Газовый лазер

Газовый лазер — это лазер, содержащий вещество газообразного состояния в стеклянной трубке, имеет  низкое давление, создающее активную среду. Трубка находится между двумя зеркалами, через которое выводится лазерное излучение. При этом  зеркала должны быть настроены так, чтобы световые лучи были параллельны оси. Возбуждение смеси газов происходит разными видами электрического разряда в газах.

Особенности газового лазера определяются значением свойств активной среды, так как ее  плотность может быть разной в широких пределах, но намного меньше, чем конденсированной среде.

Энергетический спектр газа соответствует уровню энергии отдельных частиц, так как в отличие твердой материи, частицы газа взаимодействуют друг с другом исключительно при соударениях в процессе теплового движения. Поэтому газовая активная среда преимущественно прозрачная и имеет узкую линию поглощения и излучения. Такой лазер дает возможность получить максимально узкие, но достаточно стабильные линии генерации.

Газовый лазер может работать в непрерывном режиме, а также в импульсном. Эти режимы сами по себе отличаются по своим характеристикам. Характер возбуждения активной среды газового лазера классифицируется на:  газоразрядные, с оптическим возбуждением, возбуждением заряженных частиц, химические лазеры и газодинамические. Типы переходов, на которых возбуждается генерация газового лазера, бывает: ионные лазеры, молекулярные лазеры, эксимерные лазеры. Что особенно характеризует свойства лазерного излучения, так это его высокая направленность и монохроматичность, способность работать в непрерывном режиме.

Сегодня самый практичный газовый лазер  — это щелевой СО2 с высокочастотным разрядом. Он сильно отличается от углекислотного своим импульсным режимом излучения. Такое излучение имеет импульсный световой поток с частотой 10 — 20кГц.  Газовым лазером производят маркировку широким спектром изделий и материалов с отличным качеством, как на твердых материалах, так и более мягких. Твердые материалы — алюминий, металлы, сплавы металлов, керамика, стекло, твердый пластмасс. Мягкий материал может быть органическим — из бумаги, дерева, акрила, резины, кожи, ткани, картона. Марку СО2 широко используют для резки почти любых металлов и неметаллов. Для резки металлов уровень мощности необходим от  500 Вт, а для резки цветных от 1000 Вт, иногда может быть и больше. Используя эту марку лазера деликатно, можно разрезать металл, так как ширина шва уменьшается, а качество увеличивается. Помимо этого, импульсные лазеры режут сталь, титан и даже более мягкие алюминиевые сплавы.

В зависимости от химического состава, можно резать сплавы на медной основе. Еще такие лазеры используют для гравировки. Существуют лазерные станки, режущие дерево и фанеру. И хотя это сравнительно мягкие материалы, работа с ними сложна и квалификация рабочего должна быть очень высокой. В наше время резка фанеры и дерева считается одним из самых эффективных и высокоточных способов обработки.