معرفی CO2 L aser
لیزر CO2 توسط C. Kumar N. Patel در سال 1964 توسط Bell Labs اختراع شد و تکنولوژی باستانی در صنعت الکترونیک در حال تغییر است. علیرغم مدت زمانش، تکنولوژی لیزر CO2 هنوز در بازار با طول موج منحصر به فرد، قدرت و خلوص طیفی آن رشد می کند.
بسیاری از مواد طبیعی طبیعی و مواد مصنوعی دارای قواعد جذب قوی در 9 تا 12μm میباشند که به صورت طول موج طول موج خروجی لیزرهای CO2 تولید می شود که فرصت های زیادی برای لیزرهای CO2 در پردازش مواد و تجزیه و تحلیل طیفی فراهم می کند. این گروه همچنین در پنجره انتقال اتمسفر گنجانده شده است و به همین دلیل ایده آل برای بسیاری از برنامه های سنجش و محدوده است. یک لیزر CO2 معمولی توسط یک تخلیه گاز از گاز مخلوط حاوی مولکول های CO2 تشکیل شده است. از آنجا که سطح انرژی ارتعاش مولکولی و چرخش بسیار نزدیک است، فوتون های تولید شده توسط انتقال مولکول های CO2 بین این سطوح انرژی در انرژی کمتر و در طول موج طولانی نسبت به نور مرئی و نزدیک به مادون قرمز پایین تر است.
لیزر CO2 در محدوده قدرت از میلی وات تا ده هزار وات در دسترس است و می تواند برای ساخت ابزار و همچنین برش قدرتمند استفاده شود. از آنجایی که لیزرهای CO2 دارای خلوص طیفی بالا هستند، عرض خط تا 1 کیلو هرتز بدون صرفه جویی در قدرت، بهره وری تبدیل می تواند به 10٪ برسد. این ویژگی ها لیزرهای CO2 را برای کاربردهای جدید در زمینه پردازش مواد، ليزر و رادار، نمايش حرارتی و برنامه های کاربردی پزشکی مورد استفاده قرار می دهد.
از آنجا که چندین دهه اختراع شده است، لیزرهای بی شمار CO2 برای تحقیقات پزشکی، تولیدی و علمی از چاپ دیجیتالی 4 رقمی در خط تولید بطری های با کیفیت بالا در چین به جوشکاری قطعات خودرو مرسدس بنز در آلمان اعمال شده است. حتی امروزه، زمانی که لیزرهای فیبر از بازار بزرگ برای لیزرهای CO2 و لیزرهای آبشار کوانتومی تخریب می شوند، لیزرهای CO2 به سمت مناطق اختصاصی حرکت نمی کنند، اما هنوز هم در بازار به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
رقابت چالش
با وجود مزایای دراز مدت، لیزرهای CO2 در برخی مناطق با چالش مواجه شده اند. لیزرهای فیبر و لیزرهای آبشار کوانتومی به بسیاری از برنامه های کاربردی که قبلا توسط لیزر های CO2 تحت سلطه قرار گرفته اند گسترش یافته است.
در برنامه های کاربردی صنعتی، لیزرهای دارای فیبر با قدرت بالا کارایی بالاتری دارند، انرژی آنها می تواند توسط مواد فلزی جذب شود و هزینه بیشتری دارند. با این حال، لیزرهای CO2 هنوز هم تنها راه برای پردازش بسیاری از مواد غیر فلزی است، زیرا این مواد طول موج مادون قرمز نزدیک از لیزر فیبر را جذب نمی کند.
لیزرهای کوانتومی Quantum قادر به تولید طول موج در محدوده 2 تا 12 میکرو متر هستند و فشرده تر هستند و آنها را یک ابزار مهم در کاربردهای طیف سنجی می دانند. با این حال، بسیاری از حسگرها، کاربردهای صنعتی و پزشکی طیفی در محدوده مادون قرمز طول موج 8 تا 12 میکرومتر نیاز به قدرت بیشتری دارند، خلوص طیفی بهتر، هماهنگی عالی و حالت های ثابت فضایی. این فقط لیزر CO2 است. رسیدن.
علاوه بر چالش های فنی، صنعت لیزر در حال گسترش چین نیز به کاهش و کاهش قیمت ها منجر شده است. لیزرهای CO2 استاندارد به سرعت در حال تبدیل شدن به تجارتی، با موانع ورود و کاهش شدید سود. سه سال پیش، شرکت های چینی، لیزرهای 30 وات CO2 را برای 4500 دلار خریداری کردند. در حال حاضر، لیزرهای CO2 داخلی در بازار هستند و قیمت ها را به 2000 دلار کاهش می دهند.
این عوامل به پایان دوران "قیمت مبتنی بر" اشاره دارند. در دوره قیمت مبتنی بر قیمت، شرکت تولید لیزر با قدرت متوسط خاص را می توان در زمینه های مختلف استفاده کرد. قیمت متناسب با واتا است. با استفاده از این استراتژی، برخی از شرکت های بسیار موفق مانند Synrad، Coherent و Rofin ارائه دهنده طیف وسیعی از لیزر های CO2 هستند که از چند وات تا ده هزار وات استفاده می شود و همچنین باعث می شود لیزرهای CO2 در کارخانه های تولید پلاستیک، کلینیک های دندانپزشکی، خطوط مونتاژ تلفن همراه ، و غیره این زمینه به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است.
گرچه لیزرهای CO2 به عنوان یک راه حل مناسب برای همه کاربرد ها به پایان رسیده است، با ظهور مواد جدید و نیازهای پردازش صنعتی و علمی فزاینده، نیازمند لیزرهای اختصاصی جدید هستند که نیاز به لیزرهای واقعی دارند. گزاره ارزش فهم عمیق فنی دارد و نیاز به یک روش کاملا متفاوت برای تولید و ارتقاء لیزرهای CO2 دارد. لیزرهای CO2 به این چالش های جدید رسیدگی می کنند.
از لحاظ تولید، این مدل جدید نیاز به تعدیل در خصوص مشخصات مختلف لیزر CO2 دارد تا با نیازهای خاص مشتری منطبق باشد. از لحاظ بازار از قدرت متوسط گذشته و ارزش "مبتنی بر قیمت"، آن را به یک راه حل سفارشی تبدیل شده است برای طراحی شکل پالس، پیک قدرت، طول موج اختصاص داده شده و بهره برداری پایدار لیزر بر اساس مواد خاص و نیازهای برنامه.
