غاز الليزر المختلطيشير إلى وسط عمل مُكوّن بخلط عدة غازات بنسب معينة لتحقيق خصائص إخراج ليزر محددة أثناء عملية توليد الليزر وتطبيقه. تتطلب أنواع الليزر المختلفة استخدام غازات ليزر مختلطة بمكونات مختلفة. فيما يلي مقدمة مفصلة لكم:

الأنواع والتطبيقات الشائعة

ليزر ثاني أكسيد الكربون بالغاز المختلط

يتكون بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون (CO2) والنيتروجين (N2) والهيليوم (HE). يُستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع في مجالات المعالجة الصناعية، مثل القطع واللحام ومعالجة الأسطح. يُعد ثاني أكسيد الكربون المادة الأساسية لتوليد الليزر، حيث يُسرّع النيتروجين انتقال مستويات الطاقة في جزيئات ثاني أكسيد الكربون ويزيد من قوة خرج الليزر، بينما يُساعد الهيليوم على تبديد الحرارة والحفاظ على استقرار تفريغ الغاز، مما يُحسّن جودة أشعة الليزر.

ليزر إكسيمر الغاز المختلط

مختلط من الغازات النادرة (مثل الأرجون (AR)،كريبتون (KR), زينون (XE)) وعناصر الهالوجين (مثل الفلور (F)، والكلور (CL))، مثلARF، KRF، XeCl،إلخ. يُستخدم هذا النوع من الليزر بكثرة في تقنية الطباعة الضوئية. وفي تصنيع رقائق أشباه الموصلات، يُمكنه تحقيق نقل رسومي عالي الدقة؛ ويُستخدم أيضًا في جراحات العيون، مثل تقنية تصحيح تحدب القرنية بالليزر الإكسيمري الموضعي (الليزك)، التي تُمكن من قطع أنسجة القرنية بدقة وتصحيح الرؤية.

الهيليوم-النيونغاز الليزرخليط

إنه مزيج منالهيليومونيونبنسبة معينة، عادةً ما بين 5:1 و10:1. يُعد ليزر الهيليوم-النيون من أقدم ليزرات الغاز، بطول موجي يبلغ 632.8 نانومتر، وهو ضوء أحمر مرئي. يُستخدم غالبًا في العروض البصرية، والتصوير المجسم، وتوجيه الليزر، ومجالات أخرى، مثل المحاذاة وتحديد المواقع في البناء، وكذلك في ماسحات الباركود في المتاجر الكبرى.

احتياطات الاستخدام

متطلبات نقاء عالية: تؤثر الشوائب في خليط غاز الليزر على طاقة خرج الليزر واستقراره وجودة شعاعه. على سبيل المثال، تُسبب الرطوبة تآكل المكونات الداخلية لليزر، بينما يُؤكسد الأكسجين المكونات البصرية ويُقلل من أدائها. لذلك، عادةً ما يجب أن تتجاوز نقاء الغاز 99.99%، بل وتتطلب تطبيقات خاصة أكثر من 99.999%.

نسبة دقيقة: تؤثر نسبة كل مكون غازي بشكل كبير على أداء الليزر، ويجب أن تتوافق النسبة الدقيقة تمامًا مع متطلبات تصميم الليزر. على سبيل المثال، في ليزر ثاني أكسيد الكربون، تؤثر التغييرات في نسبة النيتروجين إلى ثاني أكسيد الكربون على قوة خرج الليزر وكفاءته.

التخزين والاستخدام الآمن: بعضغازات الليزر المختلطةمواد سامة، أو أكالة، أو قابلة للاشتعال والانفجار. على سبيل المثال، غاز الفلور في ليزر الإكسايمر شديد السمية والتآكل. يجب اتخاذ إجراءات سلامة صارمة أثناء التخزين والاستخدام، مثل استخدام حاويات تخزين محكمة الغلق، وتجهيزها بمعدات تهوية وأجهزة كشف تسرب الغاز، وما إلى ذلك.