Πώς προέκυψε η μηχανή κοπής με λέιζερ στη βιομηχανία;

Η γέννηση τουμηχανή κοπής λέιζερέχει προκαλέσει έντονη ανταπόκριση σε πολλούς κλάδους. Όχι μόνο βελτιώνει την αποδοτικότητα της εργασίας, μειώνει την περιττή εργασία, αλλά και μειώνει το κόστος παραγωγής.

Ωστόσο, πώς κόβεται αποτελεσματικά το λέιζερ μέσα στη μηχανή κοπής λέιζερ; Αρχικά, ας εξερευνήσουμε τις ιδιότητες του λέιζερ στη διαδικασία κοπής με λέιζερ από ανοξείδωτο χάλυβα: Τα λέιζερ είναι συνήθως μονόχρωμα, ή ακριβέστερα, μονής συχνότητας. Ορισμένα λέιζερ έχουν την ικανότητα να παράγουν λέιζερ διαφορετικών συχνοτήτων ταυτόχρονα, αλλά αυτά τα λέιζερ είναι ανεξάρτητα και απομονωμένα μεταξύ τους κατά τη χρήση. Επιπλέον, τα λέιζερ είναι συνεκτικές πηγές φωτός. Η μοναδικότητα του συνεκτικού φωτός είναι ότι όλα τα φωτεινά του κύματα είναι συγχρονισμένα, κάνοντας ολόκληρη τη δέσμη φωτός να μοιάζει με ένα συνεχές «τρένο κυμάτων». Επιπλέον, τα λέιζερ είναι πολύ συγκεντρωμένα, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζεται να διανύσει μια σημαντική απόσταση για να διασκορπιστεί ή να συγκλίνει.

Το λέιζερ (LASER) είναι μια πηγή φωτός που εφευρέθηκε τη δεκαετία του 1960. Το LASER είναι στην πραγματικότητα το ακρωνύμιο του "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" στα αγγλικά. Υπάρχουν πολλά είδη λέιζερ και το μέγεθός τους μπορεί να φτάσει σε πολλά γήπεδα ποδοσφαίρου ή έναν κόκκο ρυζιού και αλατιού. Τα λέιζερ αερίου περιλαμβάνουν λέιζερ ηλίου-νέον και λέιζερ αργού. Τα λέιζερ ρουμπίνι είναι ένας τύπος λέιζερ στερεάς κατάστασης. Τα λέιζερ ημιαγωγών περιλαμβάνουν διόδους λέιζερ, οι οποίες βρίσκονται σε συσκευές αναπαραγωγής CD, συσκευές αναπαραγωγής DVD και CD-ROM. Κάθε λέιζερ έχει τη δική του μοναδική τεχνολογία παραγωγής λέιζερ.

Πριν από την εφεύρεση της τεχνολογίας λέιζερ, οι υψηλής τάσης παλμικοί λαμπτήρες xenon είχαν την υψηλότερη φωτεινότητα μεταξύ των τεχνητών πηγών φωτός, σχεδόν ίση με τη φωτεινότητα του ήλιου, αλλά η φωτεινότητα λέιζερ των ρουμπινί λέιζερ μπορεί να φτάσει δεκάδες δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή των λαμπτήρων xenon. Επειδή τα λέιζερ έχουν εξαιρετικά υψηλή φωτεινότητα, μπορούν να φωτίσουν αποτελεσματικά μακρινά αντικείμενα. Το φως που εκπέμπεται από ρουμπινί λέιζερ παράγει φωτεινότητα περίπου 0,02 lux (μονάδα μέτρησης για τη φωτεινότητα) στην επιφάνεια του φεγγαριού και το χρώμα του είναι έντονο κόκκινο και το σημείο του λέιζερ είναι πολύ εμφανές. Εάν ο προβολέας υψηλής ισχύος χρησιμοποιείται για να φωτίσει το φεγγάρι, η φωτεινότητα που παράγεται είναι μόνο περίπου το ένα τρισεκατομμυριοστό του lux, κάτι που είναι εντελώς ανεπαίσθητο στο ανθρώπινο μάτι. Η κατευθυντική εκπομπή φωτός είναι ο βασικός παράγοντας που προκαλεί την ασυνήθιστα υψηλή φωτεινότητα των λέιζερ. Σε έναν πολύ στενό χώρο, ένας μεγάλος αριθμός φωτονίων συγκλίνει και εκπέμπει, έτσι η ενεργειακή του πυκνότητα φτάνει σε ένα φυσικό εξαιρετικά υψηλό επίπεδο. Η φωτεινότητα των λέιζερ είναι εκατομμύρια σε σύγκριση με το ηλιακό φως και δημιουργείται από τον άνθρωπο.

Σχετικά με το χρώμα λέιζερ: Το χρώμα ενός λέιζερ καθορίζεται από το μήκος κύματος του, το οποίο με τη σειρά του καθορίζεται από το ενεργό υλικό που παράγει το φως του λέιζερ, δηλαδή το υλικό που παράγει το φως του λέιζερ όταν διεγείρεται. Όταν τα ρουμπίνια διεγείρονται, παράγουν μια ακτίνα λέιζερ σε βαθύ ροζ χρώμα, η οποία έχει ένα ευρύ φάσμα ιατρικών εφαρμογών, όπως για τη θεραπεία δερματικών παθήσεων και για χειρουργικές επεμβάσεις. Το αργό, που θεωρείται ευρέως ως ένα από τα πιο πολύτιμα αέρια, έχει την ικανότητα να παράγει μπλε-πράσινες ακτίνες λέιζερ και έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της τεχνολογίας εκτύπωσης με λέιζερ, και είναι επίσης απαραίτητο μέρος της μικροσκοπικής οφθαλμολογικής χειρουργικής.