Informações do laser

Os dados da pesquisa mostraram quea eficiência de conversão fotoelétrica deCO2RFlaseré de cerca de 10% ~ 20%, e a energia restante será convertida em calor residual.

Se a área de descarga do laser de RF de CO2 não dissipar o calor de forma eficaz, a temperatura do gás na área de descarga continuará a subir para causar o movimento térmico das moléculas na área de descarga aumentando com o aumento da temperatura e o consumo de moléculas no nível de energia superior, ampliando assim a transição da linha espectral molecular de CO2 e, eventualmente, afetando a estabilidade da potência de saída do laser ou reduzindo sua potência de saída.

Como resultado, é muito crítico dissipar o calor do laser por meios auxiliares externos.

Atualmente, os dados existentes mostraram quea eficiência de conversão fotoelétrica é alta quando a temperatura do gás do laser do laser do CO2 é 400-500 mil.

Métodos comuns de dissipação de calor de lasers

Geralmente, existem dois métodos de dissipação de calor para o uso de lasers de RF: resfriamento a ar e resfriamento a água.

O método de resfriamento de ar éfrequentemente usado em lasers de baixa potência (a potência geralmente não excede 100W); Águaarrefecimentométodocobre toda a faixa de potência do laser de CO2s.

Os dois métodos de dissipação de calor acima têm uma característica comum, ou seja, eles não resfriam diretamente a área de descarga que gera calor, mas conduzem o calor residual gerado na área de descarga para o refrigerante ou a placa de dissipação de calor por condução.
 

Influência da temperatura do líquido de arrefecimento no laser

Para o método de resfriamento a água, água purificada, água destilada ou água deionizada é geralmente usada como refrigerante (anticongelante também pode ser usado no inverno) para resfriar os lasers.

De acordo com a Lei do Resfriamento de Newton:


Onde, Φ representa o calor dissipado, A representa a área do radiador, η representa o coeficiente de transferência de calor, Δt representa a diferença de temperatura.

Pode-se concluir que após a determinação da estrutura e do material do laser de CO2, o principal fator que afeta a dissipação de calor é a diferença de temperatura (a diferença de temperatura aqui se refere à diferença de temperatura entre a temperatura do refrigerante e a temperatura da área de descarga do laser).

Tomando a água purificada como exemplo, quando a temperatura do refrigerante aumenta, a diferença de temperatura entre a água purificada e a área de descarga diminui, o efeito de dissipação de calor diminui e, finalmente, afeta a potência do laser. De acordo com alguns dados experimentais,quandoa temperatura do refrigerante (água purificada) aumenta em cerca de 1°C, a potência do laser diminuirá em cerca de 0,5% ~ 1%.

A temperatura do líquido de arrefecimento pode ser reduzida infinitamente? Não. Para alguns lasers de CO2, uma temperatura de resfriamento muito baixa requer um tempo de aquecimento do laser mais longo, o que reduzirá a eficiência de trabalho do laser.

A influência mais comum é que a temperatura muito baixa do refrigerante levará à condensação na superfície do laser, afetará o uso do laser e até reduzirá sua vida útil.

RefrigeranteePotência do laser estável

Obviamente, para tornar a potência de saída do laser mais estável, é necessário tornar a temperatura do gás do laser de CO2 relativamente estável, ou seja, efeito de dissipação de calor estável.
Diagrama de potência do laser ZAMIA F8i RF

Pode-se ver pela Lei do Resfriamento de Newton (Ф=Α*η*Δt) que a diferença de temperatura constante(Δt) é o fator chave do efeito estável da dissipação de calor.

Considerando a potência e a estabilidade do laser, a SPT recomenda definir a temperatura do refrigerante do laser de CO2 de RF para 25 ± 2°C. No verão quente, você também pode definir 28 ± 2°C para evitar condensação.

Clique para saber mais sobre como prevenir o laserDecondensação
 

Definir a temperatura do refrigerante do laser RF CO2 para 25 ± 2 °C

No inverno, se as condições permitirem, é necessário manter o chiller funcionando continuamente. Para economizar energia, recomenda-se ajustar a temperatura da água de baixa temperatura e temperatura normal para 5 ~ 10 °C para garantir que o refrigerante esteja em estado circulante e a temperatura não seja inferior ao ponto de congelamento.

Clique para saber mais sobre o anticongelante a laser.

O anticongelante de marca profissional também pode ser usado se necessário (não o substitua por etanol, caso contrário pode causar danos).