Katı Hal Lazerleri Nedir ?

Katı hal lazerleri, aktif ortam olarak katı formdaki lazer materyallerinin kullanıldığı lazerlerdir. Bu lazerler optik olarak yani ışık şeklinde meydana gelir. Genel olarak katı hal (solid state) kristali bulunan sistemlerde kristalin optik özelliklerini yükseltmek için düşük yoğunluklarda kristale katılan “dopant” madde ismi ve kristal ismi olan İtriyum-Alüminyum-Garnet (YAG) ya da İtriyum-Skandiyum-Galyum-Garnet (YSGG) birlikte kullanılarak isimlendirilir. Bunun dışında yakut, Ti-Safir vb. taşlar da katı hal lazerlerinde kullanılır. Bu lazer türlerine örnek vererek kısaca açıklayacak olursak;

 

 

Yakut Lazeri: İlk geliştirilen katı hal lazeri, yakut lazeridir. Yakut, içinde az miktarda krom içeren bir alüminyum oksit kristalidir. Kırmızı lazer ışınları kristalin içindeki krom atomları tarafından yayılır. Uygulamalarda genellikle sentetik yakutlar kullanılır. Lazer ışını yakut içerisindeki krom atomlarının uyarılması ile meydana gelir ve bu uyarılmanın gerçekleşmesi için genellikle yeşil ışık veya optik pompalama ve nüfus terslenmesi ile yakutu uyaran bir elektrik ark lambası (örneğin; xenon flaş tüpü) kullanılır. Flaş tüpünden gelen ışığın yoğunluğu kritik seviyeyi bir miktar aşarsa kalıcı hareket gerçekleşir ve saniyenin binde biri oranında 694,3 nm dalga boyuna sahip güçlü bir foton ışıması gerçekleşir. Yakut lazer kaynak cihazı temel olarak bir lazer kafası ve bir güç kaynağından oluşur. İçindeki yakut çubuğunun çapı ve uzunluğu, lazer emisyonunun gücünü belirler.  Çubuk, yaklaşık 5-15 mm çapında ve yaklaşık 100-200 mm uzunluğunda olur.

 

 

 

Nd: YAG Lazeri: Nd: YAG lazerinin ışıması, fiber optik yoluyla çalışılacak parça üzerine taşınabilir. Bu nedenle Nd: YAG lazer ışının hareket kabiliyeti, bu lazer tipini CO2 lazer kaynaklarına göre daha kullanışlı yapmaktadır ve düşük işletme maliyetine sahiptir. 800 W’lık güçlere kadar olan sürekli işlemler için uygundur. Nd: YAG kristalinin çok iyi ısı iletmesi sebebiyle çabuk soğuması, cam kristale göre bir avantaj teşkil eder. Kaynak işlemlerinde kullanılması istenen ve yüksek güç isteyen ticari lazerlerde Nd: YAG lazerinin yerini CO2, azot ve helyum gazlarının karışımıyla doldurulmuş bir tüp almaktadır.

 

 

 

 

Selin Nur TUKELMAN

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Marmara Üniversitesi

 

 

Kaynak:   muhendisbeyinler.net, Katı Hal Lazerleri Nedir ?

                Çetin, Ş., (2019), LAZER KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ YÜKSEK MUKAVEMETLİ ÇELİK SACLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa. 

                triangleinnovationhub.com, Laser Welding Principle

                Püskülcü, G., Koçlular, F., (2009) Lazer Kaynak Yöntemi ve Uygulamaları, Mühendis ve Makina, 50, 599.

                Şerife Saygın, Dokuz Eylül Üniversitesi, Lazer Sunumu.

                arcmarkalama.com, Lazer Kaynak Nedir ?

                gedikegitimvakfi.org, Kaynak Tekniği El Kitabı.

 

0

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir