Koksnes, ādas, papīra marķēšanas nozarē mums visiem jāsaprot CO2 lāzera marķēšanas mašīna, bet CO2 lāzera marķējumam lāzera darbības princips var nebūt skaidrs. Zemāk mēs profesionāli analizēsim lāzeru izmantošanu:
CO2 lāzers ir visbiežāk izmantotais molekulārās gāzes lāzers un visplašāk izmantotais lāzers gāzes lāzerā. CO2 lāzers ir CO2, N2 un He sajaukta gāze. Lāzera pāreja notiek starp diviem CO2 molekulas elektroniskā stāvokļa vibrācijas rotācijas līmeņiem. N2 loma ir palielināt lāzera enerģijas līmeņa ierosmes efektivitāti, un viņš veicina enerģijas līmeņa evakuāciju zem lāzera.
CO2 lāzers izstaro neredzamus lāzerus pie 10,6 un 9,6 um viļņu garumiem. Lāzers var strādāt nepārtraukti vai pulsēt. Tā izejas jauda un enerģija ir liela, un efektivitāte var sasniegt 15% ~ 25%. Tās komerciālajām ierīcēm ir nepārtraukta izejas jauda līdz 10000 vatiem. CO2 lāzeru nozare rūpniecībā ir plaši izmantota perforēšanai, griešanai, lodēšanai un termiskai apstrādei, un tas ir ideāls lāzers rūpnieciskām vajadzībām.
Tāpat kā citi molekulārie lāzeri, arī CO2 lāzeru darbības princips, ti, stimulētais emisijas process, ir sarežģīts. Molekulām ir trīs dažādas kustības:
1. Elektronu kustība molekulā, kuras kustība nosaka molekulas elektronisko enerģijas stāvokli;
2. Galvenā vibrācija molekulā, tas ir, intramolekulārais atoms nepārtraukti veic periodisku vibrāciju ap līdzsvara stāvokli - tas nosaka molekulas vibrācijas enerģētisko stāvokli;
3. Molekulas rotācija, tas ir, molekula nepārtraukti rotē telpā, un molekulas kustība nosaka molekulas rotācijas enerģijas stāvokli; CO2 molekula ir lineāra simetriska molekula, un abi skābekļa atomi ir attiecīgi abās oglekļa atoma pusēs. Molekulas atomi vienmēr pārvietojas, un tiem vienmērīgi jāmaina līdzsvara stāvoklis. Saskaņā ar molekulārās vibrācijas teoriju,
CO2 ir trīs dažādi vibrācijas režīmi:
1. Abi skābekļa atomi vibrē pretējā virzienā molekulāro asi, tas ir, abi skābekļa atomi vienlaicīgi sasniedz vibrācijas maksimālās vērtības un līdzsvara vērtību, un oglekļa atomi šajā laikā ir stacionāri, tāpēc vibrācija to sauc par simetrisku vibrāciju. ;
2. Abi skābekļa atomi vibrē virzienā, kas ir perpendikulāri molekulārajai asij, un vibrācijas virziens ir vienāds, un oglekļa atomi vibrē pretējā virzienā, kas ir perpendikulārs molekulārajai asij. Tā kā triju atomu vibrācija ir sinhrona, to sauc arī par deformācijas vibrāciju;
3. Trīs atomi vibrē gar simetrijas asi. Oglekļa atomu vibrācijas virziens ir pretējs diviem skābekļa atomiem, ko sauc arī par antisimetrisku vibrāciju. Starp trim dažādiem vibrācijas režīmiem tiek noteikti dažādu grupu enerģijas līmeņi.
