Zasada działania lasera

ByDaniel

Zasada działania lasera

Atomy znajdują się w różnych stanach energetycznych. Każdy atom posiada jakąś wartość. Elektron z najmniejszą wartością jest w stanie podstawowym. Działanie lasera opiera się na dwóch zjawiskach, emisji wymuszonej oraz inwersji obsadzeń. Laser składa się z układu optycznego, układu pompującego i ośrodka czynnego. Ośrodek czynny jest złożony z atomów lub cząsteczek, gdzie jedno z przejść kwantowych ma odpowiednią długość fali światła do powodowania pracy lasera. Układ pompujący przenosi jak najwięcej elektronów w substancji czynnej do poziomu wzbudzonego, a optyczny służy do sprzężenia zwrotnego dla konkretnych częstotliwości. W konsekwencji laser wytwarza światło o jednej częstotliwości.

Charakterystyka cięcia

Metoda cięcie laserem jest najbardziej nowoczesną metodą cieplną rozdzielenia materiału. Wiązką lasera można przecinać różnorodne materiały takie jak metale, niemetale, tworzywa sztuczne, drewno, tytan, aluminium, ceramikę oraz wiele innych. Proces prowadzi się ręcznie lub wykorzystuje układy zrobotyzowane i automatyczne. Energia wiązki promieniowania laserowego ciągłego lub impulsowego skutkuje miejscowym stopieniem lub stopieniem i odparowaniem ciętego materiału. Konieczny jest synchroniczny, współosiowy z laserową wiązką przepływ gazu. Pozbywa się on płynnego, spalonego lub wyparowanego materiału. Laser używa się nie tylko do cięcia, ale również do przebijania otworów, wiercenia, perforacji i nie tylko. Blacha stalowa była pierwszym przeciętym materiałem. Najczęściej wykorzystywanymi gazami przy cięciu laserowym jest tlen, argon, azot i powietrze. Wysoką jakość cięcia uzyskuje się przy użyciu argonu lub azotu. Ciśnienie gazu jest zależne od grubości i rodzaju ciętego materiału. Powinno być kontrolowane ponieważ ma duży wpływ na poziom cięcia.

Rodzaje laserów

Lasery gazowe dzielą się na grupy. Pierwszą z nich są lasery gazowe atomowe, drugą lasery gazowe jonowe, natomiast trzecią lasery gazowe molekularne. Laser stały wykorzystuje jony neodymu lub chromu, a typowym jest laser rubinowy. Wyróżniamy również lasery barwnikowe, które są laserami cieczowymi oraz lasery półprzewodnikowe, które mają półprzewodnik jako ośrodek czynny.

Odmiany cięcia

Do typowych odmian cięcia zalicza się:

– cięcie laserowe ze spalaniem materiału,

– cięcie laserowe z odparowaniem materiału,

– cięcie laserowe ze stapianiem i wydmuchiwaniem materiału.

Zastosowanie oraz wady i zalety

Laser stosuje się w medycynie, fizyce, technice oraz rozrywce. Laser umożliwia obserwację zjawiska interferencji. Dzięki laserowi możliwe jest pozyskiwanie informacji na temat zanieczyszczeń. Dokonał również przełomu w przemyśle maszynowym.

Zaletą cięcia laserowego jest duża precyzja, oszczędność materiałów, dokładność pozycjonowania, minimalne odkształcenia materiału i wiele innych. Główną wadą jest wysoki koszt zakupu lasera oraz oczekiwanie na szkolenie z obsługi lasera.

About the author

Daniel administrator