Uvođenje CO2 Ler
CO2 laser izumio je C. Kumar N. Patel iz Bell Labsa 1964. i drevna je tehnologija u promjenjivoj optoelektroničkoj industriji. Usprkos svojoj duljini vremena, tehnologija CO2 lasera nastavlja rasti na tržištu sa svojom jedinstvenom valnom duljinom, snagom i spektralnom čistoćom.
Mnogi prirodni materijali i sintetički materijali imaju jake apsorpcijske vrhove pri 9 do 12 μm, što je slučaj s valnom duljinom izlazne valne dužine CO2 lasera, što pruža mnogo mogućnosti za CO2 lasere u obradi materijala i spektralnoj analizi. Ovaj pojas je također uključen u prozor za prijenos atmosfere i stoga je idealan za mnoge primjene osjetljivosti i rangiranja. Tipični CO2 laser nastaje plinskim ispuštanjem iz miješanog plina koji sadrži molekule CO2. Budući da su energetske razine molekularne vibracije i rotacije vrlo bliske, fotoni proizvedeni prijelazom CO2 molekula između tih energetskih razina su niži u energiji i dulji su u valnoj duljini od vidljive i gotovo infracrvene svjetlosti.
CO2 laseri su dostupni u rasponu snage od mili-vata do nekoliko desetaka tisuća vata i mogu se koristiti za proizvodnju instrumenata kao i za snažno rezanje. Budući da CO2 laseri imaju visoku spektralnu čistoću, širine linija do 1 kHz bez žrtvovanja snage, učinkovitost pretvorbe može doseći 10%. Te značajke čine CO2 lasere prikladnim za nove primjene u obradi materijala, laserskom rangiranju i radarima, pomoć pri vizualizaciji toplinske slike i ciljane medicinske primjene.
Otkako su desetljećima izmišljene, nebrojeni CO2 laseri su primijenjeni na medicinska, proizvodna i znanstvena istraživanja, od 4-znamenkastog digitalnog tiska na kineskoj liniji za proizvodnju brze mineralne vode do Mercedes-Benz auto-zavarivanja u Njemačkoj. Čak i danas, kada laserski laseri potiskuju veliko tržište za CO2 lasere i kvantne kaskade, laseri ne prekidaju područje inovacija, ako se CO2 laseri kreću prema namjenskim područjima, oni će se i dalje naširoko koristiti na tržištu.
Challenge natjecanje
Usprkos ovim dugoročnim prednostima, CO2 laseri su naišli na izazove u nekim područjima. Fiber laseri i kvantni kaskadni laseri proširili su se na mnoge primjene koje su prethodno dominirale CO2 laserima.
U industrijskim primjenama, laserski laseri velike snage pružaju veću učinkovitost, njihova energija može se bolje apsorbirati od metalnih materijala, a troškovno su učinkovitiji. Međutim, CO2 laseri su još uvijek jedini način obrade mnogih nemetalnih materijala jer ti materijali ne apsorbiraju valnu duljinu vlakana lasera u blizini infracrvenih zraka.
Kvantni um kaskadni laseri mogu proizvesti valne duljine u rasponu od 2 do 12 μm i kompaktniji su, što ih čini važnim alatom u aplikacijama spektroskopije. Međutim, mnoge senzorske, spektralno osjetljive industrijske i medicinske primjene u dugom valnom području od 8 do 12 μm zahtijevaju veću snagu, bolju spektralnu čistoću, izvrsnu koherenciju i stabilne prostorne načine. Ovo su samo CO2 laseri. postići.
Osim tehničkih izazova, kineska industrija laserske industrije također je dovela do nižih i nižih cijena. Standardni CO2 laseri brzo postaju komercijalizirani, s preprekama za ulazak i naglim padom profita. Prije tri godine, kineske su tvrtke kupile lasere od 30W CO2 proizvedene u SAD-u za 4.500 dolara; sada su domaći CO2 laseri na tržištu, spuštajući cijene na 2.000 dolara.
Ti čimbenici označavaju kraj razdoblja “temeljenog na cijeni”. U razdoblju cijena koje se temelje na cijenama, tvrtka proizvodi lasere specifične prosječne snage i može se primijeniti na više polja. Cijena je proporcionalna snazi. S ovom strategijom, neke vrlo uspješne tvrtke kao što su Synrad, Coherent i Rofin nude niz CO2 lasera u rasponu od nekoliko vata do nekoliko desetaka tisuća vata, što također omogućuje CO2 lasere u postrojenjima za preradu plastike, stomatološke ordinacije, linije za montažu mobitela. , itd. Polje je široko korišteno.
Iako su CO2 laseri okončani kao "sveobuhvatno rješenje za sve primjene", s pojavom novih materijala i sve strožim zahtjevima industrijske i znanstvene obrade, za to su potrebni novi laseri koji zahtijevaju prave lasere. Vrijednosni prijedlog ima dublje tehničko razumijevanje i zahtijeva potpuno drugačiji način proizvodnje i promicanja CO2 lasera. CO2 laseri rješavaju ove nove izazove.
Što se tiče proizvodnje, ovaj novi model zahtijeva prilagodbe raznim specifikacijama CO2 lasera kako bi se u potpunosti prilagodile specifičnim potrebama kupca. Što se tiče tržišta, od prethodne prosječne snage i vrijednosti "temeljene na cijeni", pretvoreno je u prilagođeno rješenje za oblikovanje oblika impulsa, vršne snage, namjenske valne duljine i stabilnog rada lasera prema specifičnim materijalima i zahtjevi primjene.
