Laser molekularny

Laser molekularny na dwutlenku węgla (laser CO₂) – laser gazowy, w którym ośrodkiem czynnym jest mieszanina dwutlenku węgla, azotu i helu. Laser molekularny emituje falę w zakresie podczerwieni, główne linie widmowe znajdują się w zakresie długości fal 9,4 µm i 10,6 µm. Emitowana moc dochodzi do 100 kW przy pracy ciągłej i 10¹³ W przy pracy impulsowej.

Eksplodująca i odparowana próbka po ekspozycji na emisję ciągłą w podczerwieni lasera CO₂ o sile wiązki kilkudziesięciu kilowatów.

Laser molekularny został wynaleziony w 1964 przez Kumara Patela w Laboratorium Bella.

Działanie

Cząstkami czynnymi w laserze molekularnym są cząsteczki dwutlenku węgla. Poziomy laserowe odpowiadają energiom drgań cząsteczki CO₂, związanym z rozciąganiem podłużnym symetrycznym lub niesymetrycznym i rozciąganiem poprzecznym deformacyjnym. Cząsteczki azotu przekazują energię bezpośrednio na górny poziom wzbudzony cząsteczek dwutlenku węgla, co umożliwia uzyskanie inwersji obsadzeń.

Zastosowania

• cięcie i spawanie
• nawęglanie
• LIDAR
• chirurgia (tzw. „nóż laserowy”)
• kosmetyka – usuwanie brodawek, tatuaży i blizn
• badania naukowe