Erklärung

Erzeugung des Laserstrahls - CO2-Beschriftungslaser

 

 

Definition LASER

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Lichtverstärkung durch angeregte Strahlungsemission)

Ein Laser ist ein stark gebündelter Lichtstrahl mit hoher Lichtintensität und homogener Wellenlänge.

 

 

-> Achtung Laserstrahl
    Wichtige Informationen
    im Umgang mit Laser

1. Optischer Resonator (Laserröhre)

 

 

Der optische Resonator ist zentraler Teil eines Beschriftungslasers:
 

  • Die geschlossene Laserröhre besteht aus einem zylindrischen
    Grundkörper mit 2 sich gegenüberstehenden Spiegeln:
     
    • auf der einen Seite ist ein 100% Licht-reflektierender
      (mit Gold beschichteter) Spiegel
       
    • auf der anderen Seite ist ein teildurchlässiger Spiegel
      mit 70-98% Lichtreflektion
       
  • In der Laserröhre wird der eigentliche Lichtstrahl (= Beam)
    mit einer Wellenlänge von 10.6 µm erzeugt.
     

Schematische Darstellung des optischen Resonators

      2. Aktivierbares CO2-Gasgemisch

       

      Der Hohlraum ist mit
      einem „aktivierbarem" Gasgemisch (Lasermedium) befüllt:
       

      • 15% N2 - Stickstoff dient als Aktivator für den Prozess
         
      • 4% CO2 - Kohlendioxid ist der Ladungsträger im Gasgemisch

        CO2 ist das einzige Gas im Gasgemisch,
        welches beim Prozess in sehr kleinen Mengen verbraucht wird.
         
      • 81% He - Helium dient hauptsächlich zur Kühlung des System




         

      3. Erzeugung des Lichtstrahls

       


      Für die Erzeugung des Lichtstrahls (= Beam) werden die N2-Moleküle
      mit R.F. Technologie (Radiofrequenz-Technologie) aktiviert.
       

      • Die N2-Moleküle beginnen zu schwingen.
         
      • Die Amplitude der Schwingungen steigert sich laufend,
        wobei die N2-Moleküle - platzbedingt - irgendeinmal
        auf CO2-Moleküle treffen.




         

      4. Laserstrahl

       

      • Beim Aufprall der N2-Moleküle auf die CO2-Moleküle
        emissionieren Photonen (Lichtquanten),
        welche sich nun zwischen den beiden Spiegeln
        beginnen hin und her zu bewegen.

        Die Spiegelflächen bewirken eine fortwährende Rückkoppelung
        der entstehenden Strahlung in das aktive Medium,
        wobei dieses immer mehr beschleunigt wird.
         
      • Wenn die Photonen ihre Endgeschwindigkeit erreicht haben,
        tritt die Strahlung beim teildurchlässigen Spiegel stark gebündelt
        und mit der homogenen Wellenlänge von 10.6 µm aus der Laserröhre.
         
      • Variante:
        Wellenlänge 9.3 µm für die Beschriftung von z.B. PET-Flaschen




         

      5. Optik mit verschiedenen Linsen

       

      • Nach dem Austritt wird der Laserstrahl mit einer Optik,
        bestehend aus verschiedenen Zn-Se (Zink-Selenium) Linsen,
        auf den gewünschten Durchmesser gebracht.
         
      • Der Laserstrahl ist bereit für die Laserbeschriftung.

       

      Laser - Beschriftungssysteme

      Wie funktioniert die Laserbeschriftung?

       

      Wie funktioniert die Laserbeschriftung?