Um laser de CO2 é um tipo de laser a gás. Nesse dispositivo, a eletricidade passa por um tubo cheio de gás, produzindo luz. As extremidades do tubo são espelhos; um dos quais é totalmente reflexivo e o outro que deixa passar alguma luz. A mistura de gases é geralmente composta de dióxido de carbono, nitrogênio, hidrogênio e hélio. A luz produzida pelos lasers de CO2 é invisível, caindo na faixa do infravermelho distante do espectro de luz.

Produção do feixe de laser

Quando estimulados por uma corrente elétrica, as moléculas de nitrogênio na mistura de gás se tornam animado, o que significa que eles ganham energia. O nitrogênio é usado porque pode manter este estado excitado por longos períodos de tempo sem descarregar a energia na forma de fótons ou luz. As vibrações de alta energia do nitrogênio, por sua vez, excitam as moléculas de dióxido de carbono. Nesse ponto, o laser alcança um estado chamado inversão de população, o ponto no qual um sistema tem partículas mais excitadas do que as não-excitadas. Para o laser produzir um feixe de luz, os átomos de nitrogênio devem perder seu estado excitado liberando energia na forma de fótons. Isso acontece quando os átomos de nitrogênio excitados entram em contato com os átomos de hélio muito frios, o que faz com que o nitrogênio libere luz.

Descarga da Luz Laser

A luz produzida é muito poderosa comparada à luz normal porque tubo de gases é cercado por espelhos, que refletem a maior parte da luz viajando através do tubo. Essa reflexão da luz faz com que as ondas de luz produzidas pelo nitrogênio se acumulem em intensidade. A luz aumenta à medida que se desloca para trás e para a frente através do tubo, saindo apenas depois de se tornar brilhante o suficiente para passar pelo espelho parcialmente refletivo.

Potência e Comprimento de Onda

Luz de um laser de CO2 é poderoso o suficiente para cortar muitos materiais, incluindo tecido, madeira e papel; Os lasers de CO2 mais potentes são usados ​​para usinagem de aços e outros metais. Embora os lasers de CO2 de maior potência tenham mais de 1.000 W, os usados ​​para usinagem estão geralmente entre 25 e 100 W; Em comparação, os ponteiros laser são alguns milésimos de watt. Porque é no infravermelho, tem um comprimento de onda muito longo, em torno de 10,6 micrômetros; é muito mais longo que a luz visível, que tem entre 450 e 700 nanômetros. Como os lasers contínuos vão, o tipo de CO2 é o mais poderoso na produção.