二氧化(hua)碳CO2激(ji)光(guang)器(qi)原(yuan)理及(ji)CO2激(ji)光(guang)器(qi)壽(shou)命  二(er)氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)器(qi)做(zuo)現(xian)在工(gong)業(ye)使(shi)用(yong)很(hen)常(chang)見,而(er)二氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)器(qi)使(shi)用(yong)壽命是(shi)很(hen)多最初(chu)使(shi)用(yong)的人(ren)想(xiang)知道(dao),這從(cong)二(er)氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)器(qi)原(yuan)理分析(xi)來(lai)理解(jie)co2激(ji)光(guang)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)壽命和時間.

        二(er)氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)於1964年(nian)首次(ci)運(yun)用(yong)其波(bo)長(chang)為10.6μm.因(yin)為這是(shi)壹(yi)種(zhong)非常(chang)有效(xiao)率(lv)的激(ji)光(guang),作為商(shang)業(ye)模(mo)型來說(shuo)其轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)達到10%,所(suo)以(yi)二(er)氧化(hua)碳激(ji)光(guang)廣(guang)泛(fan)用(yong)於激(ji)光(guang)切割,焊(han)接,鉆孔和表面(mian)處(chu)理(li).作為商(shang)業(ye)應(ying)用(yong)激(ji)光(guang)可達(da)45千(qian)瓦(wa),這是(shi)目(mu)前(qian)最強的(de)物質處(chu)理激(ji)光(guang).

 

co2激(ji)光(guang)器(qi)運(yun)作原(yuan)理

        二(er)氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)是(shi)壹(yi)種(zhong)分子激(ji)光(guang).主要的(de)物(wu)質是(shi)二(er)氧(yang)化(hua)碳分子.它(ta)可以(yi)表(biao)現多種能量狀(zhuang)態(tai)這要視(shi)其震(zhen)動和旋轉的形態(tai)而(er)定.基本的能量網狀(zhuang).二(er)氧化(hua)碳裏的混合氣(qi)體是(shi)由(you)於(yu)電子釋放而(er)造成的低(di)壓(ya)氣體(通(tong)常(chang)30-50托)形(xing)成的等(deng)離子(電(dian)漿).如(ru)麥克斯(si)韋(wei)-波(bo)爾茲(zi)曼分布(bu)定律(lv)所說,在等(deng)離子裏,分子呈(cheng)現多種興奮狀(zhuang)態(tai).壹(yi)些(xie)會(hui)呈現高(gao)能態(00o1)其表(biao)現(xian)為不對(dui)稱擺動狀(zhuang)態(tai).當與(yu)空心墻(qiang)碰(peng)撞(zhuang)或(huo)者自(zi)然(ran)散 發,這種(zhong)分子也(ye)會(hui)偶然(ran)的丟(diu)失(shi)能量.通(tong)過(guo)自(zi)然(ran)散發這種(zhong)高(gao)能狀(zhuang)態(tai)會(hui)下(xia)降(jiang)到對(dui)稱擺 動形態(10 o0) 以(yi)及(ji)放射出(chu)可能傳(chuan)播到任(ren)何方(fang)向的(de)光(guang)子(壹(yi)種(zhong)波(bo)長(chang)10.6μm的(de)光(guang) 束).偶然(ran)的,這種(zhong)光(guang)子的(de)壹(yi)種(zhong)會(hui)沿(yan)著(zhe)光(guang)軸的(de)腔向下(xia)傳(chuan)播也(ye)將(jiang)在共(gong)鳴鏡裏擺動.

        co2激(ji)光(guang)器(qi)內(nei)部的(de)CO2氣(qi)體作為工(gong)作物(wu)質的(de)氣(qi)體激(ji)光(guang)器(qi).放(fang)電管裏充滿(man)CO2、氦氣(qi)、氮氣(qi)、氫(qing)氣(qi)、氙氣(qi),以(yi)CO2為主,其他(ta)為輔(fu).在電極(ji)上(shang)加以(yi)高(gao)電(dian)壓(ya),放電(dian)管中放(fang)電(dian),鍺鏡上(shang)就有(you)激(ji)光(guang)輸出(chu).

        co2激(ji)光(guang)器(qi)的(de)優(you)點(dian)是(shi):有(you)比較(jiao)豐富的(de)譜(pu)線(xian),在10微(wei)米(mi)附(fu)近(jin)有(you)幾(ji)十條(tiao)譜(pu)線(xian)的激(ji)光(guang)輸出(chu).輸出(chu)光(guang)束的(de)光(guang)學質(zhi)量(liang)高(gao)、相(xiang)幹性(xing)好、線(xian)寬窄(zhai)、工(gong)作穩(wen)定.有(you)比較(jiao)大(da)的(de)功(gong)率和比較(jiao)高(gao)的(de)能量轉換(huan)效(xiao)率(lv),能量轉換(huan)效(xiao)率(lv)可達(da)30~40%,這也(ye)超過(guo)了(le)壹(yi)般(ban)的氣體激(ji)光(guang)器(qi).

        大(da)體上(shang),二(er)氧化(hua)碳激(ji)光(guang)的工(gong)作物(wu)質是(shi)由(you)二(er)氧化(hua)碳、氦、氮氣(qi)所組成的混合物(wu).氮氣(qi)作為緩沖(chong)氣(qi)體以(yi)及(ji)它(ta)的分子共(gong)鳴地傳(chuan)遞(di)刺激(ji)能量給(gei)二(er)氧化(hua)碳分子.因(yin)為張弛(chi)水平 (01110)是(shi)瓶頸(jing),氦的(de)作用(yong)是(shi)作為熱壑(he)來傳(chuan)遞(di)能量給(gei)水平(01110)給(gei)氦原(yuan)子(zi).

        co2激(ji)光(guang)器(qi)的(de)種類廢熱被拒的方(fang)式對(dui)激(ji)光(guang)系統(tong)設(she)計有很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang).原則(ze)上(shang),有(you)兩種(zhong)可能的方式.第 壹(yi)種(zhong)方式是(shi)基於自(zi)動處理自(zi)然(ran)擴散熱(re)氣到管墻,運(yun)作原(yuan)理就(jiu)是(shi)密(mi)封(feng)和慢軸流激(ji)光(guang).第二(er)種(zhong)是(shi)基於氣體強迫(po)對(dui)流,其運(yun)作原(yuan)理就(jiu)是(shi)快(kuai)軸流激(ji)光(guang).

        大(da)體上(shang),主(zhu)要有(you)五種(zhong)二氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang):?密封(feng)式或(huo)無(wu)流式?慢軸流?快(kuai)軸流?快(kuai)速(su)橫(heng)向流?橫(heng)向激(ji)勵大(da)氣(qi)(TEA)密封(feng)或(huo)無(wu)流式二氧化(hua)碳激(ji)光(guang)通(tong)常(chang)以(yi)用(yong)於光(guang)束偏(pian)轉激(ji)光(guang)做(zuo)記(ji)號(hao).它(ta)的放電(dian)管完全(quan)被封住(zhu).這種(zhong)激(ji)光(guang)束的(de)質量非常(chang)好.而(er)且在大(da)多數情(qing)況下(xia)整(zheng)個放電(dian)管可以(yi)換(huan)新舊的(de)可以(yi)重(zhong)新灌(guan)氣所以(yi)容(rong)易(yi)保養(yang).這樣(yang)就(jiu)無(wu)需使(shi)用(yong)分離式的氣體供(gong)應(ying)系(xi)統(tong).只(zhi)需(xu)要在激(ji)光(guang)頭(tou)做(zuo)較(jiao)少(shao)的(de)連(lian)接.所以(yi)它(ta)既(ji)緊(jin)密(mi)且輕巧.但(dan)是(shi)其能量輸出(chu)較(jiao)低(di)(通(tong)常(chang)少(shao)於(yu)200瓦(wa)).TEA二氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)通(tong)常(chang)應(ying)用(yong)於防(fang)護(hu)罩制作.只(zhi)能在脈沖(chong)形(xing)勢下(xia)操(cao)作.氣(qi)流低(di)且(qie)氣壓(ya)高(gao).其激(ji)勵電壓(ya)大(da)概(gai)在壹(yi)萬伏.這種(zhong)激(ji)光(guang)束能量分布(bu)在相(xiang)對(dui)的(de)大(da)區(qu)域是(shi)統(tong)壹(yi)的(de).它(ta)的最高(gao)能量最高(gao)可以(yi)達(da)到1012瓦(wa)而(er)且其脈(mai)沖(chong)寬(kuan)度非常(chang)小(xiao).盡(jin)管如(ru)此(ci),由(you)於(yu)多狀(zhuang)態(tai)運(yun)轉(zhuan)所(suo)以(yi)這種(zhong)形(xing)式的激(ji)光(guang)很(hen)難(nan)在小(xiao)點(dian)上集中(zhong).

        co2激(ji)光(guang)器(qi)的(de)電源(yuan)供(gong)應(ying)對(dui)於(yu)CW二(er)氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)而(er)言,總(zong)體上(shang)說(shuo)主要有(you)三種給(gei)泵(beng)供(gong)電的(de)方(fang)式.例如(ru):直流電(DC)、高(gao)頻(pin)(HF)、射(she)頻(pin)(RF).直流電供(gong)電設(she)計最簡單.在高(gao)頻(pin)率(lv)供(gong)電式中電子(zi)在頻率(lv)20-50千(qian)赫(he)茲(zi)之(zhi)間交(jiao)替(ti).相(xiang)對(dui)直(zhi)流電而(er)言,高(gao)頻(pin)供(gong)電在大(da)小(xiao)上(shang)緊密而(er)且較(jiao)高(gao)效(xiao)率(lv).射頻(pin)供(gong)電中(zhong)電(dian)子在頻率(lv)2至(zhi)100兆赫(he)茲之(zhi)間交(jiao)替(ti).與(yu)直流電相(xiang)比,其電(dian)壓(ya)和效(xiao)率(lv)都(dou)較(jiao)低(di).

        看(kan)了(le)的(de)基本CO2激(ji)光(guang)器(qi)原(yuan)理,那這裏做(zuo)說(shuo)說(shuo)CO2激(ji)光(guang)器(qi)壽(shou)命.CO2激(ji)光(guang)器(qi)壽(shou)命相(xiang)對(dui)別(bie)的(de)波(bo)長(chang)的(de)激(ji)光(guang)器(qi)來(lai)說使(shi)用(yong)時間還(hai)是(shi)相(xiang)對(dui)短的壹(yi)般(ban)2w個小(xiao)時(shi)做(zuo)低(di)功(gong)率的(de)射(she)頻(pin)激(ji)光(guang)器(qi)上(shang).因(yin)為CO2激(ji)光(guang)器(qi)的(de)工(gong)作腔體裏面(mian)就(jiu)有(you)多種氣(qi)體,而(er)這些(xie)實(shi)際可以(yi)理(li)解(jie)為是(shi)壹(yi)種(zhong)耗(hao)材(cai).這起(qi)初(chu)這CO2激(ji)光(guang)器(qi)的(de)工(gong)作原(yuan)理上(shang)就(jiu)決(jue)定了(le).二(er)氧化(hua)碳CO2激(ji)光(guang)器(qi)原(yuan)理及(ji)CO2激(ji)光(guang)器(qi)壽(shou)命