمة التوازن للاهتزاز في الاهتزاز ، و ذرات الكربون في هذا الوقت ثابتة ، لذا فإن الاهتزاز يسمى الاهتزاز المتماثل. .
2. تهتز ذراري الأكسجين في اتجاه عمودي على المحور الجزيئي ، ويكون اتجاه الاهتزاز متماثلاً ، وتهتز ذرات الكربون في الاتجاه المعاكس المتعامد مع المحور الجزيئي. بما أن اهتزاز الذرات الثلاث متزامن ، فإنه يسمى أيضاً الاهتزاز التشوهي ؛
3. ثلاث ذرات تهتز على طول محور التماثل. اتجاه الاهتزاز لذرات الكربون هو عكس ذرتي الأكسجين ، والتي تسمى أيضا اهتزاز antisymmetric. من بين طرق الاهتزاز الثلاثة المختلفة ، يتم تحديد مستويات الطاقة للمجموعات المختلفة.
