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焊接及金属加工

发表时间:2018-12-29 11:02

二氧化碳激光金属切割所需的激光气体


    金属切割的二氧化碳激光发生气体一般为纯度为99.999%的高纯二氧化碳、纯度为99.999%的高纯氦气及纯度为99.999%的高纯氮气,按照激光厂家给出的特定比例进行混合而成的激光混合气体,也有部分激光切割机自身带有激光气体预混设备,激光厂家只需要采购高纯二氧化碳、高纯氦气及高纯氮气,由激光切割机自身带有的预混设备进行预混。激光切割机对激光气体要求很高,当激光气体中含有较多的杂质时,会影响激光光束,从而影响激光切割质量。

   用二氧化碳激光切割机切割金属时,由二氧化碳、氦气及氮气组成的激光混合气体发生激光,一般分为激光氧气助燃切割和激光熔化切割,氧气助燃切割一般用于切割碳钢钢板,熔化切割一般用于切割不锈钢板及铝合金板。氧气助燃激光切割是以二氧化碳激光为激光源,用氧气作为切割气体,喷出的氧气与切割的金属发生氧化反应,放出大量的热,并把熔融的金属氧化物吹出,完成碳钢钢板的激光切割。激光熔化切割是指用激光混合气体发生激光切割那些不易氧化的金属时,用激光混合气体发生的激光加热金属,使这些金属熔化,然后用高压氮气吹走这些熔化的金属,完成不锈钢及铝合金的切割,随着切割速度的增加,切割质量就越差。

激光切割碳钢材料时,一般采用液氧低温杜瓦罐


供应应高压氧气,一般的流程是:


  低温液氧杜瓦罐 --> 汽化器 --> 液氧调压器 --> 激光切割设备

  激光切割不锈钢及铝合金等不易氧化的金属材料时,一般采用液氮低温杜瓦罐供应高压氮气,一般的液氮供应流程是:

  低温液氮杜瓦罐 --> 液氮汽化器 --> 液氮调压器 --> 激光切割设备




氦氖激光器


   氦氖激光器,通常被称为HeNe激光器,是一种小型气体激光器,具有多种工业和科学用途。这些激光器主要用在可见光谱中的红光波段的632.8纳米。Thorlabs的红光氦氖气体激光器产品线的稳定输出功率涵盖了从0.5毫瓦到35毫瓦的范围,并且输出光为基本的高斯光束。根据所选取的型号,输出光将为线偏振光或者随机偏振光(非偏振的)。

  氦氖激光器的增益介质是在密封的低压玻璃管中,比例为5:1到20:1不等的氦气和氖气混合气体。这些激光器的激发源是通过玻璃管两端的阳极和阴极的高压放电。该激光器的光学谐振腔由一个高反镜和一个输出耦合镜组成,其中在激光管一端的高反镜是一片高反射率的平面镜,激光管另一端的输出耦合平面镜的透过率约为1%。氦氖激光器往往比较小,腔体长度在大约15厘米到0.5米之间,光输出功率在1毫瓦到100毫瓦之间。Thorlabs提供高达50毫瓦的输出功率。

  Thorlabs的稳定氦氖激光器能实现频率稳定或者强度稳定。在频率稳定模式下,它将保持激光频率或波长恒定。在强度稳定模式下,它将保持输出功率恒定。稳定氦氖激光器是许多光谱学、干涉仪和波长测量仪应用所必需的。


准分子激光氟化氙308nm治疗白癜风


   自从准分子激光从上世纪八十年代被研发出来,准分子激光到目前为止,由原来的军方技术已经转变为民用,并在各个领域得到广泛的应用。氯化氙( XeCI )准分子激光是由Xe、HCl、H2、Ne气体按照一定比例混合所制成的激光工作物质而产生的波为 308nm 的激光。氯Cl是卤族元素,氙Xe为惰性气体,在正常情况下氯和氙是不会发生化合反应的,在自然界中也不存在氯和氙的化合物,但在高压和强电场预电离泵浦作用下,氯可以接受氙的一个电子,形成氯化氙分子,氯化氙不稳定维持的时间很短,很快会解离成为氯和氙,这种不稳定的分子称为准分子,由不稳定的氯化氙准分子受激发而产生的激光即为波长308nm的紫外线激光。

    氯化氙XeCl 308nm准分子激光最初由美国军方研发用于军事领域,因为发现它对皮肤病的治疗作用美国FDA从2000年开始用于皮肤病治疗领域!



准分子激光在硅底板加工、硅片蚀刻中的应用


基于准分子激光的硅底板加工


采用先进准分子激光处理工艺,可以将低电子迁移率的非晶硅转变为性能更高的多晶硅薄膜,从而不但可以为新兴的有源矩阵型有机发光二极管技术(AM-OLED)提供需要的驱动电流,而且可以为高分辨率有源矩阵型液晶屏(AM-LCD)提供更快的电压切换。 通过准分子激光对非晶硅层进行选择性退火及再结晶,可以得到高度有序的微结构,从而实现非晶硅层向多晶硅层的转变。由于308nm准分子激光的短波长及小的穿透深度,硅下面的玻璃衬底将不会受到高功率准分子激光光束的影响。

另外,考虑到准分子激光几百瓦的输出功率,快速大面积处理也是可行的。最终的处理结果是将电子迁移率显著提高到高于100cm2/V-sec,这个值比传统非晶硅层高了两个数量级。图9所示的多晶硅层,其高度有序的晶格结构可以使电子更容易移动。

因此,准分子激光处理工艺可以推动这类依赖于高电子迁移率的、高分辨率有源矩阵型液晶屏(AM-LCD)和有源矩阵型有机发光二极管 (AM-OLED)更快进入市场,这些显示产品具有更快、更亮、更薄、更轻的诱人优势。 总之,由于其低温退火特性,准分子激光表面变换技术,成为可弯曲电子书及报纸这类基于柔性聚合物衬底(而非玻璃底板)的另类显示技术的基本工艺环节


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