Différence entre un tube laser en verre à courant continu et un tube laser métallique à radiofréquence
Le premier laser CO2, inventé au début des années 1960, était un laser à courant continu (DC) en verre. La technologie laser DC n'a guère évolué depuis les années 1960, principalement en raison de l'évolution vers les lasers RF et les lasers entièrement métalliques.
Un laser à courant continu en verre est constitué d'un long récipient en verre soufflé fragile contenant un mélange gazeux laser. Des optiques laser sont fixées directement sur le verre pour sceller le mélange et former un résonateur laser. Une décharge à courant continu haute tension ionise le gaz à l'intérieur du récipient pour générer le faisceau laser.
En raison de la faible conductivité thermique du verre et du faible rendement des décharges en courant continu haute tension, les lasers à courant continu nécessitent un système de refroidissement par eau spécifique pour un fonctionnement continu. La méthode appropriée pour refroidir un laser à verre à courant continu consiste à utiliser un refroidisseur. Un refroidisseur est essentiellement une combinaison d'un système de réfrigération et d'une pompe qui assure la recirculation de l'eau autour du laser, maintenant ainsi ce dernier à une température constante. Les lasers à verre à courant continu utilisant des tensions continues très élevées, l'eau peut s'avérer extrêmement dangereuse, voire mortelle, au contact de composants électroniques haute tension, en particulier lorsqu'elle est mélangée à de l'eau de refroidissement.
Avec le temps, l'utilisation du verre comme réservoir de gaz et la décharge en courant continu entre les électrodes peuvent contaminer le mélange électrolytique, un phénomène dû à la corrosion des électrodes et à la diminution du mélange gazeux. Cette contamination, ainsi que la consommation d'hélium s'échappant par les parois et les joints en verre, réduisent l'efficacité du laser et diminuent considérablement sa durée de vie.
Les lasers à courant continu en verre se caractérisent par une très faible vitesse de modulation, impossible à moduler rapidement en raison de la limitation liée à l'activation et la désactivation continues de l'alimentation haute tension. Ceci limite considérablement la vitesse de traitement laser et réduit le débit, notamment pour les applications d'imagerie exigeant des impulsions laser de haute qualité.
De plus, les lasers en verre peuvent être endommagés par les chocs thermiques dus à une manipulation courante ou à des interruptions du refroidissement par eau. En l'absence de flux de refroidissement, le boîtier en verre se brise et le laser cesse de fonctionner correctement. C'est pourquoi les lasers en verre à courant continu ont une durée de vie très limitée, généralement de l'ordre de quelques mois.
Les lasers à verre à courant continu sont des dispositifs délicats qui, lorsqu'ils sont intégrés dans des systèmes de traitement de matériaux laser, nécessitent un équipement de refroidissement supplémentaire pour fonctionner, offrent une qualité de sortie inférieure à celle des autres lasers, ont des vitesses de traitement laser très limitées et une durée de vie courte.
Les lasers RF pour métaux sont constitués d'une chambre métallique fermée contenant un mélange gazeux laser. L'énergie radiofréquence, contrôlée avec précision, est utilisée pour générer un plasma de gaz ionisé, permettant ainsi au laser de produire le faisceau laser. Ces lasers sont conçus pour être compacts, robustes et intègrent un système de refroidissement par air. Initialement développés pour des applications militaires exigeantes, leur développement se poursuit aujourd'hui.
Les lasers RF métalliques sont aujourd'hui privilégiés pour une vaste gamme d'applications dans de nombreux secteurs industriels. Ces lasers peuvent fonctionner dans presque tous les environnements sans nécessiter de haute pression ni de refroidissement par eau.
Les lasers RF pour métaux offrent un coût inférieur, sont conçus pour être durables, offrent les meilleures performances avec la plus haute qualité de faisceau laser, offrent une durée de vie illimitée et garantissent la sécurité de l'opérateur.
Par conséquent, lorsque vous envisagez l'achat d'un système laser, vous devriez demander au fournisseur quel type de laser est utilisé dans le système qu'il propose.