二氧化碳在激光器中的應用
特殊氣體包括單一氣體和混合氣體，以滿足特定用途。特殊氣體(Specialtygases)種類繁多，一般可分為電子氣體、標準氣體、環保氣體、醫療氣體、焊接氣體、殺菌氣體等。廣泛應用于電子、電力、石化、采礦、鋼鐵、有色金屬冶煉、熱工程、生化、環境監測、醫學研究與診斷、食品保鮮等行業。那么激光器中特殊氣體的應用是怎樣的呢？
激光器是一種可以發射激光的設備。激光器分為固體激光器.氣體激光器.染劑激光器.半導體激光器.光纖激光器和自由電荷激光器有6種。氣體激光器是一種使用氣體作為增益介質的激光器，通常用于氣體放電的泵。常見的氣體類型包括原子氣體.惰性氣體離子激光器.金屬蒸汽激光器).分子氣體（N2激光器.二氧化碳激光器).準分子氣體，也有獨特的氣體激光器，根據化學變化提供泵能。下面主要介紹二氧化碳在激光器中的應用。
一.二氧化碳激光器是什么？
CO2激光器是氣體分子激光器，工作材料是CO氣體，輔助氣體有N2、氦、氙、氫等。由于這種類型的激光器傳熱效率高達25%。因此制成高功率輸出的激光器。CO激光器的波長為10.6μm，它是一種看不見的紅外線，當它與生物組織一起工作時，它幾乎被生物組織200μm表面吸收，穩定性好，醫學上應用廣泛。
二.二氧化碳激光器的工作原理
在CO2激光放電管內充滿激光CO2.N2.He等混合氣體，其配制和總氣壓可在一定范圍內改變(一般為：CO2：N2：He＝1:0.5:2.5總氣壓為1066.58Pa)。任何分子都有三種不同的運動形式：一種是分子中的電子運動，它決定了電子能量狀態；第二種是分子中的原子振動，即原子圍繞其平衡位置不斷進行周期性振動。這種運動取決于分子的振動能量狀態；第三，分子的旋轉決定了分子的旋轉能量狀態。
CO2激光就是使用CO2分子的振動和旋轉能級之間的移動產生激光，激光波長為10.6μm。氣體放電泵的使用CO2氣體分子向放電管中注入動能CO直流電壓的兩個輸出端接收到放電管的兩個電級。當沒有電壓或電壓很低時，兩個電級之間的氣體完全絕緣，內阻無限，沒有電流；隨著電壓的升高，氣體中的帶電粒子開始移動，氣體的內阻開始降低。
當達到一定電壓值時，內阻急劇降低，電流迅速增加.氣體被穿透.放電開始時，該電壓值稱為火災電壓；放電管中的氣體通過放電后，電流增加.氣體中載流提升.激光放電管的內阻降低.這進一步導致了電流的增加一過程反復進行，放電管顯示負電阻效應。為了使放電管的電流-電壓特性曲線在放電管的某一點上平穩工作，在放電管的供電電路中采用了流量限制對策。
放電管放電時，在混合氣體中，N分子與電子碰撞.獲得的電子能量受到刺激，但在N2分子與CO當分子被擊中時，它從電子中獲得的能量被轉移到CO2分子，使CO分子被激起，有利于激光的產生；管內的He氣有制冷作用，可以阻擋CO氣體溫度升高，還能降低激光下能級，提高激光器的效率。
