Incisore laser di diodi (450 nm) vs CO2 Laser Incisore (1024 nm)

In fisica, la propagazione nello spazio dell'energia del campo elettromagnetico è chiamata radiazione elettromagnetica. A seconda della lunghezza d'onda, la radiazione assume una nomenclatura diversa; In particolare, una radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda tra circa 400 nm e 700 nm è chiamata radiazione visibile ed è percepibile dall'occhio umano e trasformata dal cervello in sensazioni visive; Questa radiazione è ciò che viene comunemente chiamato luce.

La frequenza e la lunghezza d'onda sono quantità inversamente proporzionali, ovvero quando la lunghezza d'onda diminuisce, la frequenza aumenta. Le onde radio, utilizzate anche per le trasmissioni FM e TV, sono nella gamma MHZ; Invece, le microonde sono nell'ordine di GHz. Invece, la luce visibile è già nell'ordine di THZ, quindi aumenta sempre di più nei raggi a causa del decadimento nucleare, che tuttavia ha una lunghezza d'onda minuscola. Si noti che con la stessa potenza, le radiazioni elettromagnetiche sono in grado di passare attraverso la materia più facilmente quando ha una lunghezza d'onda più lunga (cioè una frequenza inferiore); Un esempio banale è la capacità delle onde radio di passare attraverso le pareti di una casa, mentre la luce solare è protetta.

Analizzando i raggi laser, assumono quindi un colore diverso in base alla lunghezza d'onda; Un raggio blu (come il laser Ray5 più lungo) ha una lunghezza d'onda di 450 nm, mentre i raggi laser verdi o rossi hanno lunghezze diverse. Tuttavia, un raggio laser non appartiene necessariamente allo spettro visibile, in quanto può anche essere generato come radiazione diversa. Ad esempio, ci sono alcuni laser appartenenti all'infrarosso, che sono invisibili, ma mantengono le loro capacità.

Un esempio di laser a infrarossi è il laser CO2, che è un laser caratterizzato da una lunghezza d'onda tra 940 nm e 1060 nm, che viene generato all'interno di un mezzo laser attivo contenuto in un tubo di scarico del gas raffreddato all'aria o ad acqua. Il gas contenuto all'interno del tubo laser è costituito principalmente da anidride carbonica (CO2) e altri gas, in cui un gas iniziale è eccitato dalla corrente elettrica ma non è in grado di rilasciare un fotone a causa della sua struttura chimica quindi trasferisce la sua energia a una molecola di CO2 che innesca il primo fotone. L'operazione è simile a una lampadina neon/fluorescente, sebbene in questo caso i fotoni generano un raggio laser anziché la luce otticamente isotropica.

Data l'elevata potenza ottenibile (poiché il rapporto tra la potenza di ingresso e output è molto elevato) i laser di CO2 sono ampiamente utilizzati per l'incisione del metallo, per i materiali di taglio e per la saldatura industriale. Sono anche molto utili in chirurgia, perché l'acqua costituente principale delle cellule, assorbe molto bene la frequenza a infrarossi emessa. Inoltre, i laser di CO2 vengono utilizzati anche per la telemetria, poiché l'infrarosso può passare facilmente attraverso l'atmosfera terrestre, essendo quasi completamente trasparente per l'infrarosso.