6. Применение со2-лазеров.

Области применения СО₂-лазеров приведены в таблице на Рис. 9.

Рис. 9. Области применения СО₂-лазеров.

Наиболее широкое применение СО₂ лазеров осуществляется в обработке материалов из-за высокого КПД по сравнению с другими лазерами и высокой выходной мощностью. Сварка, резка, обработка поверхностей, маркировка, гравировка, изготовление материалов – все это возможно осуществить с помощью СО₂-лазеров.

Когда лазерный луч попадает на метал или другой материал, энергия излучения поглощается, и метал, нагревается. В случае сильного поглощения энергии, вещество плавится и испаряется, и эти тепловые процессы можно успешно применять для обработки самых разных материалов. Например, нагревание стали, приводит к тому, что изменяется ее кристаллическая структура и происходит то, что называется закалкой стали. Далее, инициируемое лазерным излучением плавление используется для сварки. При сверлении и резке материалов достигается его локальное испарение. Испарившиеся вещества, можно вновь использовать для нанесения тонких слоев. Это те направления разработок, которые имеют огромное значение, например, в развитии микротехнологий. Если в нанесении покрытий еще проводятся испытания, то резка, сварка и обработка уже в полной мере используется на производствах.

СО₂-лазеры используются, прежде всего, для обработки средних и крупных заготовок. Речь идет при этом о достаточно больших лазерах объемом в несколько кубометров. Пример одного из таких лазеров представлен на Рис. 10. Преимущество по сравнению с другими способами обработки материалов состоят, в том, что здесь можно в листовом металле любые профили. Используя традиционные методы, придется, для каждой операции, изготавливать весьма сложные листовые штампы. На Рис. 11 представлен график скорости сварки в зависимости от толщины листового металла.

Рис. 10. СО₂-лазер для обработки материалов.

Рис. 11. Скорость сварки в зависимости от толщины листового металла.

Рис. 12. Резка лазерным пучком.

Рис. 13. Лазерная сварка.

Так же СО₂-лазер нашел широкое применение в медицине. В хирургии, лазер, используется вместо скальпеля, что позволяет проводить более точные разрезы и сложные операции с минимальным риском для пациентов, и так же для затягивания швов. В урологии, лазер используется для дробления камней в почках без риска для пациентов. В дерматологии для удаления раковых образований на коже. Так же лазеры используют в гинекологии, ЛОР, нейрохирургии, пластической хирургии.

СО₂-лазеры имеют перспективы в исследовании термоядерного синтеза из-за своих преимуществ перед другими лазерами.

Вывод.

Очевидно, что преимущества СО₂-лазеров перед своими «собратьями», дает перспективы в развитии относительно новых областях науки. Позволяет нам осуществлять сложные процессы, например, по нанесению тонкого слоя материала на поверхность. Упрощает работу на производстве и ускоряет ее. Можно предположить, что СО₂-лазеры найдут еще более широкое применение.

Список литературы.

1. Л.В. Тарасов Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. М.: Радио и связь, 1961. – 440с.

2. Ю. Айхлер, Г. И. Айхлер Лазера. Исполнение, управление, применение. М.: Техносфера, 2008. – 440с.

3. Р. Ладенбург Дисперсия в электрически возбужденных газов. Принстон: Phys. Rev.

4. Е.Д. Вовченко, А.П. Кузнецов, А.С. Савёлов Лазерные методы диагностики плазмы. М.: МИФИ, 2008. – 204с.