Un laser CO2 è un tipo di laser a gas. In questo dispositivo, l'elettricità viene fatta passare attraverso un tubo riempito di gas, producendo luce. Le estremità del tubo sono specchi; uno dei quali è completamente riflettente e l'altro che lascia passare un po 'di luce. La miscela di gas è generalmente costituita da anidride carbonica, azoto, idrogeno ed elio. La luce prodotta dai laser a CO2 è invisibile, cadendo nella gamma del lontano infrarosso dello spettro luminoso.
Produzione del raggio laser
Quando stimolati da una corrente elettrica, le molecole di azoto nella miscela di gas diventano eccitato, nel senso che guadagnano energia. L'azoto è usato perché può mantenere questo stato eccitato per lunghi periodi di tempo senza scaricare l'energia sotto forma di fotoni o luce. Le vibrazioni ad alta energia dell'azoto a loro volta eccitano le molecole di anidride carbonica. A questo punto, il laser raggiunge uno stato chiamato inversione di popolazione, il punto in cui un sistema ha particelle più eccitate di quelle non eccitate. Perché il laser produca un raggio di luce, gli atomi di azoto devono perdere il loro stato eccitato rilasciando energia sotto forma di fotoni. Questo accade quando gli atomi di azoto eccitati entrano in contatto con gli atomi di elio molto freddi, che provocano la liberazione dell'azoto.
Scarico della luce laser
La luce prodotta è molto potente rispetto alla luce normale perché tubo di gas è circondato da specchi, che riflettono la maggior parte della luce che viaggia attraverso il tubo. Questo riflesso della luce fa sì che le onde luminose prodotte dall'azoto aumentino di intensità. La luce aumenta mentre viaggia avanti e indietro attraverso il tubo, uscendo solo dopo essere diventata abbastanza luminosa da passare attraverso lo specchio parzialmente riflettente.
Potenza del fascio e lunghezza d'onda
Luce da un laser a CO2 è abbastanza potente da tagliare molti materiali, compresi tessuti, legno e carta; i laser a CO2 più potenti sono utilizzati per la lavorazione di acciaio e altri metalli. Sebbene i laser CO2 ad alta potenza superino i 1.000 W, quelli utilizzati per la lavorazione sono generalmente compresi tra 25 e 100 W; al confronto, i puntatori laser sono pochi millesimi di watt. Perché è nell'infrarosso, ha una lunghezza d'onda molto lunga, circa 10,6 micrometri; è molto più lungo della luce visibile, che oscilla tra circa 450 e 700 nanometri. Come i laser continui, il tipo di CO2 è il più potente nella produzione.
