نظرية القطع بالليزر ومبدأ العمل

Jun 11, 2024

ترك رسالة

الليزر هو اختصار لـ "تضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع". وبصرف النظر عن تطبيقات القطع بالليزر، يتم استخدامه في الوصل والمعالجة الحرارية والفحص والتصنيع الحر. يختلف القطع بالليزر عن عمليات التصنيع بالليزر الأخرى لأنه يتطلب كثافات طاقة أعلى ولكن أوقات تفاعل أقصر.

 

يتم توليد الليزر بواسطة مصدر ضوء عالي الكثافة داخل تجويف ليزر عاكس، يحتوي على قضيب ليزر يولد الإشعاع. يحفز مصدر الضوء ذرات قضيب الليزر أثناء امتصاصها لأطوال موجية من الضوء من مصدر الضوء. يتكون الضوء من حزم صغيرة من الفوتونات التي تصطدم بذرات الوسائط الدائمة وتنشطها. تطلق ذرات الفوتون النشطة فوتونين آخرين بنفس الطول الموجي والاتجاه والطور، ويسمى هذا الانبعاث المحفز. تحفز الفوتونات الجديدة ذرات أخرى نشطة تنتج المزيد من الفوتونات، مما يتسبب في سلسلة من الإثارات.

 

تتحرك الفوتونات بشكل عمودي على المرايا المتوازية الموجودة على طرفي قضيب الليزر ولكنها تظل داخل قضيب الليزر. إحدى المرايا ناقلة للضوء، مما يسمح بخروج الضوء جزئيًا من التجويف. هذا التيار الهارب من الضوء المتماسك أحادي اللون هو شعاع الليزر المستخدم لقطع المادة. مجموعة أخرى من المرايا أو الألياف البصرية توجه الضوء إلى عدسة تركز الضوء على المادة.

 

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الليزر المستخدمة في القطع، وهي ليزر ثاني أكسيد الكربون، وليزر Nd-YAG (نيوديميوم يتريوم-ألومنيوم-جارنيت)، وليزر الألياف الضوئية. وهي تختلف في المواد المستخدمة لتوليد شعاع الليزر.