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          co2激光管工作原理及過程

          2021-6-21 11:17:07

          二氧化碳分子是一種線性對稱性分子,其兩個氧原子分別位于碳原子的兩側,表示原子的平衡位置。每個原子在一個分子中總是在運動,并且不斷地圍繞它的平衡位置振動。依據分子振動理論,CO2可分為三類:

          兩個氧原子沿垂直于分子軸的方向振動,并且振動方向相同;而碳原子沿相反方向與分子軸垂直。因為三個原子的振動是同步的,所以叫做形變振動。

          兩個氧原子沿分子軸向相反方向振動,也就是說,兩個氧原子在振動中同時達到最大值和最平衡值,而分子中的碳原子在這個時候是靜止的,因此,其振動稱為對稱振動。

          三原子沿對稱軸振動,其中碳原子的振動方向與兩個氧原子相反,故又稱振動能。確定了這三種不同振動模式下各成分的能級。

          co2激光管是分子激光。首要物質是二氧化碳分子。能表現出不同的能量狀態,這取決于它的振動和旋轉形態。CO2中的混合物氣體是由電子釋放產生的低壓氣體(通常為30-50托)形成等離子體(電漿)。按照Macswy-Polzman分布定律,在等離子體中,分子呈現出多種興奮狀態。有些將呈現高能量態(00o1),它是不對稱擺動的。這個分子在和中空墻壁碰撞或自然散發時,也會意外地損失能量。這種高能狀態通過自然釋放而降為對稱擺動形態(10o0),并放射出可任意方向傳播的光子(波長為10.6微米的光束)。偶爾,這種光子的一種沿光軸向下傳播的腔體也會在共振鏡中搖擺。

          co2激光管過程。

          在co2激光管中,主要工作物質是CO2、氮、氦氣三種氣體。這些二氧化碳中,CO2是產生激光輻射的氣體,而氮和氦氣是輔助氣體。使用氦氣可加快010能級熱弛預過程,更有利于激光能級100和020的產生。添加氮主要是co2激光管的能量傳輸,對CO2激光的能級顆粒數積累和高效率的激光輸出起著有力的推動作用。co2激光管激發條件:通常輸入幾十毫安或幾百毫安直流電流的放電管。在放電時,放電管中的混合氣體中的氮分子會被電子撞擊而激發。此時被激發的氮分子便與CO2分子碰撞,N2分子將自身能量傳給CO2分子,CO2分子則由低能級轉變為高能級,形成粒子數反向發射激光。

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