რა არის კარბონის დიოქსიდი (CO2) ლაზერი

Გარდაქმნის და განვითარების კრიტიკოს პერიოდში მწარმოებლობის სექტორში, ჯიანგპინ ტექნოლოგია არჩეს საბაზო დიოქსიდის ლაზერები სტრატეგიულად განვითარების მიმართულებად. ეს არ არის მხოლოდ მისი მარტივი ბაზარის ზომა და ზრდა, არამედ ეს ემთხვევა მომავალი მწარმოებლობის ძირითად ტენდენციებს: ზუსტობა, ლექსიბა და მწვერვალობა. განსაკუთრებით ჩინეთის გარდაქმნის პროცესში „მწარმოებლობის გიგანტი“-დან „მწარმოებლობის ძალა“-მდე, მაღალი ზუსტობისა და განვითარებული ლაზერული მუშაობის მოწყობილობის მომავალი კონტროლი გახდა გარკვეული ბმული ინდუსტრიული ჯაჭვის უზრუნველყოფისთვის. ახლა მოდით განვიხილოთ ერთად საბაზო დიოქსიდის ლაზერი:

Მუშაობის პრინციპი:

Მაისკო დიოქსიდის მოლეკულები შეიძლება განვითარონ პირდაპირ მაღალ ენერგიაზე, მაგრამ ბევრი კვლევები დაადგინეს, რომ აზოტის მოლეკულების რეზონანტული ენერგიის გადაცემა ყველაზე ეფექტურია. აზოტის მოლეკულები განვითარებულია მეტასტაბილურ ვიბრაციულ ენერგიის დონეზე დისკრის გამო, და გადაადეგებენ ექსციტირებულ ენერგიას მაისკო დიოქსიდის მოლეკულებს, როდესაც მათ ერთმანეთთან შეხება. შემდეგ, ექსციტირებული მაისკო დიოქსიდის მოლეკულები ძირითადად ჩამოწმდებიან ლაზერის გარდასვლებში. ჰელიუმი შეიძლება შეამციროს დაბალ ენერგიის ნაწილაკების რაოდენობა ლაზერებში და ასევე გადაიღებს სიცივს. სხვა კომპონენტები, როგორიცაა ჰიდროგენი ან წყალის ბურა, შეიძლება დაგვეხმარონ მაისკო მონოქსიდის (CO, რომელიც ფორმირდება დისკრის განმავლობაში) ხელშეკრულებაში მაისკო დიოქსიდად.

CO2 ლაზერები ტიპურად შეძლენ გამოწვევა 10.6 μm-ის სიგრძის ხარისხზე, მაგრამ 9-11 μm-ის რეგიონში (განსაკუთრებით 9.6 μm) არსებობს რამდენიმე dozen სხვა ლაზერული სპექტრალური ხაზი. ეს მიიღება იმის გამო, რომ ჩარბოდის მოლეკულების ორი განსხვავებული ვიბრაციული სილამაზე შეიძლება გამოიყენონ დაბალი ენერგიის დონეების როგორც, და თითოეული ვიბრაციული სილამაზე შეესაბამება დიდი რაოდენობის როტაციული სილამაზეები, რაც გენერირებს ბევრ ქვე-ენერგიის დონეებს. უმეტესობას კომერციულად ხელმისაწვდომ CO2 ლაზერები გამოწვევს 10.6 μm-ის სანამავლო სიგრძის ხარისხს, მაგრამ არსებობს ასევე რამდენიმე მოწყობილობა, რომლებიც სპეციფიურად არის გაუმჯობენებული სხვა სიგრძეებისთვის (მაგ: 10.25 μm ან 9.3 μm), და ეს მოწყობილობები უფრო გამოსადეგია რაღაც აპლიკაციებში (მაგ: ლაზერული მასალების გამუშავება), რადგან ისინი უფრო მარტივად აბსორბირებიან, როდესაც ირადიაცია გამოვა რაღაც მასალებზე (მაგ: პოლიმერები). სპეციალური ოპტიკური კომპონენტები შეიძლება სჭირდეს ასეთი ლაზერების წარმოებისას და ინსტალირებისას, რადგან სტანდარტული 10.6 μm-ის ტრანსმისიული ოპტიკური კომპონენტები შეიძლება გამოხატონ ძალიან ძალიან ძალიან ძალიან ძალიან ძალიან.

Გამოსავალი ძალა და ეფექტიურობა:

Ყველაზე ხშირად, საშუალო გამოსავალი ძალა ჩათვლილია რამდენიმე ვატიდან რამდენიმე კილოვატამდე. ძალის კონვერტაციის ეფექტიურობა არის დაახლოებით 10%-20%, რაც აღემატება უმეტეს აირის ლაზერებისა და ლამპის მიერ გადაჭრილი მასალის ლაზერების, მაგრამ ქვეშ არის ბევრი დიოდის მიერ გადაჭრილი ლაზერების. მაღალი გამოსავალი ძალის გამო და გრძელი გამოწერის სიგრძის გამო, CO2 ლაზერებს საჭიროა მაღალი ხარისხის ინფრაწითელი ოპტიკური კომპონენტები, რომლებიც ჩანაწერილია მასალებში, როგორიცაა ცინქის სელენიდი (ZnSe) ან ცინქის სუფიდი (ZnS). CO2 ლაზერებს აქვს მაღალი ძალა და მაღალი გამოსავალი ვოლტი, რაც წარმოადგენს სério ლაზერის საუკეთების პრობლემას. თუმცა, მის გრძელი მუშაობის სიგრძის გამო, დაბალი ინტენსივობის შემთხვევაში, ის საკმარისად უსაფრთხოება წარმოადგენს ადამიანის თვალისთვის.

CO2 ლაზერების ტიპები:

Ლაზერის ძალის დიაპაზონში, რომელიც ჩათვლის რამდენიმე ვატს და რამდენიმე ასი ვატამდე, ჩანაწერილი ტუბები ან გარემოდადების გარეშე ლაზერები გამოიყენება, სადაც ლაზერის კავიტეტი და არსენის მოწოდება მდებარეობს ჩანაწერილ ტუბში. განახლებული ჰელიუმის გამო (ან მარადი არსენის მოძრაობით) განახლებული სიგრძე გადაიღება სამართავი სახელმწიფოს სამავთულოში. ეს ტიპი ლაზერი მარტივია სტრუქტურაში, მძიმე და გამარჯვებული, მისი მუშაობის პერიოდი შეიძლება მარტივად აღიწეროს ათასები საათითან ან მაღალად. ამ წერტილზე საჭიროა ადგილობრივი არსენის განახლების მეთოდის გამოყენება, განსაკუთრებით მონაწილეობის კატალიზაციით წარმოადგენს წყალწინააღმდეგო წყლის დაბრუნებას წყლის წყალწინააღმდეგოდ განსაკუთრებული განაწილების წინააღმდეგოდ. საშუალება აქვს მაღალი ხარისხის საშუალებას. მაღალი ძალის განახლებული სიგრძეს მქონე ლაზერები ადგილობრივ არსენი ადგილობრივ არსენის შუალედურ წყალის გამოყენებით რეზონატორის გამოყენებით. თუ ელექტროდების მარადი ნაკლებია ელექტროდების სიგანეზე, განახლებული სიგრძე ეფექტურად გადაიღება ელექტროდებზე განახლებული სიგრძეს. საშუალება აქვს ენერგიის ეფექტურად გამოყენებისთვის, ჩვეულებრივ გამოიყენება არა-მუშაობის რეზონატორი, და გამომწვევა ხდება მაღალი რეფლექტორის მხარეს. საკმარისი ხარისხის რეზისთვის, შეიძლება მიიღოს რამდენიმე კილოვატის ძალის გამოსავალი. სწრაფი ღერ Gaussian მოძრაობის ლაზერები და სწრაფი კვადრატული მოძრაოვანი ლაზერები ასევე საშუალება აძლევს რამდენიმე კილოვატის წინააღმდეგო ძალის და მაღალი ხარისხის გამოსავალისთვის. განახლებული სიგრძე ამოიღება სწრაფად მოძრაობის მიმართულ არსენით, რომელიც შემდეგ გამოიყენება დისჩარჯისთვის გარემოდადების (სიგრძის გამოცვლის) გარეშე. არსენი შეიძლება უწყვეტ განახლებისა და ხშირი ჩანაცვლების გამოყენებით. კვადრატული მოძრაოვანი ლაზერები შეიძლება მიიღოს მაღალი გამოსავალი, მაგრამ ხარისხი ჩანაწერილია ნაკლები.

Მომდევნო ატმოსფერული ლაზერის წნევა ძალიან მაღალია (примерно ერთი ატმოსფერი). გამოთქმული ვოლტი ლონგიტუდურ გამოჩენისთვის ძალიან მაღალია, ამიტომ აუცილებელია ტუბში მყოფი ელექტროდების კომპლექსი ჰორიზონტული გამოჩენისთვის. ეს ლაზერი მუშაობს მხოლოდ იმპულსურ რეჟიმში, რადგან ასახავს არაстაბილურ გაზის გამოჩენას მაღალი ვოლტის შემთხვევაში. მათი საშუალო გამომავალი ძალა ჩვეულებრივ ნაკლებია 100 ვატის, მაგრამ ისინი შეიძლება ასევე მიიღონ მრავალი კილოვატი (შერეული მაღალი იმპულსური გამეორების რატეს შემთხვევაში).
Სოლიდური ლაზერები არის ლაზერები, რომლებიც დაყრდნობიან სოლიდურ მედიაზე (მაგალითად, კრისტალებზე ან სურვილებზე, რომლებშიც ჩამორთულია ნელის ან გარდასავალი მეტალურ იონები), რომლებიც შეძლებენ გამოწვევის ძალის გენერირება რანჯში რაოდენობით რამდენიმე მილივატიდან რამდენიმე კილოვატამდე. ბევრი სოლიდური ლაზერი იყენებს ფლეშ-ლამპებს ან არკის ლამპებს სინათლის მომდევნობისთვის. ეს მომდევნობის წყაროები საშიშია და შეძლებენ გამოსახატავად მაღალ ძალას, მაგრამ მათი ეფექტიურობა საშიშია, მათი გამომწვევა საშიშია, და განათლულ მედიაში არის მაღალი თერმოეფექტები, როგორიცაა თერმოლენსის ეფექტი. ლაზერ დიოდები ყველაზე ხშირად იყენებენ სოლიდური ლაზერების მომდევნობისთვის, და ეს ლაზერ-მომდევნობილი სოლიდური ლაზერები (DPSS ლაზერები, რაც ცნობილია როგორც სრულად სოლიდური ლაზერები) მარტივი ინსტალაციას, გრძელი გამომწვევას და მაღალ საშუალო სხეულის ხარისხს ჰქვია. მათი მუშაობის რეჟიმი შეიძლება იყოს უწყვეტი ტანი, ანუ შეძლებს უწყვეტ ლაზერ გამოწვევის გენერირებას, ან იმპულსური ტიპი, ანუ შეძლებს მოკლე დროში მაღალ ძალის ლაზერ იმპულსების გენერირებას.

Ნახშირორჟანგის ლაზერებმა, თავიანთი უნიკალური ტალღის სიგრძის უპირატესობებითა და მასალის ფართო ადაპტაციის უნარით, გამოავლინეს შეუცვლელი სტრატეგიული ღირებულება გლობალურ სამრეწველო დამუშავებაში, სამედიცინო ესთ მიუხედავად ლითონის დამუშავების სფეროში ბოჭკოვანი ლაზერების კონკურენტული ზეწოლისა, ნახშირორჟანგის ლაზერული ტექნოლოგია კვლავ ინარჩუნებს ძირითად კონკურენტულ უპირატესობებს და ინოვაციების ფართო სივრცეს სპეციალიზებულ სფერო

Ჯიანგპინ ტექნოლოგიას უნდა მოიგოს ისტორიული შანსები, რომლებიც წარმოადგენს ჩინეთის მაღაზიის განვითარებასა და სამყაროელი ენერგიის გარდაფერებას, და კენტელოს სამ ძირითად მიმართულებაზე: მაღალ ძალის სტაბილობაში განვითარება (მაგალითად, "ტემპერატურული გამორთვის" ეფექტის გადაჭრა), სპეციალური სცენარების განვითარება (ახალ ენერგიის მოწყობილობის გამოსაобработვლად) და მცირე და საშუალო ზომის მაღაზიებისთვის განსაზღვრული ამოხსნები. „ინდუსტრია-უნივერსიტეტი-კვლევა-გამოყენება“ კოლაბორაციული ინოვაციული სისტემის შესამუშაობით და რეგიონალური ინდუსტრიული კლასტერის ეკოსისტემაში ინტეგრაციით, ჯიანგპინ ტექნოლოგიას შეუძლია აღარისების პერიოდში სტრატეგიული გარდაქმნა განხორციელოს ტექნოლოგიური რევოლუციისა და ბაზარის განახლების პერიოდში, გადაიდის ტექნოლოგიური მოსამაგრადებელიდან ინოვაციულ მიმართველად.