لیزر چیست؟

کاربرانی که دستگاه لیزر دارند و با لیزر کار می کنند بهتر است اطلاعاتی درباره لیزر داشته باشند. لیزر چیست؟ لیزر نوعی نور است که با توجه به محیط فعال لیزر در قسمت های مختلف طیف موج های الکترومغناطیسی قرار می گیرد.

لیزر چیست؟

لیزر چیست؟

لیزر چیست؟

حالا نور چیست؟ نور یک موج الکترومغناطیسی می باشد که 3 ویژگی اصلی دارد:

  1. بسامد
  2. دوره
  3. طول موج

طول موج از مهم ترین ویژگی های موج می باشد که با انرژی رابطه معکوس دارد. بنابراین موج های مختلف را می توان به صورت طیف موج های الکترومعناطیسی نمایش داد.

اولین شخصی که توانست به کمک پخش، بازتاب و شکست نور، ویژگی موجی بودن نور را شرح دهد  فیزیکدان هندی به نام کريستين هويکينس بود و بعد از آن توماس یانگ این موضوع موجی بودن نور را با آزمایش پراش نور ثابت کرد.

لیزر چیست؟

لیزر چیست؟

ويژگيﻫاي لیزر چیست؟

  1. نور لیزرها را به دلیل داشتن موج یکسان نور خالص می گویند. امواج نور لیزر در یک زمان با هم گام بر می دارند و هم فاز هستند به این معنی که قله هر موج با قله موج دیگر یکسان است، به دلیل این ویژگی ها به نور لیزر همدوس می گویند.
  2. به دلیل يکسان بودن طول موج يا بسامد، نور ليزر در زمان عبور از منشور تجزيه نشده و به شکل باريكهﻯ کوچکي خارج مي شوند. (به همان صورت که داخل شده است)
  3. از ویژگی های دیگر نور لیزر جهت مندی آن است. نور لیزر اگر در محیط جذب نشود، مي تواند فواصل زيادي را طي کند بدون آنکه در واگرايي آن تغيير زيادي ايجاد شود.
  4. درخشاني يا روشنايي نور ليزر ميليونﻫا بار بزرگتر از چشمهﻫاي ديگر مثل خورشيد است. علت اين امر آن است که نور ليزر همدوس (تکفام) است و در يک جهت حرکت مي كند.
  5. به دلیل این که می توان انرژی ورودی در لیزر را کنترل کرد و به این دلیل انرژی خروجی به دنبال آن نیز تغییر می کند به همین دلیل اگر برانگیختگی لیزر با پالس های کوچک اتفاق بیوفد، تولید لیزر با پالس های کوچک انجام می شود.
  6. موجﻫا داراي رنگ يکساني هستند و به اصطلاح تک ﺮنگ می باشند.
لیزر چیست؟

لیزر چیست؟

مولفه هاي اساسي يك ليزر

الف) محيط فعال شامل مجموعة مناسبي از اتم ها، مولكول ها، يون ها و يا نيم رساناها.

ب ) فرایند دمش که توانایی تحریک اتم ها و یا مولکول ها را به ترازهای با انرژی بالاتر داشته باشد.

ج ) عناصر بازخور مناسب به باریکه تابش اجازه نوسان در محیط فعال را می دهد که به این موضوع نوسان لیزر گفته می شود. مفهمو عبور یک بار باریکه لیزر از محیط فعال را تقویت تک عبور می  گویند به همین صورت اگر تعداد عبورها بیشتر شود به آن ها تقویت دو عبور، سه عبور و غیره گفته می شود.

این عناصر متشکل از دو آینه هستند که یک آینه، آینه تمام بازتابنده و آینه دیگر نیمه شفاف است. با عبور رت و برگشت باریکه بین دو آینه باعث می شود باریکه تقویت شود.

عمل لیزر زمانی آغاز می شود که بهره سیستم از تلفات بیشتر شود. و خروجی  لیزر را از سمت آینه نیمه شفاف دریافت می دارند.

انواع فرآیندهای دمش در لیزر

در دستگاه لیزر، دمش یا پمپینگ به فرآیندی گفته می شود که وارونی جمعیت  را برای رساندن به حالت نوسان لیزری آماده می کند که می توان به دمش اپتیکی و دمش الکتریکی اشاره نمود.

دمش اپتیکی :

که بیشتر برای لیزر های مایع مانند لیزر Dye و لیزر های جامد مانند یاقوت استفاده نمود که به دو دسته دمش اپتیکی همدوس و دمش اپتیکی ناهمدوس تقسیم بندی می شوند.

در دمش اپتیکی همدوس می توان از لیزر دیگری به جای لامپ جهت دمش استفاده نمود به عنوان نمونه لیزر Dye را با لیزر آرگون می دمند.

دمش اپتیکی ناهمدوس به دو گروه لیزر های پیوسته و  پالسی تقسیم می شوند.

در دستگاه برش لیزری،  لیزرهای پیوسته معمولا از لامپ های با فشار بالای ید – تنگستن و انواع دیگر استفاده می شود. فشار در تخلیه های الکتریکی موجب پهن تر و پیوسته شدن گدازها می شود. افزایش فشار موجب تمایل طیف های گسسته به طیف های گسیل پیوسته می شود.

در لیزرهای پالسی از لامپ های Xe یا Kr استفاده می شود. انرژی ذخیره شده در خازن در لامپ تخلیه شده و تخلیه الکتریکی توسط پالس آغازگر به الکترود کمکی جهت پیش یونیزه کردن انجام می شود.این عمل باعث درخشش بسیار بالایی با دوان چند میکرو ثانیه تا چند صد میکرو ثانیه می شود.

لیزر چیست؟

لیزر چیست؟

دمش الکتریکی:

دمش الکتریکی در لیزر های گازی و لیزر های بخار فلزی و نیمه رسانا استفاده می شود.

دمش با عبور جریان الکتریکی پالسی یا پیوسته یا رادیویی از گاز حاصل می شود و این عمل موجب به وجود آمدن الکترون ها و یون های آزاد می شود و باعث ایجاد انرژی جنبشی شده و با برخورد به اتم های خنثی آنها را برانگیخته شده و موجب تراز شدن الکترون ها می شود.

دمش الکتریکی گاز با دو فرآیند صورت می گیرد:

1-برانگیختگی با برخورد الکترونی در گازی که تنها شامل یک گونه است.

2- انتقال انرژی بین نمونه از گاز که عمل لیزر بر روی یکی از نمونه ها قابل اجرا می باشد که در این دمش جهت لیزرهای پالسی از تخلیه عرضی و لیزرهای پیوسته از تخلیه طولی استفاده می کنند.

برشکاری به وسیله دستگاه برش لیزری

استفاده از دستگاه لیزر در برشکاری اجسام از جدید ترین روش ها می باشد که امروزه در علوم مختلف از جمله صنعت و پزشکی کاربرد زیادی پیدا کرده است به طوری که بیشترین کاربرد لیزر در صنعت می باشد. از موارد استفاده آن می توان به برشکاری فلزات، چوب، پلاستیک، سوراخکاری، علامت زنی، محاسبه فاصله و غیره اشاره نمود. برشکاری به وسیله دستگاه حکاکی به دو بخش برش فلزات و غیر فلزات تقسیم بندی می شود.

لیزر چیست؟

لیزر چیست؟

در دستگاه برش لیزری نور تولید شده توسط لیزر را می توان به وسیله یک عدسی در یک نقطه متمرکز نمود و در کسری از ثانیه حرارت بسیار بالایی را تولید کرد و قطعات را برش داد.

به کمک آینه ها می توان مسیر نور لیزر را کنترل نمود و به وسیله یک سیستم CNC می توان لیزر را در جهات مختلفی حرکت داد.

به کمک این سیستم و مکانیزم می توان با سرعت و دقتی بسیار بالا و کمترین خسارات حرارتی و هزینه ای کمتر نسبت به برش با سایر دستگاه ها قطعه کار را به فرم دلخواه برشکاری نمود.

در برشکاری به وسیله گاز و اکسیژن به دلیل سوختن اکسیژن حرارت زیادی ایجاد می شود و این امر موجب تغییر فرم قطعات می شود و قطعات با دقت کمتری نسبت به لیزر تولید می شوند ولی در برشکاری با لیزر به دلیل  تبخیر و یا آب شدن ماده با سرعتی بسیار بالا، قطعات دچار تغییر شکل نمی شوند.

فوتون های لیزر به دلیل این که در کنار هم و با هم حرکت می کنند و دقیقا دریک نقطه به جسم میرسند و طول موج لیزر معین و دارای طیف نوری مشخصی می باشد و نور تولید شده از لیزر به صورت تابه ای باریک و موازی می باشد امکان برش یک جسم را به لیزر می دهد.

در صورتی که نور معمولی ناهمدوس می باشد و امواج آن با اختلاف زمانی زیادی از هم  به جسم می رسند، نور معمولی دارای طیف وسیعی می باشد و به صورت پراکنده تولید می شود ودر یک راستا حرکت نمی کند، حتی اگر از قوی ترین منبع نوری نیز استفاده شود قابلیت برش اجسام را ندارد.

شما با استفاده از دستگاه های لیزر می توانید متریال های مختلفی را برش دهید و حتی با آن طرح های سه بعدی ایجاد کنید.

تمام محتوای این سایت متعلق به شرکت روتک می باشد و کپی برداری بدون ذکر منبع غیر قانونی می باشد.

منابع بیشتر جهت مطالعه:

لیزر – ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

لیزر چیست؟
جمعا 3 رای و میانگین رضایت مشتریان 5

0 پاسخ

ثبت دیدگاه

مایل به ملحق شدن به بحث هستید ؟
به ما بپیوندید !

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.