激光混合氣中的發生氣體是激光發生器上用來產生激光的氣體,對氣體質量要求高,激光混合氣配制精度要求高,高純二氧化碳純度達99.999%,高純氮氣的純度99.999%,高純氦氣的純度要求99.999%,二氧化碳是產生激光的,氦氣是冷卻激光器的,氮氣是平衡氣體,氣體中的水分、氧份、有機氣體雜質對激光機的鏡片損傷特別大,能快速減少鏡片的壽命。所以激光機對這些氣體的質量要求特別高。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,在半導體制造領域將大量使用的氟化氪(KrF)激光,可稱為第三代激光。激光切割領域較長使用的二氧化碳激光混合氣體,這里二氧化碳就是產生激光作用的主導氣體。二氧化碳激光混合氣體目前存在切割線粗,毛邊多,并且切割鋼板的厚度很有限,一般都在10mm左右。
激光切割機所用氣體的種類和作用: 1)空氣:①作為切割氣體使用 ②作為冷卻切使用 ③作為光路內部除塵使用(保護鏡片延長鏡片的使用時間) 2)普氧:作為切割碳鋼的氣體(助燃性)純度99.5% 3)純氮:作為切割不銹鋼的氣體(冷卻性)純度99.9%(切割碳鋼速度為3/4) 4)高純氮:作為激光器的使用氣體,純度:99.999% 5)高純氦:作為激光器的使用氣體,純度:99.999% 6)高純二氧化碳:作為激光器的使用氣體,純度:99.999% ;激光切割輔助氣體主要是干燥空氣、高純氮氣或工業氧氣,當切割不銹鋼板或是切割鋁板時一般使用高純氮氣作為輔助氣體,一般壓力要求比較高。銅蒸汽激光產品可發生100W以上的綠光(511 nm)及黃光(578 nm),金蒸汽激光則可得數十瓦的紅光 (628 nm)。這兩種激光有很多用途,例如血紫質衍生物(Hemoporphyrin derivative)吸收光譜的峰值約為628 nm,而癌細胞能吸收此物質。此物質受到628 nm的激光光照耀后會分化,發生可癌細胞的物質。不過,銅蒸汽激光激起染料激光,也可得到這種光,而不必依托金蒸汽激光。此外,578 nm的激光能夠除去某些胎記,作用優于用氬離子激光。
氣體激光器的重要特點之一,激光工作物質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、碳氫化合物等雜質的存在將導致激光輸出功率在鏡(面)和電極上的耗損,還會引起激光發射的不穩定。因此,對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,在半導體制造領域將大量使用的氟化氪(KrF)激光,可稱為第三代激光。 重要的準分子激光,以稀有氣體的鹵化物為自動介質,如ArF, KrF, XeF, KrCl, XeCl等。因為受激態常以星號(*)上標表示,所以有些數據上寫成ArF*等。準分子不會天然出現,而是在氣體混合物中放電時形成的。準分子(Excimer)激光:準分子一詞的本意,是「兩個同種原子組成,而只存在于受激態的分子」,如稀有氣體分子He2、Ar2、Xe2等;其英文原名為 Excited Dimer 組合成的術語。現在現已將它的適用范圍放寬,以包含「不存在于基態,只以受激態出現的任何雙原子分子(有時還包含三原子分子)」。
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