Газовий лазер

Газовий лазер - це лазер, що містить речовину газоподібного стану в скляній трубці, має низький тиск, що створює активне середовище. Трубка знаходиться між двома дзеркалами, через які виводиться лазерне випромінювання. При цьому дзеркала повинні бути налаштовані так, щоб світлові промені були паралельні осі. Порушення суміші газів відбувається різними видами електричного розряду у газах.

Особливості газового лазера визначаються значенням властивостей активного середовища, оскільки його щільність може бути різною в широких межах, але набагато менше, ніж конденсованого середовища.

Енергетичний спектр газу відповідає рівню енергії окремих частинок, так як на відміну від твердої матерії, частинки газу взаємодіють один з одним виключно при зіткненнях в процесі теплового руху. Тому газове активне середовище переважно прозоре і має вузьку лінію поглинання та випромінювання. Такий лазер дозволяє отримати максимально вузькі, але досить стабільні лінії генерації.

Газовий лазер може працювати в безперервному режимі, а також імпульсному. Ці режими самі собою відрізняються за своїми характеристиками. Характер збудження активного середовища газового лазера класифікується на: газорозрядні, з оптичним збудженням, збудженням заряджених частинок, хімічні лазери та газодинамічні. Типи переходів, у яких збуджується генерація газового лазера, буває: іонні лазери, молекулярні лазери, ексимерні лазери. Що особливо характеризує властивості лазерного випромінювання, то це його висока спрямованість і монохроматичність, здатність працювати в безперервному режимі.

Сьогодні найпрактичніший газовий лазер - це щілинний СО2 з високочастотним розрядом. Він дуже відрізняється від вуглекислотного своїм імпульсним режимом випромінювання. Таке випромінювання має імпульсний світловий потік із частотою 10 - 20кГц.  Газовим лазером виробляють маркування широким спектром виробів та матеріалів з відмінною якістю, як на твердих матеріалах, так і м'якіших. Тверді матеріали – алюміній, метали, сплави металів, кераміка, скло, твердий пластмас. М'який матеріал може бути органічним – з паперу, дерева, акрилу, гуми, шкіри, тканини, картону. Марку СО2 широко використовують для різання майже будь-яких металів та неметалів. Для різання металів рівень потужності необхідний від 500 Вт, а для різання кольорових від 1000 Вт іноді може бути і більше. Використовуючи цю марку лазера делікатно, можна розрізати метал, оскільки ширина шва зменшується, а якість збільшується. Крім цього, імпульсні лазери ріжуть сталь, титан і навіть м'якіші алюмінієві сплави.

Залежно від хімічного складу можна різати сплави на мідній основі. Ще такі лазери використовують для гравіювання. Існують лазерні верстати, що ріжуть дерево та фанеру. І хоча це порівняно м'які матеріали, робота з ними складна і кваліфікація робітника має бути дуже високою. У наш час різання фанери та дерева вважається одним із найефективніших та високоточних способів обробки.