二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)

1、光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫 二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)課程：激光安全與防護(hù)主講教師：祁春野光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 了解二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)。光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫 普通CO2激光器在工作時(shí)，影響輸出功率的主要因素是它的放電特性和溫度效應(yīng)。 二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫 (1)放電特性 相應(yīng)于CO2激光器的輸出功率，其放電電流有一個(gè)最佳值。CO2激光器的最佳放電電流與放電管的直徑，管內(nèi)總氣壓，以及氣體混合比有關(guān)。實(shí)驗(yàn)指出，隨著管徑增加，最佳放電電流也增加。例如，管徑為(2030)mm時(shí)

2、，最佳放電電流為(3050)mA；管徑為(5090)mm時(shí)，最佳放電電流為(120150)mA。實(shí)驗(yàn)還表明，在維持正常放電的情況下，對(duì)于長(zhǎng)度和氣壓固定的激光器，有一個(gè)最佳管壓降。例如，1m長(zhǎng)的放電管，充氣壓為10帕?xí)r，最佳放電管壓降為(1020)kV。 二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫 (2)溫度效應(yīng) 前面已經(jīng)指出，CO2激光器的轉(zhuǎn)換效率是很高的，但最高也不會(huì)超過40，這就是說，將有60以上的能量轉(zhuǎn)換為氣體的熱能，使溫度升高。而氣體溫度的升高，將引起激光上能級(jí)的消激發(fā)和激光下能級(jí)的熱激發(fā)，這都會(huì)使粒子的反轉(zhuǎn)數(shù)減少。 二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫 并且，氣體溫度的升高，將使譜線展寬，導(dǎo)致增益系數(shù)下降。特別是，氣體溫度的升高，還將引起CO2分子的分解，降低放電管內(nèi)的CO2分子濃度。這些因素都會(huì)使激光器的輸出下降，甚至產(chǎn)生“溫度猝滅”。因此，冷卻問題是CO2激光器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要技術(shù)問題。 二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫課程小結(jié)課程小結(jié) 本小節(jié)主要講述了二氧化碳激光器放電特性和溫度效應(yīng)。光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國(guó)家教學(xué)資源庫作