レーザー混合ガスの導入と応用

レーザー混合ガスレーザー生成および応用プロセスにおいて、特定のレーザー出力特性を得るために、複数のガスを一定の割合で混合して形成される作動媒体を指します。レーザーの種類によって、使用するレーザー混合ガスの成分は異なります。以下で詳しく説明します。

一般的な種類と用途

CO2レーザー混合ガス

二酸化炭素(CO2)、窒素(N2)、ヘリウム(HE)を主成分とするレーザーです。切断、溶接、表面処理などの工業加工分野では、二​​酸化炭素レーザーが広く利用されています。二酸化炭素はレーザー発生の鍵となる物質であり、窒素は二酸化炭素分子のエネルギー準位遷移を加速してレーザー出力を高め、ヘリウムは放熱とガス放電の安定性維持に役立ち、レーザービームの品質向上に貢献します。

エキシマレーザー混合ガス

希ガス(アルゴン(AR)など)を混合したものクリプトン(KR), キセノン(XE))およびハロゲン元素(フッ素(F)、塩素(CL)など)ARF、KRF、XeCl、このタイプのレーザーは、フォトリソグラフィー技術でよく使用されます。半導体チップ製造では、高解像度のグラフィック転送を実現できます。また、エキシマレーザー角膜内切削術(LASIK)などの眼科手術にも使用され、角膜組織を正確に切除して視力を矯正することができます。

レーザーガス

ヘリウムネオンレーザーガス混合

それは、ヘリウムそしてネオン特定の比率、通常は5:1から10:1です。ヘリウムネオンレーザーは、最も初期のガスレーザーの一つであり、出力波長は632.8ナノメートル(赤色可視光)です。光学デモンストレーション、ホログラフィー、レーザーポインティングなどの分野で広く利用されており、建設現場におけるアライメントや位置決め、スーパーマーケットのバーコードスキャナーにも使用されています。

使用上の注意

高純度要件:レーザーガス混合物中の不純物は、レーザー出力、安定性、ビーム品質に影響を与えます。例えば、水分はレーザー内部部品を腐食させ、酸素は光学部品を酸化させて性能を低下させます。そのため、ガス純度は通常99.99%以上、特殊な用途では99.999%以上が要求されます。

正確な比率:各ガス成分の比率はレーザー性能に大きな影響を与えるため、正確な比率はレーザー設計要件に厳密に従う必要があります。例えば、二酸化炭素レーザーでは、窒素と二酸化炭素の比率の変化がレーザー出力と効率に影響を与えます。

安全な保管と使用:一部レーザー混合ガス毒性、腐食性、または可燃性・爆発性があります。例えば、エキシマレーザー装置に使用されるフッ素ガスは、毒性と腐食性が非常に高いため、保管・使用時には、密閉性の高い保管容器の使用、換気設備やガス漏れ検知装置を設置するなど、厳重な安全対策を講じる必要があります。


投稿日時: 2025年5月22日