การสํารวจหลักการพลังงานเลเซอร์และการใช้งานในอุตสาหกรรม

ในเทคโนโลยีเลเซอร์ พลังงานเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่มีอิทธิพลต่อการเลือกอุปกรณ์และประสิทธิภาพกระบวนการโดยตรง ไม่ว่าจะเป็นในการปั่นเลเซอร์ การทําความสะอาด การถัก การตัดหรือการตราพลังเลเซอร์มีบทบาทสําคัญในการกําหนดความเร็วและคุณภาพการประมวลผลอย่างไรก็ตาม, การแสดงออกที่หลากหลายของพลังงานเลเซอร์มักจะนําไปสู่ความสับสน. บทความนี้ให้การตรวจสอบครบวงจรของแนวคิดพลังงานเลเซอร์, ปริมาตรที่เกี่ยวข้อง, และการใช้งานของพวกเขา.

คํานิยามและหน่วยของพลังงานเลเซอร์

ตามสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) พลังเลเซอร์ถูกนิยามว่า "อัตราที่เลเซอร์ปล่อยพลังงาน" โดยง่ายๆ มันวัดความเร็วที่เลเซอร์ปล่อยพลังงานหน่วยมาตรฐานสําหรับพลังงานเลเซอร์คือวัตต์ (W), กิโลวัตต์ (kW) หรือมิลิวัตต์ (mW). 1 วัตต์แสดงให้เห็นว่าเลเซอร์สามารถปล่อยพลังงาน 1 จูลต่อวินาที ดังนั้นเลเซอร์ 100W จะปล่อยพลังงาน 100 จูลต่อวินาที

มันสําคัญมากที่จะแยกระหว่างพลังงานเลเซอร์และความหนาแน่นของพลังงาน ในขณะที่เลเซอร์ 50W และ 200W อาจมุ่งพลังงานเพื่อทําหน้าที่ที่คล้ายกันเลเซอร์ที่มีพลังงานสูงกว่า ทํางานได้รวดเร็วขึ้น เนื่องจากมีพลังงานออกสูงขึ้นต่อวินาทีพลังเลเซอร์เป็นเพียงตัวแทนของพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยเวลา ไม่ใช่ความเข้มข้นของมัน

คลื่นต่อเนื่อง VS เลเซอร์กระแทก

เลเซอร์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ที่ใช้พลังงานต่างกัน

• เลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง:ตัวอย่างเช่น เลเซอร์แบบต่อเนื่อง 50 วัตต์ จะปล่อยพลังงาน 50 จูลต่อวินาที
• เลเซอร์กระแทก:แลเซอร์ที่มีอัตราการกระตุ้นสูงขึ้น

เลเซอร์แบบกระแทกโดยทั่วไปได้ผลดีกว่าเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องในแอพลิเคชั่น เช่น การทําเครื่องหมาย การทําความสะอาด และการถัก เนื่องจากความสามารถในการผลิตพลังงานสูงที่จําเป็นสําหรับการถอนวัสดุ

ปริมาตรเลเซอร์รายละเอียด

พลังงานกระแทก

ละเอียดละเอียดละเอียดละเอียดละเอียดละเอียดละเอียด

ระยะเวลาการเต้น

ความยาวของกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกกระแทกตั้งแต่ femtoseconds ถึง nanosecond ขึ้นอยู่กับชนิดเลเซอร์.

อัตราการซ้ํากระแทก

การวัดในเฮร์ตซ์ (Hz) หรือกิโลเฮร์ตซ์ (kHz) นี้แสดงผลต่อวินาที ไลเซอร์ที่มีพลังงานสูงกว่าสามารถปล่อยผลต่อวินาทีได้มากขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการซ้ําและพลังงานแสดงลงด้านล่าง:

ขนาดจุด

ราศีเลเซอร์สามารถมีรูปร่างต่าง ๆ (กลม, สี่เหลี่ยม, สี่เหลี่ยม) ด้วยการกระจายพลังงานที่ไม่เท่าเทียมกัน ขนาดจุดหมายถึงวงกลมที่พลังงานมุ่งเน้นมากที่สุดจุดเล็กๆ ส่งพลังงานสูงขึ้น และสามารถปรับได้ โดยใช้ส่วนประกอบทางออปติกส์ เช่น เลนส์โฟกัส.

โปรไฟล์รังสี

นี่คือวิธีการที่พลังงานกระจายไปทั่วเส้นผ่าตัดของรังสีขณะที่โปรไฟล์ชั้นราบให้การกระจายพลังงานที่เท่าเทียมกันมากขึ้นสําหรับการตัดที่สะอาดโปรไฟล์รังสีถูกวัดโดยใช้เครื่องวิเคราะห์พิเศษ

ระดับพลังงานเลเซอร์

การเข้าใจแนวคิดพลังงานที่แตกต่างกัน เผยว่าเลเซอร์ 100W สามารถผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงกว่ามาก

พลังงานเฉลี่ย

เทียบเท่าพลังงานเลเซอร์ ซึ่งแสดงผลิตเฉลี่ยของเลเซอร์ในเวลาหนึ่งวินาที ทั้งเลเซอร์ 100W แบบต่อเนื่องและแบบกระแทก มีพลังงานเฉลี่ย 100W

พลังงานสูงสุด

นี่คือกําลังการผลิตที่สูงสุดในช่วงเวลาที่กําหนดไว้ การมุ่งเน้นพลังงานในอัมพวาสที่สั้น ๆ สร้างระดับพลังงานสูงสุดที่สูงมาก โดยคํานวณโดยหารพลังงานอัมพวาสด้วยระยะเวลาของอัมพวาส

ความหนาแน่นของพลังงาน

ปริมาตรนี้ (วัดใน W / cm2) แสดงความเข้มข้นของพลังงานโดยการสัมพันธ์พลังงานกับพื้นที่รังสี ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นมาจากการเน้นพลังงานมากขึ้นในจุดเล็ก ๆ

การ ใช้ ใน การ ใช้

การตั้งค่าพลังงานเลเซอร์จะแตกต่างกันอย่างมากตามการใช้งาน

• การระบุพลังงานสูง:ไฟเบอร์เลเซอร์ 500W สร้างร่องรอยที่ลึกและทนทาน โดยส่งพลังงานสูงเข้าไปในวัสดุ
• การผสมผสานพลังงานต่ําการทําความร้อนด้วยเลเซอร์พลังงานต่ํา ทําให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี ในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของพื้นผิว

สรุป

การเรียนรู้แนวคิดพลังงานเลเซอร์ เป็นสิ่งจําเป็น ในการปรับปรุงกระบวนการเลเซอร์ผู้ประกอบการสามารถควบคุมการผลิตพลังงานได้อย่างแม่นยํา สําหรับการใช้งานที่หลากหลายการตั้งค่าพลังงานที่เหมาะสมจะเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพในการทํางานในการแปรรูปเลเซอร์ได้อย่างสําคัญ