Laser CO2 và nguyên lý hình thành laser CO2

278

Công nghệ laser ngày càng phát triển và ứng dụng rộng khắp các mọi lĩnh vực, ngành nghề. Trong đó, laser CO2 được nhắc đến nhiều hơn cả. Vậy bạn có bao giờ tò mò về loại tia laser này? Nguyên lý hình thành và hoạt động của nó ra sao? Hãy cùng An Khánh – đơn vị bán máy khắc cắt laser số 1 Việt Nam tìm hiểu nhé!

Máy khắc laser CO2 1325 tại An Khánh

Laser CO2 và các quy định về ký hiệu

Phương pháp phân tích về Laser CO2 là lượng tử hóa trạng thái dao động và quay quanh tâm của phân tử khí CO2 có cùng mức năng lượng điện tử. Phân tử  CO2 là một phân tử cấu thành bởi 2 nguyên tử Oxy có liên kết cộng hóa trị với 01 nguyên tử.

Phân tử khí CO2 có 2 trạng thái dao động kéo/nén dọc theo đường trục liên kết phân tử – ký hiệu là V1 và V3, 1 trạng thái dao động uốn vuông góc với đường trục liên kết – ký hiệu là V2, và 01 dao động xoay quay tâm nguyên tử Carbon –  ký hiệu là V2.l.

Các trạng thái dao động của hạt phân tử CO2

Trong phân tử khí CO2, các nguyên tử riêng lẻ được giữ bởi một lực liên kết có tác dụng tương tự như lực lò xo và chúng có thể tạo thành một dao động điều hòa. Quá trình dao động của CO2 tùy thuôc vào sự mất trật tự về hướng trong chính phân tử. Vì ở trạng thái khí, chúng dễ dàng quay hay trượt quanh vị trí cân bằng. Để tính toán các trạng thái này, chúng được lượng tử hóa. Kết quả của việc chuyển đổi mức năng lượng giữa các trạng thái dao động phân tử tạo ra các chuỗi hạt Photon dưới dạng bức xạ nằm ở dải bước sóng hồng ngoại, kết quả chuyển đổi giữa các trạng thái quay quanh phân tử tạo ra các chuỗi hạt Photon ở dải bước sóng ngắn – RF.

Quá trình hình thành tia laser CO2

Trong các dòng máy laser CO2, máy khắc laser mini cũng như các dòng máy khác dùng nguồn laser CO2 thì  quá trình cần thiết để vận hành hệ thống tạo ra tia laser CO2 theo các bước cơ bản như sau!

Minh họa các bước chuyển trạng thái Tạo ra bức xạ tia laser

– Kích thích dao động các hạt phân tử N2 bằng sự va chạm electron với các hạt mang điện tích

– Truyền năng lượng dao động từ các hạt phân tử N2 đến các hạt phân tử CO2 ở gần kề để tạo nên dao động cộng hưởng.

– Khi hạt CO2 bị va chạm với hạt N2 hoặc CO2, chúng dao động và ở trạng thái năng lượng cao V3. Trong khoảng thời gian ngắn chúng chuyển về trạng thái năng lượng thấp V1, kết quả của quá trình chuyển trạng thái dao động này làm phát sinh bức xạ Laser.

– Sự xen lẫn số lượng lớn các hạt CO2 ở trạng thái dao động V1 và trạng thái V2.1 làm suy giảm dao động, tạo thành trạng thái các hạt V2 suy giảm.

– Các hạt ở trạng thái V2 không có tác dụng tạo ra Laser nên cần phải làm triệt tiêu năng lượng dao động của chúng. Năng lượng này được truyền và lấy đi bởi sự va chạm với các hạt phân tử Heli tồn tại đồng thời trong hỗn hợp khí.

Hy vọng các thông tin trên đây giúp bạn hiểu được phần nào về cách tạo ra tia laser CO2 sử dụng cho máy cắt laser, các dòng máy sử dụng nguồn laser CO2. Nếu bạn cần tư vấn về các dòng máy cắt khắc laser, hãy liên hệ với An Khánh để được tư vấn tốt nhất nhé!

Xem thêm:

BÌNH LUẬN