✷ لیزر
نام کامل آن تقویت نور توسط تشعشعات تحریک شده است.این به معنای واقعی کلمه "تقویت تابش نور برانگیخته" است.این یک منبع نور مصنوعی با ویژگی های متفاوت از نور طبیعی است که می تواند تا مسافت های طولانی در یک خط مستقیم پخش شود و در یک منطقه کوچک جمع شود.
✷ تفاوت بین لیزر و نور طبیعی
1. تک رنگی
نور طبیعی طیف وسیعی از طول موج ها از ماوراء بنفش تا مادون قرمز را در بر می گیرد.طول موج آن متفاوت است.
نور طبیعی
نور لیزر یک طول موج نور است که خاصیت تک رنگی نام دارد.مزیت تک رنگ این است که انعطاف پذیری طراحی نوری را افزایش می دهد.
لیزر
ضریب شکست نور بسته به طول موج متفاوت است.
هنگامی که نور طبیعی از یک عدسی عبور می کند، به دلیل انواع مختلف طول موج های موجود در داخل، انتشار رخ می دهد.به این پدیده انحراف رنگی می گویند.
از سوی دیگر، نور لیزر یک طول موج نور است که فقط در یک جهت شکست می‌خورد.
به عنوان مثال، در حالی که لنز یک دوربین باید دارای طرحی باشد که اعوجاج ناشی از رنگ را تصحیح کند، لیزرها فقط باید این طول موج را در نظر بگیرند، بنابراین پرتو می تواند در فواصل طولانی منتقل شود، و امکان طراحی دقیقی را فراهم می کند که نور را متمرکز کند. در یک نقطه کوچک
2. جهت دهی
جهت‌پذیری درجه‌ای است که صدا یا نور در هنگام حرکت در فضا کمتر منتشر می‌شود.جهت بالاتر نشان دهنده انتشار کمتر است.
نور طبیعی: این شامل نوری است که در جهات مختلف پخش می شود و برای بهبود جهت، یک سیستم نوری پیچیده برای حذف نور در خارج از جهت جلو مورد نیاز است.
لیزر:این یک نور بسیار جهت‌دار است و طراحی اپتیک آسان‌تر است تا به لیزر اجازه دهد بدون پخش شدن در یک خط مستقیم حرکت کند و امکان انتقال در مسافت‌های طولانی و غیره را فراهم کند.
3. انسجام
انسجام نشان دهنده درجه تداخل نور با یکدیگر است.اگر نور به عنوان امواج در نظر گرفته شود، هرچه نوارها به هم نزدیکتر باشند، انسجام بیشتری دارند.به عنوان مثال، امواج مختلف در سطح آب ممکن است در هنگام برخورد با یکدیگر، یکدیگر را تقویت یا خنثی کنند و مانند این پدیده، هر چه امواج تصادفی تر باشند، درجه تداخل ضعیف تر است.
نور طبیعی
فاز، طول موج و جهت لیزر یکسان است و می توان موج قوی تری را حفظ کرد و در نتیجه امکان انتقال از راه دور را فراهم کرد.
قله ها و دره های لیزری سازگار هستند
نور بسیار منسجم، که می تواند در فواصل طولانی بدون پخش شدن منتقل شود، این مزیت را دارد که می تواند از طریق یک عدسی در نقاط کوچکی جمع شود و با انتقال نور تولید شده در نقاط دیگر، می تواند به عنوان نور با چگالی بالا استفاده شود.
4. چگالی انرژی
لیزرها دارای تک رنگی، جهت دهی و پیوستگی عالی هستند و می توانند در نقاط بسیار کوچکی جمع شوند تا نور با چگالی انرژی بالا را تشکیل دهند.لیزرها را می توان تا نزدیک به حد نور طبیعی که با نور طبیعی نمی توان به آن رسید، کوچک کرد.(محدودیت دور زدن: به ناتوانی فیزیکی در تمرکز نور به چیزی کوچکتر از طول موج نور اشاره دارد.)
با کوچک کردن لیزر به اندازه کوچکتر، می توان شدت نور (چگالی توان) را تا حدی افزایش داد که بتوان از آن برای برش فلز استفاده کرد.
لیزر
✷ اصل نوسان لیزر
1. اصل تولید لیزر
برای تولید نور لیزر به اتم ها یا مولکول هایی به نام رسانه لیزری نیاز است.محیط لیزر از بیرون انرژی می گیرد (برانگیخته می شود) به طوری که اتم از حالت پایه کم انرژی به حالت برانگیخته با انرژی بالا تغییر می کند.
حالت برانگیخته حالتی است که در آن الکترون های درون اتم از لایه داخلی به بیرونی حرکت می کنند.
پس از تبدیل یک اتم به حالت برانگیخته، پس از مدتی به حالت پایه باز می گردد (زمان بازگشت از حالت برانگیخته به حالت پایه، طول عمر فلورسانس نامیده می شود).در این زمان انرژی دریافتی به صورت نور برای بازگشت به حالت پایه (تابش خود به خود) تابش می شود.
این نور تابیده شده دارای طول موج خاصی است.لیزرها با تبدیل اتم ها به حالت برانگیخته و سپس استخراج نور حاصل برای استفاده از آن تولید می شوند.
2. اصل لیزر تقویت شده
اتم هایی که برای مدت معینی به حالت برانگیخته تبدیل شده اند، در اثر تشعشعات خود به خود، نور ساطع می کنند و به حالت پایه باز می گردند.
با این حال، هر چه نور تحریک قوی تر باشد، تعداد اتم ها در حالت برانگیخته بیشتر می شود و تابش خود به خودی نور نیز افزایش می یابد و در نتیجه پدیده تابش برانگیخته ایجاد می شود.
تابش تحریک شده پدیده ای است که در آن، پس از تابش نور خود به خود یا تشعشع تحریک شده به یک اتم برانگیخته، آن نور انرژی اتم برانگیخته را فراهم می کند تا نور به شدت متناظر برسد.پس از تابش برانگیخته، اتم برانگیخته به حالت اولیه خود باز می گردد.این تابش تحریک شده است که برای تقویت لیزرها استفاده می شود و هر چه تعداد اتم ها در حالت برانگیخته بیشتر باشد، تشعشعات تحریک شده به طور پیوسته بیشتری تولید می شود که به نور اجازه می دهد تا به سرعت تقویت شود و به عنوان نور لیزر استخراج شود.
✷ ساخت لیزر
لیزرهای صنعتی به طور کلی به 4 نوع دسته بندی می شوند.
1. لیزر نیمه هادی: لیزری که از یک نیمه هادی با ساختار لایه فعال (لایه ساطع کننده نور) به عنوان رسانه خود استفاده می کند.
2. لیزرهای گازی: لیزرهای CO2 با استفاده از گاز CO2 به عنوان رسانه به طور گسترده استفاده می شود.
3. لیزرهای حالت جامد: معمولاً لیزرهای YAG و لیزرهای YVO4، با رسانه های لیزر کریستالی YAG و YVO4.
4. لیزر فیبر: استفاده از فیبر نوری به عنوان رسانه.
✷ درباره خصوصیات پالس و اثرات روی قطعه کار
1. تفاوت بین YVO4 و لیزر فیبر
تفاوت عمده بین لیزرهای YVO4 و لیزرهای فیبر، حداکثر توان و عرض پالس است.اوج قدرت نشان دهنده شدت نور و عرض پالس نشان دهنده مدت زمان نور است.yVO4 این ویژگی را دارد که به راحتی پیک های بلند و پالس های کوتاه نور تولید می کند و فیبر دارای ویژگی تولید آسان پیک های کم و پالس های طولانی نور است.هنگامی که لیزر به مواد تابش می کند، نتیجه پردازش بسته به تفاوت پالس ها می تواند بسیار متفاوت باشد.
2. تاثیر بر مواد
پالس های لیزر YVO4 مواد را با نور با شدت بالا برای مدت زمان کوتاهی تابش می کنند، به طوری که نواحی سبک تر لایه سطحی به سرعت گرم می شوند و سپس بلافاصله سرد می شوند.بخش تحت تابش در حالت جوش تا حالت کف سرد می شود و تبخیر می شود تا اثری کم عمق تر ایجاد کند.تابش قبل از انتقال گرما به پایان می رسد، بنابراین تاثیر حرارتی کمی روی ناحیه اطراف وجود دارد.
از سوی دیگر، پالس های لیزر فیبر نور کم شدت را برای مدت زمان طولانی تابش می کنند.دمای مواد به آرامی افزایش می یابد و برای مدت طولانی مایع یا تبخیر می شود.بنابراین لیزر فیبر برای حکاکی سیاه در جاهایی که مقدار حکاکی زیاد می شود و یا در جاهایی که فلز در معرض حرارت زیادی قرار می گیرد و اکسید می شود و نیاز به سیاه شدن دارد مناسب است.
زمان ارسال: اکتبر-26-2023