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激光技术结课论文姓名：李天昊学院：交通运输班级：铁道运输1209学号导老师：郑义浅谈co2激光切割机激光器关键技术指标要求李天昊（北京交通大学 交通运输学院 铁道运输1209班摘要：CO2激光器从诞生到现在近50年的时间里一直被人们所关注，是一种比较理想的激光器。相对于其他的激光器，CO2激光器具有较好的方向性，单色性和较好的频率稳定性。CO2激光器在医疗，军事，工业等方面都得到了广泛的应用。CO2激光器在激光加工方面占主导地位，它广泛的用于焊接，切割，热处理和清洗等方面。但是CO2激光器的转换效率不是很高，限制了其发展。未来的CO2激光器将向着高功率横流，声光调Q，射频激励波导，便携式，高功率连续等几个方相发展。本文选取co2激光切割机作为研究对象，通过对co2激光切割机激光器关键技术指标的定量讨论，力求给读者一个理性的认识。激光器切割机功能强大，应用广泛。在钣金加工、广告标牌字制作、高低压电器柜制作、机械零件、厨具、汽车、机械、金属工艺品、锯片、电器零件、眼镜行业、弹簧片、电路板、电水壶、医疗微电子、五金、刀量具等行业发挥着巨大的作用。关键词：co2激光切割机 激光器 关键技术 计算依据1 co2激光切割机激光器基本介绍及关键技术1.1工作原理与其它分子激光器一样，CO2激光器工作原理其受激发射过程也较复杂。分子有三种不同的运动，即分子里电子的运动，其运动决定了分子的电子能态；二是分子里的原子振动，即分子里原子围绕其平衡位置不停地作周期性振动——并决定于分子的振动能态；三是分子转动，即分子为一整体在空间连续地旋转，分子的这种运动决定了分子的转动能态。分子运动极其复杂，因而能级也很复杂。CO?分子为线性对称/view/25255.htm分子，两个氧原子分别在/view/23998.htm碳原子的两侧，所表示的是原子的/view/533000.htm平衡位置。分子里的各/view/21855.htm原子始终运动着，要绕其平衡位置不停地振动。根据分子/view/135986.htm振动理论，CO?有三种不同的振动方式：①二个氧原子沿分子轴，向相反方向振动，即两个氧在振动中同时达到振动的最大值和平衡值，而此时分子中的/view/2082655.htm碳原子静止不动，因而其振动被叫做对称振动。②两个氧原子在垂直于分子轴的方向振动，且振动方向相同，而/view/2082655.htm碳原子则向相反的方向垂直于分子轴振动。由于三个原子的振动是同步的，又称为变形振动。③三个原子沿对称轴振动，其中/view/2082655.htm碳原子的振动方向与两个氧原子相反，又叫反对称振动能。在这三种不同的振动方式中，确定了有不同组别的/view/52083.htm能级。1.2激发过程CO2激光器中，主要的工作物质由CO?，/view/4885.htm氮气，/view/470626.htm氦气三种气体组成。其中CO?是产生/view/2290672.htm激光辐射的气体、/view/4885.htm氮气及/view/470626.htm氦气为辅助性气体。加入其中的氦，可以加速010能级热弛预过程，因此有利于激光能级100及020的抽空。/view/4885.htm氮气加入主要在CO?激光器中起/view/2444538.htm能量传递作用，为CO?激光上能级/view/4059957.htm粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。 CO?分子激光跃迁能级图 　CO?激光器的激发条件：放电管中，通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时，放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO?分子发生碰撞，N2分子把自己的能量传递给CO2分子，CO?分子从低能级跃迁到高能级上形成/view/931949.htm粒子数反转发出激光。1.3结构激光管是激光机中最关键的部件。常用硬质玻璃制成，一般采用层套筒式结构。最里面一层是放电管，第2层为水冷套管，最外一层为储气管。/view/565779.htm二氧化碳激光器放电管直径比He-Ne激光管粗。放电管的粗细一般来说对/view/192874.htm输出功率没有影响，主要考虑到光斑大小所引起的/view/2822966.htm衍射效应，应根据管长而定。管长的粗一点，管短的细一点。放电管长度与/view/192874.htm输出功率成正比。在一定的长度范围内，每米放电管长度输出的/view/44147.htm功率随总长度而增加。加水冷套的目的是冷却工作气体，使/view/192874.htm输出功率稳定。放电管在两端都与储气管连接，即储气管的一端有一小孔与放电管相通，另一端经过螺旋形回气管与放电管相通，这样就可使气体在放电管