CO2 L aseri tutvustamine
CO2 laseri leiutas C. Kumar N. Patel Bell Labs'is 1964. aastal ja on iidne tehnoloogia pidevalt muutuvas optoelektroonikasektoris. Vaatamata oma ajale, areneb CO2 lasertehnoloogia turul jätkuvalt unikaalse lainepikkuse, võimsuse ja spektraalse puhtusega.
Paljudel looduslikel materjalidel ja sünteetilistel materjalidel on 9 ~ 12 μm suured neeldumispiigid, mis on CO2-laserite väljundkiirguse lainepikkus, mis annab palju CO2-laseritele materjali töötlemise ja spektraalanalüüsi võimalusi. See riba kuulub ka atmosfääriülekande aknasse ja on seega ideaalne paljude tundlike ja ulatuslike rakenduste jaoks. Tüüpiline CO2 laser moodustub gaaslahendusest süsinikdioksiidi molekule sisaldavast segatud gaasist. Kuna molekulaarse vibratsiooni ja pööramise energia tasemed on väga lähedased, siis nende molekulide vahelise süsinikdioksiidi molekulide üleminekul tekkinud fotonid on madalamad energiast ja pikemad lainepikkuses kui nähtaval ja peaaegu infrapuna valgusel.
CO2 laserid on saadaval võimsusega vahemikus milli-vatt kuni kümned tuhanded vattid ja neid saab kasutada nii instrumentide valmistamiseks kui ka võimsaks lõikamiseks. Kuna CO2 laseritel on kõrge spektraalne puhtus, liini laiused kuni 1 kHz ilma võimsust ohustamata, võib konversioonitõhusus ulatuda 10% -ni. Need omadused võimaldavad CO2 lasereid sobitada uuteks rakendusteks materjalide töötlemisel, lasersagedusel ja radaril, termilise kujutise nägemise abistamisel ja sihipärastel meditsiinilistel rakendustel.
Kuna seda on aastakümneid leiutatud, on meditsiinilistele, tootmis- ja teaduslikele uuringutele rakendatud lugematuid CO2-lasereid, alates neljakohalisest digitaalsest trükist Hiina kiirliini mineraalveepudelite tootmisliinil kuni Mercedes-Benzi autoosade keevituseni Saksamaal. Isegi tänapäeval, kui kiudlaserid langevad CO2-laserite ja kvantkaskaadlaserite suurele turule, ei riku nad innovatsioonivaldkonda, kui CO2 laserid liiguvad spetsiaalsete piirkondade suunas, kasutatakse neid siiski laialdaselt turul.
Väljakutse
Vaatamata nendele pikaajalistele eelistele on CO2 laserid mõnes valdkonnas silmitsi seisnud. Kiudlaserid ja kvantkaskaadlaserid on laienenud paljudele rakendustele, mida varem domineerisid CO2 laserid.
Tööstuslikes rakendustes pakuvad suure võimsusega kiudlaserid paremat efektiivsust, nende energiat saab paremini absorbeerida metallmaterjalid ja need on kulutõhusamad. Samas on CO2 laserid ikka ainsaks viisiks paljude mittemetalsete materjalide töötlemiseks, kuna need materjalid ei ima kiudlaserite peaaegu infrapuna lainepikkust.
Quant um kaskaadlaserid on võimelised tootma lainepikkusi vahemikus 2 kuni 12 μm ja on kompaktsemad, muutes need oluliseks vahendiks spektroskoopia rakendustes. Paljud tundlikud, spektraalselt tundlikud tööstuslikud ja meditsiinilised rakendused 8 kuni 12 μm pikkuste lainepikkuste infrapunaliideses nõuavad suuremat võimsust, paremat spektraalset puhtust, suurepärast sidusust ja stabiilset ruumilist režiimi. Need on ainult CO2 laserid. saavutada.
Lisaks tehnilistele väljakutsetele on Hiina laienev laseritööstus kaasa toonud ka madalamad ja madalamad hinnad. Standardsed CO2 laserid muutuvad kiiresti turustatavaks, takistades turuletulekut ja kasumi järsku langust. Kolm aastat tagasi ostsid Hiina ettevõtted USAs valmistatud 30W CO2 laserid 4500 dollari eest; Praegu on turul kodumaised CO2 laserid, mis tõmbavad hindu alla 2 000 dollarini.
Need tegurid tähistavad „hinnapõhise” ajastu lõppu. Hinnapõhise hinnakujunduse ajastul toodab ettevõte lasereid, millel on konkreetne keskmine võimsus ja mida saab rakendada mitmes valdkonnas. Hind on proportsionaalne võimsusega. Selle strateegia abil pakuvad mõned väga edukad ettevõtted, nagu Synrad, Coherent ja Rofin, erinevaid CO2 lasereid, alates mõnest vattist kümnetele tuhandetele vattidele, mis võimaldab ka CO2 lasereid plastitöötlemistehastes, hambakliinikutes, mobiiltelefonide paigaldusliinidel jne. Valdkonda on laialdaselt kasutatud.
Kuigi CO2 laserid on lõppenud kui „kõigile sobivad lahendused kõigile rakendustele”, uute materjalide ja järjest rangemate tööstuslike ja teaduslike töötlemisnõuetega, nõuavad need uusi spetsiaalseid lasereid, mis nõuavad tõelisi lasereid. Väärtushinnangul on sügavam tehniline arusaam ja see nõuab CO2 laserite tootmiseks ja reklaamimiseks täiesti teistmoodi. CO2 laserid tegelevad nende uute väljakutsetega.
Tootmise seisukohalt nõuab see uus mudel CO2-laseri erinevate spetsifikatsioonide kohandamist, et see vastaks kliendi spetsiifilistele vajadustele. Turgude, eelmise keskmise võimsuse ja „hinnapõhise” väärtuse poolest on see kujundatud kohandatud lahenduseks laserkiirguse, tippvõimsuse, spetsiaalse lainepikkuse ja stabiilse töö kavandamiseks vastavalt konkreetsetele materjalidele ja rakenduse nõuded.
