¿Cómo funciona un tubo láser de CO2?

Comezaremos explicando qué es un láser

Un láser (del acrónimo inglés LASER, light amplification by stimulated emission of radiation; amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente tanto espacial como temporalmente. La coherencia espacial se corresponde con la capacidad de un haz para permanecer con un pequeño tamaño al transmitirse por el vacío en largas distancias y la coherencia temporal se relaciona con la capacidad para concentrar la emisión en un rango espectral muy estrecho.

Brevemente vamos a explicar cómo funciona el tubo láser de dióxido de carbono de una máquina de grabado y corte que tantas alegrías nos da, permitiéndonos realizar trabajos asombrosos.Cuando hablamos acerca de un tubo láser hacemos referencia a un recipiente hermético que contiene en mayor proporción CO2, pero también otros gases como Nitrógeno, Hidrógeno o Helio. En cada extremo del recipiente hay montados espejos. Uno de ellos es especial, porque es parcialmente “transparente”. El gas del interior del tubo se activa mediante energía eléctrica ó por una unidad de radiofrecuencia, y emite energía en forma de luz. Una parte de esta luz -la más intensa- sale a través del espejo parcialmente “transparente” y forma el haz del láser. La otra parte de la luz rebota y vuelve atrás, ganando la intensidad suficiente. El tipo más simple de láser de CO2 es un tubo de descarga cerrada, con una mezcla de gases como se describió anteriormente, con un espejo al 100% en un lado y un semi-espejo transparente recubierto de seleniuro de zinc en la salida frontal. La capacidad de reflejo del espejo de salida es de 5 a 15%.

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Los láseres de CO2 suministran potencias que van desde varios mili vatios (mW) a varios cientos de kilovatios (kW). El láser de CO2 puede ser fácilmente conmutado, utilizando un espejo giratorio o con un conmutador opto-electrónico dando lugar a una potencia máxima de hasta GW.

Existen rangos de potencia que varían entre los 15W hasta más de 6000W.

Los tubos láser más eficientes son los metálicos, como los que fabrica Synrad, Coherent, etc. Ideales para grabados en general y corte de materiales no metálicos. Las máquinas LaserPro utilizan principalmente tubos Synrad.

Dado la alta potencia combinada con un costo razonable, los láseres de CO2 se utilizan comúnmente en la industria para el marcado, grabado y corte de diversos materiales. También se utilizan en cirugía porque trabajan en una longitud de onda muy bien absorbida por el agua, y por lo tanto por los tejidos vivos (cirugía láser, alisando la piel, ritidectomía - que es esencialmente quemar en la piel para estimular la formación de colágeno - y en la dermoabrasión).