Laser-MischgasBezeichnet ein Arbeitsmedium, das durch Mischen mehrerer Gase in einem bestimmten Verhältnis entsteht, um während der Lasererzeugung und -anwendung spezifische Lasereigenschaften zu erzielen. Verschiedene Lasertypen erfordern Lasergasmischungen mit unterschiedlichen Komponenten. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung:

Gängige Typen und Anwendungen

CO2-Laser-Mischgas

Hauptsächlich bestehend aus Kohlendioxid (CO₂), Stickstoff (N₂) und Helium (HE). Kohlendioxidlaser finden breite Anwendung in der industriellen Bearbeitung, beispielsweise beim Schneiden, Schweißen und der Oberflächenbehandlung. Kohlendioxid ist dabei die Schlüsselkomponente für die Lasererzeugung. Stickstoff beschleunigt den Energieübergang der Kohlendioxidmoleküle und erhöht so die Laserleistung. Helium trägt zur Wärmeableitung und Stabilität der Gasentladung bei und verbessert dadurch die Qualität des Laserstrahls.

Excimerlaser-Mischgas

Gemischt aus Edelgasen (wie z. B. Argon (AR)),Krypton (KR), Xenon (XE)) und Halogenelemente (wie Fluor (F), Chlor (Cl)), wie z. B.ARF, KRF, XeCl,usw. Dieser Lasertyp wird häufig in der Fotolithografie eingesetzt. In der Halbleiterchip-Herstellung ermöglicht er die Übertragung hochauflösender Grafiken; er findet auch Anwendung in der Augenchirurgie, beispielsweise bei der Excimer-Laser-in-situ-Keratomileusis (LASIK), mit der Hornhautgewebe präzise geschnitten und Sehfehler korrigiert werden können.

Helium-NeonLasergasMischung

Es ist eine Mischung ausHeliumUndNeonin einem bestimmten Verhältnis, üblicherweise zwischen 5:1 und 10:1. Der Helium-Neon-Laser ist einer der ersten Gaslaser mit einer Wellenlänge von 632,8 Nanometern, die dem roten sichtbaren Lichtspektrum entspricht. Er wird häufig für optische Demonstrationen, Holografie, Laserpointer und andere Anwendungen wie Ausrichtung und Positionierung im Bauwesen sowie in Barcode-Scannern in Supermärkten eingesetzt.

Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung

Hohe Reinheitsanforderungen: Verunreinigungen im Lasergasgemisch beeinträchtigen die Laserleistung, die Stabilität und die Strahlqualität. Beispielsweise korrodiert Feuchtigkeit die internen Laserkomponenten, und Sauerstoff oxidiert die optischen Komponenten und mindert deren Leistung. Daher muss die Gasreinheit üblicherweise über 99,99 % liegen, in speziellen Anwendungen sogar über 99,999 %.

Genaues Mischungsverhältnis: Das Verhältnis der einzelnen Gaskomponenten hat einen signifikanten Einfluss auf die Laserleistung und muss exakt den Anforderungen der Laserkonstruktion entsprechen. Beispielsweise beeinflussen Änderungen des Stickstoff-Kohlendioxid-Verhältnisses in einem Kohlendioxidlaser die Ausgangsleistung und den Wirkungsgrad.

Sichere Aufbewahrung und Verwendung: EinigeLaser-MischgaseSie können giftig, ätzend oder entzündlich und explosiv sein. Beispielsweise ist das Fluorgas im Excimerlaser hochgiftig und ätzend. Bei Lagerung und Verwendung müssen strenge Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, wie etwa die Verwendung gut verschlossener Lagerbehälter mit Belüftungseinrichtungen und Gasleckage-Erkennungsgeräten.