Chương 3
KĨTHUẬT AN TOÀN KHI SỬ
DỤNG NGUỒN SÁNG LASER
3.1 Các chi tiết đặc biệt dùng trong kĩthuật
laser.
Các laser công suất cao có thểtựbịphá hủy, các tinh
thể, các gương và các chi tiết quang chịu bức xạlaser có
mật độcông suất cao dễbịhỏng.
Vì tuổi thọcác laser có ý nghĩa kinh tếlớn nên cần chú ý
cách vận hành và bảo dưỡng.
Xung laser công suất cao của laser gây nên hỏng hóc thanh
hoạt chất, gương và các chi tiết quang nhất Khi bức xạ
xung dài ít bịphá hủy hơn..
Sựphá hủy các vật liệu quang xảy ra với các giá trịngưỡng
công suất. Khi lớn hơn ngưỡng ,phá hủy do sựđốt nóng
làm chảy và cháy bay hơi
. Ví dụ: Laser CO2với mật độcông suất lớn hơn 108W/cm2phá hủy
tinh thểclo rua Kali làm hỏng thấu kính.
Ngưỡng phá hủy phu thuộc vào bản chất vật liệu, khuyết
tật, tạp chất và trạng thái bềmặt sau khi gia công lần cuối
Các nguyên nhân gây nên sựphá hỏng vật liệu:
Sựkhông đồng nhất của các xung laser.
Sựtồn tại các phần tửhấp thụtrong vật liệu.
Hiện tượng tựtiêu tụ.
Sựtựtiêu tụ: sóng laser làm thay đổi chiết suất vật liệu các chùm
tia laser tựthu hẹp đường kính.
Sựđánh thủng vật liệu:
-do điện tửcủa vật liệu bịsóng điện từtrường cuảlaser kích thích
chuyển lên mức năng lượng cao và gây lên sựđánh thủng.
-Ngưỡng đánh thủng do khuyết tật, vết xước bềmặt thấp hơn
trong lòng vật liệu do nó nảy sinh sựtập trung sóng điện từtrường
tại các điểm đó.
Gương laser
+ Gương kim loại: dùng bạc, vàng,gốm đánh bóng…
có hệsốphản xạkhông quá 90 95% thường chỉ
với laser rắn, bán dẫn và laser khí có bước sóng dài.
+ Gương điện môi nhiều lớp: có tính chất chọn lọc
và hệsốphản xạcao, bảo đảm hệsốphẩm chất
của buông cộng hưởng cao và chịu được mật độ
năng lượng bức xạlớn thời gian làm việc dài:
Nguyên lý hoạt động dựa trên hiệu ứng giao thoa.
Cấu tạo: Gồm rất nhiều lớp điện môi trong suốt có
hệsốkhúc xạn1và n2với chiều dày quang học bằng
một phần tưbước sóng bức xạ:
n1
n2
Hình 3.1 Gương nhiều lớp điện môi