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CO2激光技術(shù)的發(fā)展

      CO2激光器的一個(gè)重要進(jìn)展是使用N2和CO2混合氣體作為介質(zhì)。1964年Le和Sommaire[3]發(fā)現(xiàn)使用N2可以使CO2激光器獲得較高的輸出功率和效率。加入N2氣體后，N2分子和CO2分子發(fā)生第二類(lèi)碰撞時(shí)，處于基態(tài)的N2分子將其振動(dòng)能量傳遞給基態(tài)的CO2分子。加入N2分子后，激光的輸出功率從1mW提高到11.9W, 光電裝換效率也提高到3%。CO2激光器的另一個(gè)重要進(jìn)展是在N2和CO2混合氣體加入He。He的作用是使氣體冷卻和放電中的電子能量分布保持在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，以便更加有效的激發(fā)CO2分子。

(1)平行面光管。它是一種常見(jiàn)的方式，即在CO2激光發(fā)生器的輸出端加一平行面光管開(kāi)展擴(kuò)束解決，擴(kuò)束后的光束直徑增大，散射角縮小，使在激光切割工作中范圍之內(nèi)遠(yuǎn)端和遠(yuǎn)側(cè)聚焦前光束規(guī)格貼近一致。 (2)在切上提升一單獨(dú)的挪動(dòng)鏡片的下軸，它與操縱噴頭到原材料表層間距(standoff)的Z軸是2個(gè)獨(dú)立同分布的一部分。當(dāng)數(shù)控機(jī)床上的工作臺(tái)面挪動(dòng)或光軸挪動(dòng)時(shí)，光束從近端到遠(yuǎn)側(cè)F軸也另外挪動(dòng)，使光束聚焦后光斑直徑在全部生產(chǎn)加工地區(qū)內(nèi)保持一致。 (3)操縱聚焦鏡(一般為金屬材料反射面聚焦系統(tǒng)軟件)的壓力。若聚焦前光束規(guī)格縮小進(jìn)而聚焦光斑直徑增大時(shí)kwt_8wt，自動(dòng)控制系統(tǒng)壓力更改聚焦折射率使聚焦光斑直徑縮小。 (4)航空光路自動(dòng)切割機(jī)上提升x、y方位的賠償光路系統(tǒng)軟件。即當(dāng)激光切割遠(yuǎn)側(cè)光程提升時(shí)使賠償光路減少；相反當(dāng)激光切割近端光程減少時(shí)，使賠償光路提升，以維持光程長(zhǎng)短一致

在日常使用過(guò)程中，采用光纖激光器的切割機(jī)（后文簡(jiǎn)稱(chēng)光纖切割機(jī)）需耗費(fèi)的材料有：聚焦鏡、陶瓷體、噴嘴、保護(hù)鏡等，成本約3元/小時(shí)。

另外，據(jù)4年來(lái)的統(tǒng)計(jì)，激光模塊和擴(kuò)束鏡有其使用壽命，從而分別產(chǎn)生約4元/小時(shí)、1元/小時(shí)的成本(特別說(shuō)明，ROFIN光纖激光器需更換的單元是半導(dǎo)體模組，成本約1元/小時(shí))。

采用CO2激光器的切割機(jī)（后文簡(jiǎn)稱(chēng)CO2切割機(jī)）需耗費(fèi)的材料有：聚焦鏡、陶瓷體、噴嘴、反射鏡等，成本約2.5元/小時(shí)。

光纖激光器無(wú)需介質(zhì)氣體；CO2激光器需使用介質(zhì)氣體才能產(chǎn)生激光，成本約1元/小時(shí)。

另外，CO2激光器每3000小時(shí)進(jìn)行常規(guī)點(diǎn)檢，每6000小時(shí)進(jìn)行深度點(diǎn)檢，發(fā)生約2元/小時(shí)的成本。