常用的激光焊接保護(hù)氣體主要有N2、Ar、He,其物化性質(zhì)各有差異,也因此對(duì)焊縫的作用效果也各不相同。Au,Cu,Ba,Sn,Pb,Zn等金屬的蒸汽,都是中性原子激光的自動(dòng)介質(zhì)。它們的蒸汽中,常混入低壓力的惰性氣體,以提高放電效率。氣體激光器的重要特點(diǎn)之一,激光工作物質(zhì)是混合氣或單一純氣體。由于激光混合氣中組分氣的純度直接影響激光的性能,特別是氣體中氧、水、碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)的存在將導(dǎo)致激光輸出功率在鏡(面)和電極上的耗損,還會(huì)引起激光發(fā)射的不穩(wěn)定。因此,對(duì)激光混合氣組分的純度有著特殊要求,包裝混合氣的鋼瓶,充裝前也必須進(jìn)行干燥處理,防止污染混合氣。如果將氦(He)氖(Ne)激光作為代氣體激光,二氧化碳激光是第二代氣體激光,在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域?qū)⒋罅渴褂玫姆?KrF)激光,可稱為第三代激光。
中性原子激光中,常見(jiàn)的是氦氖激光。它的紅光尤其為我們所熟悉。它的光色顯著,所以常用作非可見(jiàn)光激光中的指引光束(Guiding beam)。其優(yōu)越的同調(diào)性及方便的操作條件(只須氣冷、110V的電壓、價(jià)格相對(duì)地),使它廣用于掃描讀碼設(shè)備及全像等。氣體激光(Gaseous laser),以氣體為自動(dòng)介質(zhì)的激光中,包含中性原子激光、離子氣體激光、金屬蒸汽激光、分子氣體激光、準(zhǔn)分子激光。激光混合氣組分的純度有著特殊要求,包裝混合氣的鋼瓶,充裝前也必須進(jìn)行干燥處理,防止污染混合氣。
準(zhǔn)分子(Excimer)激光:準(zhǔn)分子一詞的本意,是「兩個(gè)同種原子組成,而只存在于受激態(tài)的分子」,如稀有氣體分子He2、Ar2、Xe2等;其英文原名為 Excited Dimer 組合成的術(shù)語(yǔ)。現(xiàn)在現(xiàn)已將它的適用范圍放寬,以包含「不存在于基態(tài),只以受激態(tài)出現(xiàn)的任何雙原子分子(有時(shí)還包含三原子分子)」。分子氣體:二氧化碳激光和氮?dú)饧す馐浅R?jiàn)的分子氣體激光,其主要激光光分屬紅外線(10,640 nm)及紫外線(337 nm)。生物組織中的水分會(huì)吸收它的10,640 nm激光光,所以能用于手術(shù),所需激光光功率約為50W。此外,非金屬材料的加工、金屬表面的熱處理、光譜學(xué)及光化學(xué)研討、環(huán)境遙測(cè)、測(cè)距、激起其他激光、發(fā)生離子體(俗稱電漿;Plasma)等,也都可用二氧化碳激光來(lái)進(jìn)行。激光氣體中的發(fā)生氣體時(shí)激光發(fā)生器上用來(lái)產(chǎn)生激光的氣體,對(duì)氣體質(zhì)量要求高,激光混合氣配制精度要求高,高純二氧化碳純度達(dá)99.999%,高純氮?dú)獾募兌?9.999%,高純氦氣的純度要求99.999%,二氧化碳是產(chǎn)生激光的,氦氣是冷卻激光器的,氮?dú)馐瞧胶鈿怏w,氣體中的水分、氧份、有機(jī)氣體雜質(zhì)對(duì)激光機(jī)的鏡片損傷特別大,能快速減少鏡片的壽命。所以激光機(jī)對(duì)這些氣體的質(zhì)量要求特別高。
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