1960年代初發(fā)明的第一批CO2激光器是直流玻璃激光器。自1960年代以來(lái),直流激光技術(shù)一直沒(méi)有進(jìn)步,這主要是由于激光技術(shù)的發(fā)展轉(zhuǎn)向了射頻和全金屬激光設(shè)計(jì)。
直流玻璃激光器由一個(gè)長(zhǎng)而易碎的吹制玻璃容器組成,里面裝有激光氣體混合物。激光光學(xué)器件直接連接到玻璃上,以密封激光混合物并形成激光諧振器,高壓直流放電使玻璃容器內(nèi)部的氣體電離以產(chǎn)生激光束。
由于玻璃的不良傳熱和高壓直流放電的效率低下,直流激光器需要特殊的水冷設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行。冷卻直流玻璃激光器的正確方法是使用冷水機(jī)。冷卻器實(shí)質(zhì)上是制冷設(shè)備和泵的組合,泵使玻璃激光器周圍的水再循環(huán),使激光器保持恒定溫度。由于直流玻璃激光器使用非常高的直流電壓,如果水與高壓電子設(shè)備接觸,會(huì)非常危險(xiǎn),甚至是致命的,尤其是與冷卻水結(jié)合使用時(shí)。
隨著時(shí)間的流逝,使用玻璃作為儲(chǔ)氣罐以及電極之間的直流放電會(huì)污染電極混合物,這些副產(chǎn)物是電極腐蝕和氣體混合物耗盡的副產(chǎn)物。氣體混合物的污染以及通過(guò)玻璃壁和密封層逸出的氦氣的消耗降低了激光器的效率,并嚴(yán)重縮短了激光器的使用壽命。
直流玻璃激光器的特征是調(diào)制速度非常低,由于連續(xù)打開(kāi)和關(guān)閉高壓直流電源的限制,無(wú)法對(duì)其進(jìn)行快速調(diào)制。這極大地限制了激光處理的速度并降低了吞吐量,特別是在需要高質(zhì)量激光脈沖的成像應(yīng)用中。
此外,玻璃激光器會(huì)因日常處理或水冷中斷受到熱沖擊而損壞。如果沒(méi)有向激光器提供冷卻流,則玻璃容器將破裂,導(dǎo)致激光器無(wú)法正常工作。這使得DC玻璃激光器的使用壽命非常有限,通常以工作幾個(gè)月來(lái)衡量。
直流玻璃激光器是精密的設(shè)備,當(dāng)集成到激光材料加工系統(tǒng)中時(shí),它們需要額外的冷卻設(shè)備進(jìn)行操作,與其他激光器相比輸出的質(zhì)量較低,激光加工速度非常有限,并且使用壽命很短。
射頻金屬激光器具有一個(gè)密閉的金屬腔室,其中包含激光氣體混合物。精確控制的射頻能量用于為激光產(chǎn)生離子化的氣體等離子體,以產(chǎn)生激光束。射頻金屬激光器的設(shè)計(jì)緊湊,耐用,并集成了空氣冷卻功能。射頻金屬激光器最初是為高要求的軍事應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的,如今,射頻金屬激光器的發(fā)展仍在繼續(xù)。
射頻金屬激光器是當(dāng)今眾多行業(yè)中廣泛應(yīng)用的首選激光器。這些激光器無(wú)需高壓和水冷情況下,幾乎可以在任何環(huán)境下運(yùn)行。
射頻金屬激光器具有較低的成本,其設(shè)計(jì)經(jīng)久耐用,以最高的激光束質(zhì)量提供最高的性能,提供無(wú)限的使用壽命,并能確保操作員安全。
所以,在考慮購(gòu)買激光系統(tǒng)時(shí),應(yīng)詢問(wèn)激光系統(tǒng)供應(yīng)商其提供的系統(tǒng)中使用了哪種類型的激光器。
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