السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
هذا مقال قمت بترجمته ويتحدث عن ليزر ثانى أكسيد الكربون تحتوى المقالة المترجمة على تعريف ومقدمة عن ليزر ثانى أكسيد الكربون ثم ننتقل الى الية عمله ثم انواعه وفى النهاية نتطرق الى تطبيقات ليزر ثانى اكسيد الكربون
المقاله هى جزء من موسوعة ضخمة جدا عن فيزياء الليزر وتكنولوجيا الليزر وهذا المقال اول مقال اقوم بترجمته من هذه الموسوعه الكبيرة والتى تحتوى على مئات من المقالات التى تشرح مفاهيم اساسيه وفرعيه ومتخصصه فى الليزر وفيزياء الليزر
هذا رابط للموسوعه لمن يحب الاطلاع عليها :
http://www.rp-photonics.com/categories.html
ليزر ثانى اكسيد الكربون
CO2 Lasers
تعريفه : هو ليزر يتكون من خليط من الغازات ويتم تكبير الضوء بواسطة جزيئات ثانى اكسيد الكربون
ليزر ثانى اكسيد الكربون هو ليزر يعتمد على خليط من الغازات كماده فعالة والتى تحتوى على ثانى اكسيد الكربون (CO2) والهليوم (He) والنتيتروجين (N2)ومن الممكن بعض من الهيدروجين (H2) وبخار الماء او الزينون (Xe) . مثل هذا النوع من الليزر تتم عملية الضخ فيه عن طريق كهربيا عن طريق تفريغ الغاز gas discharge والتى يمكن تنفيذها على تيار مستمر او تيار متردد .ذرات النيتروجين تتم اثارتها بواسطة هذا التفريغ وتنتقل الى المستوى المهتز وشبه المستقر stable vibrational level وعندما تتصادم مع جزيئات ثانى اكسيد الكربون تنقل اليها طاقة الاثارة . الهليوم يميل الى ان يشغل مستوى الاقل طاقة the lower laser level .
شكل رقم (1) : شكل توضيحى لتركيب جهاز ليز ثانى اكسيد الكربون , انبوبة الغاز التى تحتوى على الماده الفعاله يتم ضبطها عند زواية بروستر ويتم ايضا تبريدها بالماء .
ليزر ثانى اكسيد الكربون المثالى يشع عند طول موجى 10.6 ميكرومتر ( 10.6 μm ) ولكننا نحصل على خطوط طيف اخرى فى المنطقه ما بين 9 الى 11 ميكرمتر ( بالتحديد عند 9.6 ميكرومتر ) . فى اغلب الاحوال متوسط القوه التى تنتج من الجهاز تكون ما بين عشرات من الوات و الكيلو وات .
أنواع مختلفه من ليزر ثانى أكسيد الكربون :
يوجد انواع مختلفه من ليزر ثانى أكسد الكربون
_ يوجد انواع منه طاقتها تنحصر ما بين بضعة من الوات الى مئات من الوات . وهذه الانواع تكون مدمجة وقوية وتصل فترة عمر تشغيلها الى عدة الاف من الساعات .
_ اجهزة ذات الطاقه العالية ويتم فيها وضع الغاز فى فجوة ما بين قطبين كهربيين electrodes وتتم عملية التبريد بواسطة الماء . الحرارة الزائدة يتم تحويلها الى القطبين الكهربيين عن طريق الانتشار diffusion . واذا كانت المسافه الفاصله ما بين القطبين المهربيين اصغر من عرض اى قطب منهم من الممكن الحصول على طاقه خارجه تصل الى العديد من الكيلو وات .
_ اجهزة ليزر مستعرضه وسريعة الانسياب ونحصل منها على العديد من الكيوا وات كطاقه خارجة . الحرارة الزائدة يتم التخلص منها عن طريق الانسياب السريع لخليط الغاز الموجود حيث يمر على مبرد خارجى قبل ان يتم اعادة استخدامه فى عملية التفريغ .
_ يوجد ايضا ليزر غاز ثانى اكسيد الكربون الديناميكى ونحصل منه على طاقه فى حدود ميجا وات وفى هذه الحاله هذه الطاقه لا يتم الحصول عليها عن طريق التفريغ الكهربى ولكن عن طريق التفاعل الكميائى .
بصفة اساسية مفاهيم التقسيم تختلف على حسب طريقة استخلاص الحرارة وهندسة الاقطاب الكهربية وضغط الغاز .
تطبيقات ليزر ثانى أكسد الكربون :
ليزر ثانى اكسيد الكربون يستخدم على نطاق واسع فى العلمليات على المواد material processing وبالتحديد فى :
_ قطع المواد البلاستكية والخشب وخلافه وفى هذه الحاله نحتاج الى طاقه ما بين 20 _ 200 وات .
_ قطع ولحام المعادن مثل الصلب الذى لا يصدأ والالمونيوم والنحاس عن طريق تطبيق بضع من طاقه من بضع الكيلو وات .
_ التعليم والتحديد بالليزر laser marking
وتطبيقات اخرى تتمثل فى العمليات الجراحية واخرى فى تتحديد المسافات بالليزر range finding .
ونظرا للطاقه العاليه الناتجه من اجهزة ليزر ثانى اكسيد الكربون وايضا الى الجهد العالى فانها ترفع درجة امان الليزر عند التعامل مع هذه الاجهزة .
انتهى المقال
هذا رابط النسخه الأصلية من المقال لمن اراد الاطلاع عليها .
http://www.rp-photonics.com/co2_lasers.html
الى لقاء فى مقال علمى اخر مترجم من هذه الموسوعه الرائعه والشاملة والمفيده .
تحياتى
اخوكم / محمد مصطفى
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)