A’ Bặ B’ + ∆E.
3.6.Đặc điểm và khả năng ứng dụng của laser 1 Đặc điểm của laser
3.6.1 Đặc điểm của laser
1. Công suất ( C−ờng độ ) của nguồn bức xạ bằng ánh sáng rất mạnh so với nguồn năng l−ợng điện từ có cùng nguồn.
2. Độ đơn sắc cao . Độ đơn sắc đ−ợc đặc tr−ng bởi tỷ số à = ∆λ / λo . S = ∆ω / ωo
Trong đó ∆λ - Chiều rộng quang phổ; à - Mức độ đơn sắc ωo - Tần số ứng với độ dài b−ớc sóng λo
Laser Rubin-Hồng Ngọc : λ = 0,69 àm
Với D = 1 cm Đ−ờng kính chùm tia bức xạ thì góc phân kỳ θ0,5 = 0,85.10-4 rad ≈ 14''
Laser CO2 : λ = 10,6 àm
Với D = 1,2.10-3 cm Đ−ờng kính chùm tia bức xạ thì θ0,5 = 0,85.10-4 rad ≈ 3'20''
Trong thực tế góc phân kỳ có lớn hơn do ảnh h−ởng của độ đồng nhất về sự phân bố biên độ và các pha trong vùng bức xạ.
Ví dụ - kích th−ớc vùng bức xạ của tinh thể hồng ngọc khoảng 100 àm; kích th−ớc vùng bức xạ của hổn hợp hồng ngọc khoảng 850 àm (R−kalinpage 8)
3. Tính đồng loạt cao :
Thời gian kết hợp đối với tia ánh sáng th−ờng là : 10-8 s Thời gian kết hợp đối với tia laser là : 10-2 - 10-1s 4. Kích th−ớc chùm tia nhỏ, có h−ớng tập trung và có tính hội tụ cao 5. Tần số ổn định;
10-9 s 10-8s 10-3s Liên tục τ
Loại laser Nd-thuỷ tinh YAG, Rubun, CO2
Rubin, N2; Thuỷ tinh + Nd
Vùng Gia công màng mỏng Đột lỗ Cắt
ứng dụng
Hình 4-1 Khoảng thời gian bức xạ của một số loại lase [5](trang.1)
7. B−ớc sóng ngắn và có dãi sóng bức xạ lớn từ tia cự tím đến hồng ngoại nên khả năng ứng dụng rộng. Chiều dài b−ớc sóng trong khoảng ( 0,1 - 70 àm). Trong thực tế ng−ời ta quan tâm nguồn có chiều dài b−ớc sóng trong khoảng 0,4 - 10,6 àm. Vì trong khoảng này nguồn laser đã đạt đ−ợc một số thông số yêu cầu : nguồn nhiệt l−ợng, công suất xung và cơng suất khi máy phát làm việc liên tục có ý nghĩa cho q trình gia công kim loại.
0,2 0,33 Tử ngoại 0,5 0,63 0,69 1,06 10,6 Hồng ngoại λ Hg N2 Ar Xe He - Ne Rubin Nd CO2.
Lớp màng mỏng Kim loại Phi kim loại
Hình 4-2 Sơ đồ phân bố các loại sóng bức xạ của một số laser [5] (trang 17)
8. Mật độ nguồn nhiệt lớn ( 107 ... 108 W/ cm2 . Có thể đạt 1010 - 1014 W/cm2.