Wie funktioniert ein Laser für die Industrie?
Was ist ein Industrielaser und wie funktioniert er?
Für viele Menschen sind Laser kleine Kisten, die rote Punkte abschießen und Katzen verrückt machen. Tatsächlich werden Laser für Industrie jedoch in vielen Herstellungsprozessen eingesetzt. Sie können zum Schneiden von Metall- oder Gewebematerialien oder zum Markieren von Rohstoffen wie Aluminiumbarren verwendet werden.
Laser haben unterschiedliche Leistungsstufen, Farben und Strahlgrößen, basieren jedoch alle auf denselben Prinzipien. Hier erfahren Sie, was ein Industrielaser ist und wie er funktioniert.
Die drei Eigenschaften dieses Lichts sind:
Einfarbig, einzelne Richtung und Kohärent.
Laserlicht ist monochromatisch, was bedeutet, dass die Farbe des Strahls eine einzige spezifische Farbe hat. Die Farbe des Lichts wird durch die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen definiert, aus denen es besteht. Der Strahl kann entweder sichtbar, infrarot oder ultraviolett sein. Zum Beispiel erscheint ein normales Glühlicht gelblich, emittiert jedoch tatsächlich eine Mischung aus Grün, Gelb, Rot, Blau.
Der Laserstrahl hat eine einzige Richtung:
Seine Richtung ist fest und sein Strahldurchmesser ist klein und über große Entfernungen nahezu konstant. Diese Lichtkonzentration ermöglicht es Lasern, eine sehr hohe Leistung zu erzielen. Hochenergetische Laser für Industrie mit einer Leistung in Megawatt sind stark genug, um Metall zu durchschneiden.
Der Strahl soll auch kohärent sein, was bedeutet, dass alle Lichtstrahlen im Strahl synchronisiert sind. Sie haben die gleiche Phase und die gleiche Polarität. Diese Kohärenz hilft dem Strahl auch, seine hohen Leistungen zu erreichen.
Wir kennen jetzt die Eigenschaften dessen, was aus dieser magischen Black Box herauskommt. Also, was ist eigentlich drin?
Die drei Dinge, die Sie in Ihrem Laserresonator (der magischen Black Box) benötigen, um einen funktionierenden Laser zu haben sind: ein Verstärkungs-Medium, eine Energiequelle und zwei Spiegel.
Das Verstärkungs-Medium ist das Material, das Sie in Ihren Laserresonator geben. Es kann ein Feststoff (ein Rubinkristall), eine Flüssigkeit (eine Farbstofflösung) oder ein Gas (eine Helium-Neon-Mischung) sein. Das wichtige Merkmal ist, dass es bei Anregung Licht in der gewünschten Wellenlänge emittiert.
Die Energiequelle bewirkt, dass das Verstärkungs-Medium Licht in den Laserresonator emittiert. Beispielsweise können einfache elektrische Entladungen dazu führen, dass Helium-Neongas Licht emittiert.
Die Spiegel sind auf beiden Seiten des Laserresonators mit kritischer paralleler Ausrichtung angeordnet. Die Spiegel reflektieren das Licht endlos und erzeugen perfekt senkrechte Lichtstrahlen. Die Akkumulation von Licht entlang der Achse des Laserresonators erzeugt schließlich einen Hochleistungslaserstrahl.
Jetzt haben wir also einen Hohlraum, der mit einem Verstärkungs-Medium gefüllt ist, das, wenn es von einer Energiequelle angeregt wird, Licht emittiert. Zwei Spiegel ermöglichen die Auswahl einer bestimmten Richtung, provozieren die Ansammlung von Licht und stimulieren die Emission von noch mehr Licht. Wie kommt das Licht aus dem Hohlraum? Nun, tatsächlich ist einer der Spiegel nicht perfekt reflektierend. Es lässt einen Teil des Lichts durch und so wird der Laserstrahl beim Laser für Industrie erzeugt.
Weitere Informationen finden Sie bei der Z-LASER GmbH
