Đặc điểm cơ bản của máy in laser

Chiếu sáng định hướng

Nguồn sáng thông thường được chiếu sáng theo mọi hướng. Hãy để ánh sáng truyền phát ra theo một hướng, nó là cần thiết để cài đặt một nguồn ánh sáng qua một phương tiện tập trung nhất định, chẳng hạn như đèn pha ô tô và cụm chiếu sáng được gắn ngưng tụ ảnh hưởng của gương , do đó các bức xạ được phát ra theo một hướng gộp. Tia laser phát ra từ tia laser được phát ra tự nhiên theo một hướng và sự phân kỳ của chùm tia cực kỳ nhỏ, khoảng 0,001 radian, gần như song song. Năm 1962, lần đầu tiên con người sử dụng tia laser để chiếu sáng mặt trăng. Khoảng cách từ Trái đất đến mặt trăng là khoảng 380.000 km, nhưng điểm laser trên bề mặt mặt trăng chỉ chưa đầy hai km. Nếu hiệu ứng tập trung là rất tốt, cột tìm kiếm dường như song song sẽ được hướng tới mặt trăng và toàn bộ mặt trăng sẽ được che phủ theo đường kính điểm . Các nhà thiên văn học tin rằng người ngoài hành tinh có thể đang sử dụng tia laser nhấp nháy như một ngọn hải đăng vũ trụ để cố gắng kết nối với Trái đất.

Cực kỳ sáng

Trước khi phát minh ra laser, đèn xenon xung điện áp cao trong nguồn sáng nhân tạo có độ sáng cao nhất, tương đương với độ sáng của mặt trời và độ sáng laser của laser ruby có thể vượt quá hàng chục tỷ lần so với đèn xenon. Do độ sáng của laser cực cao, nên có thể chiếu sáng các vật thể ở khoảng cách xa. Chùm tia phát ra từ laser ruby tạo ra độ chiếu sáng xấp xỉ 0,02 lux (đơn vị chiếu sáng) trên mặt trăng, với màu đỏ tươi và một điểm laser có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nếu đèn tìm kiếm mạnh nhất được sử dụng để chiếu sáng mặt trăng, thì độ chiếu sáng được tạo ra chỉ khoảng một nghìn tỷ lux, không thể phát hiện được đối với mắt người. Lý do chính cho độ sáng laser cực cao là chiếu sáng định hướng. Một số lượng lớn photon tập trung trong một không gian rất nhỏ và mật độ năng lượng cao một cách tự nhiên.
Tỷ lệ độ sáng của tia laser so với ánh sáng mặt trời là hàng triệu và nó được tạo ra bởi con người .

Màu laser

Laser màu phụ thuộc vào tia laser bước sóng phụ thuộc vào bước sóng của vật liệu hoạt động phát ra tia laser, ví dụ: một loại vật liệu có thể mang theo khi chùm tia kích thích laser. Kích thích hồng ngọc tạo ra một chùm tia laser màu hồng sâu được sử dụng trong lĩnh vực y tế, chẳng hạn như để điều trị các bệnh về da và phẫu thuật. Người ta nhận ra rằng argon, một trong những loại khí đắt nhất, tạo ra chùm tia laser màu xanh lam, có nhiều công dụng, chẳng hạn như in laser, và cũng không thể thiếu trong phẫu thuật nhãn khoa siêu nhỏ. Tia laser được tạo ra bởi chất bán dẫn phát ra ánh sáng hồng ngoại, do đó mắt chúng ta không nhìn thấy được, nhưng năng lượng của nó chỉ "diễn giải" đĩa laser và có thể được sử dụng để liên lạc bằng sợi quang. Tuy nhiên, một số laser có thể điều chỉnh bước sóng của laser đầu ra.

Công nghệ tách laser

Công nghệ tách laser chủ yếu đề cập đến công nghệ cắt laser và công nghệ khoan laser . Công nghệ tách laser tập trung năng lượng vào một không gian nhỏ và có thể đạt được mật độ công suất chiếu xạ cực cao từ 105 đến 1015 W / cm2. Năng lượng mật độ cao này được sử dụng cho các phương pháp xử lý không tiếp xúc, tốc độ cao, độ chính xác cao. Ở mức chiếu sáng mật độ năng lượng quang cao như vậy, cắt laser và thủng có thể đạt được đối với hầu hết mọi vật liệu. Công nghệ cắt laser là phương pháp cắt mới có thể thoát khỏi quá trình cắt cơ học và xử lý nhiệt truyền thống. Nó có độ chính xác cao hơn, độ nhám thấp hơn, phương pháp cắt linh hoạt hơn và hiệu quả sản xuất cao hơn. Là một trong những phương pháp xử lý lỗ chân lông trên vật liệu rắn, khoan laser đã trở thành công nghệ xử lý với các ứng dụng cụ thể, chủ yếu được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, hàng không vũ trụ và vi điện tử .

Màu rất tinh khiết

Màu sắc của ánh sáng được xác định bởi bước sóng (hoặc tần số ) của ánh sáng . Một bước sóng nhất định tương ứng với một màu nhất định. Phạm vi bước sóng của phân đoạn ánh sáng khả kiến ​​được chiếu bởi mặt trời nằm trong khoảng từ 0,76 micromet đến 0,4 micromet và màu tương ứng nằm trong khoảng từ đỏ đến tím trong bảy màu, vì vậy ánh sáng mặt trời không thể đơn sắc. Một nguồn sáng phát ra một màu ánh sáng được gọi là nguồn sáng đơn sắc và nó phát ra một bước sóng ánh sáng. Ví dụ, đèn xenon, đèn xenon, đèn xenon và đèn hydro là những nguồn đơn sắc chỉ phát ra ánh sáng có màu nhất định. Mặc dù bước sóng của sóng ánh sáng của nguồn sáng đơn sắc là đơn lẻ, vẫn có một phạm vi phân bố nhất định. Ví dụ, đèn xenon chỉ phát ra ánh sáng đỏ và độ đơn sắc của nó rất tốt. Nó được gọi là vương miện của đơn sắc. Phân bố bước sóng vẫn là 0,00001nm. Do đó, ánh sáng đỏ phát ra từ đèn xenon chứa hàng chục màu đỏ nếu được xác định cẩn thận. . Có thể thấy rằng khoảng thời gian phân bố bước sóng của bức xạ quang càng hẹp thì độ đơn sắc càng tốt. [1]
Sản lượng ánh sáng của laser có phân bố bước sóng rất hẹp, vì vậy màu sắc cực kỳ tinh khiết. Lấy laser krypton phát ra ánh sáng đỏ làm ví dụ, sự phân bố bước sóng của ánh sáng có thể được thu hẹp trong phạm vi 2 × 10 ^ -9nm, tức là hai phần mười phân bố bước sóng của ánh sáng đỏ phát ra từ đèn xenon . Có thể thấy rằng độ đơn sắc của laser vượt xa bất kỳ nguồn sáng đơn sắc nào.

Năng lượng tuyệt vời

Năng lượng của một photon được tính bằng E = hv, trong đó h là hằng số Planck và v là tần số. Có thể thấy rằng tần số càng cao thì năng lượng càng cao. Dải tần số laser là 3,846 × 10 ^ (14) Hz đến 7.895 × 10 ^ (14) Hz.
Phổ điện từ có thể được chia thành:
(1) Sóng vô tuyến có bước sóng dao động từ vài km đến khoảng 0,3 mét. Các sóng này được sử dụng trong các dải phát sóng truyền hình và phát thanh nói chung;
(2) Sóng vi ba - bước sóng từ 0,3 mét đến 10 ^ -3 mét, những sóng này được sử dụng trong radar hoặc các hệ thống thông tin liên lạc khác;
(3) Hồng ngoại - bước sóng từ 10 ^ -3 mét đến 7,8 × 10 ^ -7 mét;
(4) Ánh sáng nhìn thấy - Đây là một dải rất hẹp mà mọi người có thể cảm nhận được. Bước sóng là từ 780 đến 380nm. Ánh sáng là sóng điện từ phát ra khi trạng thái chuyển động của electron thay đổi bên trong nguyên tử hoặc phân tử. Bởi vì nó là một phần của sóng điện từ mà chúng ta có thể trực tiếp cảm nhận và phát hiện;
(5) UV - bước sóng từ 3 × 10 ^ -7 m đến 6 × 10 ^ -10 mét. Những sóng này được gây ra bởi các nguyên nhân tương tự của sóng ánh sáng và thường được phát ra trong quá trình phóng điện. Bởi vì năng lượng của nó và phản ứng hóa học nói chung liên quan đến số lượng đáng kể năng lượng, do đó tác động hóa học mạnh nhất của ánh sáng cực tím;
(6) Tia X ( tia X ) - phần này của phổ điện từ,

Bước sóng là từ 2 x 10 ^ -9 mét đến 6 x 10 ^ -12 mét. Roentgen tia (X-ray) là điện bên trong năng lượng electron nguyên tử nhà nước bằng một bước nhảy khi một trạng thái năng lượng electron ở nhân tế bào hoặc điện trường giảm tốc phát ra;
(7) Tia gamma - sóng điện từ có bước sóng từ 10 ^ -10 đến 10 ^ -14 mét. Sóng điện từ vô hình này được phát ra từ hạt nhân. Loại bức xạ này thường đi kèm với sự phát xạ của vật liệu phóng xạ hoặc hạt nhân. Tia gamma có sức mạnh xuyên thấu mạnh mẽ và có sức tàn phá rất cao đối với các sinh vật sống. Từ quan điểm này, năng lượng laser không lớn lắm, nhưng mật độ năng lượng của nó rất lớn (vì phạm vi hoạt động của nó nhỏ, thường chỉ có một điểm), một lượng lớn năng lượng được thu thập trong một thời gian ngắn, và nó có thể được sử dụng làm vũ khí.

Các đặc điểm khác

Laser có nhiều đặc điểm: Thứ nhất, laser là đơn sắc, hoặc đơn tần. Một số laser có thể đồng thời tạo ra các laser có tần số khác nhau, nhưng các laser này được cách ly với nhau và cũng được tách ra khi sử dụng. Thứ hai, tia laser là ánh sáng kết hợp . Đặc điểm của ánh sáng kết hợp là tất cả các sóng ánh sáng của nó được đồng bộ hóa, và toàn bộ chùm tia giống như một " tàu sóng ". Một lần nữa, laser tập trung cao độ, có nghĩa là phải mất một khoảng cách dài để phân tán hoặc hội tụ.

Tác dụng sinh học của laser lên các mô

1, hiệu ứng nhiệt
2, hiệu ứng quang hóa
3. Áp suất, trường điện từ và hiệu ứng sinh học.
Hiệu ứng áp suất và trường điện từ chủ yếu được tạo ra bởi các tia laser có công suất trung bình trở lên. Hiệu ứng quang hóa đặc biệt quan trọng trong chiếu xạ laser công suất thấp. Hiệu ứng nhiệt có trong tất cả các bức xạ laser và kích thích sinh học chỉ xảy ra khi chiếu tia laser yếu.