二氧化碳激光器的工作原理
文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2023-03-29 10:35:00【大
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CO2激光器通過10.6米激光波長的CO2分子的振動能和旋轉(zhuǎn)能之間的躍遷產(chǎn)生激光。使用氣體放電泵將能量注入CO2氣體分子的方法,使放電管中的CO2分子達到反向分布狀態(tài):將直流電壓的兩個輸出端連接到放電管的兩個電極上。
如果沒有施加電壓或電壓很低,兩個電極之間的氣體完全隔離,內(nèi)阻為無窮大,沒有電流流過;隨著電壓的增加,帶電粒子開始在氣體中移動,氣體的內(nèi)阻開始降低。當達到一定的電壓值時,內(nèi)阻急劇下降,電流迅速增加,氣體被擊穿,放電開始。這個電壓值被稱為點火電壓;放電管中的氣體斷開并放電后,電流增加,氣體中的載流容量增加,激光放電管的內(nèi)阻降低,并進一步導致電流增加。
重復此過程,排放管會產(chǎn)生負阻力效應。為了確保放電能在放電管的電流-電壓特性線上的某一點穩(wěn)定工作,在放電筒的電源電路中采取了限流措施。
當放電管放電時,混合氣體中的N2分子與電子碰撞以獲得電子能量并被激發(fā),而當N2分子與CO2分子碰撞時,從電子獲得的能量轉(zhuǎn)移到CO2分子,從而激發(fā)CO2分子,這有利于激光的產(chǎn)生;管中的He氣體具有冷卻作用,可以防止CO2氣體的溫度上升,同時降低激光器的較低能級,提高激光器的效率。