Información sobre el láser

Los datos de la investigación han demostrado queLa eficiencia de conversión fotoeléctrica deCO2Rfláseres aproximadamente 10% ~ 20%, y la energía restante se convertirá en calor residual.

Si el área de descarga del láser de RF de CO2 no disipa el calor de manera efectiva, la temperatura del gas en el área de descarga continuará aumentando para causar que el movimiento térmico de las moléculas en el área de descarga aumente con el aumento de la temperatura y el consumo de moléculas en el nivel de energía superior, ampliando así la transición de la línea espectral molecular de CO2 y, finalmente, afectando la estabilidad de la potencia de salida del láser o reduciendo su potencia de salida.

Como resultado, es muy crítico disipar el calor del láser por medios auxiliares externos.

Actualmente, los datos existentes han demostrado queLa eficiencia de conversión fotoeléctrica es alta cuando la temperatura del gas láser del láser CO2 es 400-500K.

Métodos comunes de disipación de calor de los láseres

Por lo general, hay dos métodos de disipación de calor para el uso de láseres de RF: refrigeración por aire y refrigeración por agua.

El método de enfriamiento por aire esA menudo se utiliza en láseres de baja potencia (potencia generalmente no excede los 100W); Aguaenfriamientométodocubre todo el rango de potencia del láser de CO2s.

Los dos métodos de disipación de calor anteriores tienen una característica común, es decir, no enfrían directamente el área de descarga que genera calor, sino que conducen el calor residual generado en el área de descarga al refrigerante o a la placa de disipación de calor a través de la conducción.
 

Influencia de la temperatura del refrigerante en el láser

Para el método de enfriamiento por agua, el agua purificada, el agua destilada o el agua desionizada se utilizan generalmente como refrigerante (el anticongelante también se puede usar en invierno) para enfriar los láseres.

De acuerdo con la Ley de Enfriamiento de Newton:


Donde, Φ representa el calor disipado, A representa el área del radiador, η representa el coeficiente de transferencia de calor, Δt representa la diferencia de temperatura.

Se puede concluir que después de determinar la estructura y el material del láser de CO2, el factor principal que afecta la disipación de calor es la diferencia de temperatura (la diferencia de temperatura aquí se refiere a la diferencia de temperatura entre la temperatura del refrigerante y la temperatura del área de descarga del láser).

Tomando el agua purificada como ejemplo, cuando la temperatura del refrigerante aumenta, la diferencia de temperatura entre el agua purificada y el área de descarga disminuirá, el efecto de disipación de calor disminuirá y, en última instancia, afectará la potencia del láser. Según algunos datos experimentales,cuandoLa temperatura del refrigerante (agua purificada) aumenta en aproximadamente 1°C, la potencia del láser disminuirá en aproximadamente 0.5% ~ 1%.

¿Se puede bajar infinitamente la temperatura del refrigerante? No. Para algunos láseres de CO2, una temperatura de enfriamiento demasiado baja requiere un tiempo de calentamiento láser más largo, lo que reducirá la eficiencia de trabajo del láser.

La influencia más común es que una temperatura de refrigerante demasiado baja provocará condensación en la superficie del láser, afectará el uso del láser e incluso acortará su vida útil.

RefrigeranteyPotencia láser estable

Obviamente, para que la potencia de salida del láser sea más estable, es necesario hacer que la temperatura del gas láser de CO2 sea relativamente estable, es decir, un efecto de disipación de calor estable.
ZAMIA F8i RF Diagrama de potencia láser

Se puede ver en la Ley de Enfriamiento de Newton (Ф = Α * η * Δt) que la diferencia de temperatura constante(Δt) es el factor clave del efecto estable de disipación de calor.

Teniendo en cuenta la potencia y la estabilidad del láser, SPT recomienda ajustar la temperatura del refrigerante láser de CO2 de RF a 25 ± 2 ° C. En verano caluroso, también puede fijar a 28 ± 2 ° C para evitar la condensación.

Haga clic para obtener más información sobre la prevención del láserDecondensación
 

Ajuste de la temperatura del refrigerante láser RF CO2 a 25 ± 2 °C

En invierno, si las condiciones lo permiten, es necesario mantener el enfriador funcionando continuamente. Para ahorrar energía, se recomienda ajustar la temperatura del agua a baja temperatura y temperatura normal a 5 ~ 10 ° C para garantizar que el refrigerante esté en estado circulante y que la temperatura no sea inferior al punto de congelación.

Haga clic para obtener más información sobre el anticongelante láser.

El anticongelante de marca profesional también se puede usar si es necesario (no lo reemplace con etanol, de lo contrario puede causar daños).