تيوب ليزر دستگاه ليزر
تيوب ليزر دستگاه ليزر
تيوب ليزر يك قطعه كاربردي و مهم در دستگاه‌هاي ليزر است. اين تيوب‌ها، به عنوان منبع اصلي نور ليزر، براي ايجاد پرتوهاي ليزري استفاده مي‌شوند.
تيوب ليـزرها معمولاً از جنس شيشه، كريستال يا گاز ساخته مي‌شوند. هر نوع تيـوب ليزر بر اساس خواص ماده‌ي استفاده شده در ساخت آن، خروجي نوري با طول موج خاصي توليد مي‌كند. به عنوان مثال، تيوب لـيزر هليوم-نئون (HeNe) از گازهاي هليوم و نئون ساخته شده است و نور ليزري با طول موج 632.8 نانومتر توليد مي‌كند.
تيوب ليزرها در محققان علمي، صنايع دقيق، پزشكي، برش و حكاكي، اندازه‌گيري دقيق و بسياري از ساير صنايع استفاده مي‌شوند. همچنين، در دستگاه‌هاي نمايش‌دهنده، اسكنرها، پرينترها و بسياري دستگاه‌هاي الكترونيكي ديگر نيز تيـوب ليزرها به كار مي‌روند.
تيوب ليزر چه كاري انجام ميدهد؟
تيـوب ليزر نقش اصلي در توليد پرتو ليزر دارد. وظيفه اصلي يك تيوب ليـزر، تحريك ماده‌اي است كه در داخل آن قرار دارد تا امواج نوري ليزري را توليد كند.
عملكرد تيـوب ليزر به شكل زير است:
تحريك ماده
تيوب ليزر بر روي ماده‌اي خاص عمل مي‌كند. ماده در داخل تيوب ليـزر مي‌تواند شامل گازها (مانند هليوم، نئون، آرگون)، كريستال‌ها (مانند روبي، الكساندريت) يا حتي شيشه باشد. اين ماده تحريك مي‌شود تا در جواب انرژي كه به آن مي‌دهيم، فوتون‌هاي ليزري را توليد كند.
تقويت نور
هنگامي كه ماده داخل تـيوب ليزر تحريك مي‌شود، فوتون‌هاي ليزري توليد مي‌شوند. اين فوتون‌ها از طريق پانسمان‌هاي بازتابي در داخل تيوب لـيزر، به طور مكرر بين شيشه‌هاي تيوب عبور مي‌كنند و در نهايت يك سطح خروجي دارند.
خروجي ليزر
سطح خروجي تيـوب ليزر، جايي است كه نور ليزر تشكيل مي‌شود و از تيوب خارج مي‌شود. فوتون‌هاي ليزري در اين مرحله به يك شكل خاص همگام و تقويت شده به صورت پرتو ليزر (پرتوي كوهاني) منتشر مي‌شوند.
به طور خلاصه، تيوب ليزر وظيفه تحريك ماده و توليد نور ليزر را برعهده دارد. نوع ماده و خواص فيزيكي آن به همراه طراحي و ساختار تـيوب ليـزر، تعيين كننده خروجي نهايي ليزر است كه مي‌تواند در برابر توليد پرتوهاي ليزري با طول موج و قدرت مختلف مفيد باشد.
ساختار تيوب دستگاه برش ليزر
ساختار تيوب دستگاه برش ليزر معمولاً بر اساس نوع ليزر و كاربردهاي خاص طراحي مي‌شود. با اين حال، براي دستگاه‌هاي برش ليزر CO2 كه يكي از رايج‌ترين نوع دستگاه‌هاي برش ليزر است، ساختار زير را مي‌توان استفاده كرد:
تيوب ليزر CO2
تيوب ليزر CO2 عملكرد اصلي دستگاه برش ليزر را انجام ميدهد. اين تيوب شامل يك جفت الكترود مي‌باشد كه در داخل يك قطعه لوله محكم قرار مي‌گيرند. الكترودها به منابع تغذيه متصل هستند و وظيفه ايجاد جريان الكتريكي در داخل تيوب را برعهده دارند.
گاز
تيوب برش ليزر CO2 با گاز كربن دي‌اكسيد (CO2) پر شده است. اين گاز به عنوان وسيله انتقال انرژي ليزر عمل مي‌كند. هنگامي كه جريان الكتريكي از طريق الكترودها عبور مي‌كند، ذرات گاز CO2 به وسيله تحريك الكتريكي منفذ شده و در حالت پلاسما قرار مي‌گيرند.
آينه‌ها
دستگاه برش ليزر داراي يك جفت آينه است كه در اطراف تيوب قرار دارند. آينه‌ها كار خروجي ليزر را انجام مي‌دهند و نور توليد شده توسط گاز CO2 را از طريق سيستم هدايت مي‌كنند. به عنوان مثال، آينه جلويي (Front Mirror) نور را از تيوب به سمت قطعه كار هدايت مي‌كند و آينه عقبي (Rear Mirror) نور بازتاب شده را به سمت تيوب بازمي‌گرداند. اين فرآيند باعث افزايش طول موج و تقويت انرژي ليزر مي‌شود.
سيستم خنك كننده
وب دور مي‌كند. پمپ آب در اين سيستم براي چرخش آب درون سيستم استفاده مي‌شود و رادياتور حرارت جمع شده را به خارج از دستگاه منتقل مي‌كند تا از آب خنك كننده جديد تغذيه شود.
به علاوه، سيستم خنك كننده معمولاً داراي يك سيستم تنظيم دما است كه ميزان جريان آب خنك كننده را كنترل مي‌كند. اين به اين معني است كه هنگامي كه دما بالا رفت و نياز به خنك شدن بيشتر است، جريان آب افزايش مي‌يابد و به خنك كردن تيوب كمك مي‌كند.
به همين ترتيب، وقتي دما پايين مي‌رويد، جريان آب كاهش مي‌يابد تا تيوب در دماي استحكام مناسب باقي بماند.
در نتيجه، با استفاده از اين سيستم خنك كننده، دستگاه برش ليزر CO2 قادر است دماي مناسب خود را حفظ كند و از افت كيفيت ليزر جلوگيري كند.
جهت مطالعه ادامه مطالب و ديگر مقالات روي لينك كليك كنيد.
برچسب: ،