射頻激勵二氧化碳雷射技術之研究

Abstract

利用射頻激勵二氧化碳雷射為一近年來雷射加工機的新發展趨勢，而射頻放電現象與 傳統直流放電的物理特性不同。本論文探討射頻激勵雷射的基礎性問題。理論上，我 們討論了觸發放電之崩潰電場與氣體參數的關係，並且建立射頻放電區的等效電路。 而射頻電路方面，藉由SPICE 和LIBRA 軟體的分析，得知阻抗匹配所具備最大功率傳 輸和電壓增益的特性，以及模擬計算放電管阻抗值。實驗上，從建立的快速軸流放電 系統，實際操作匹配電路，量測放電崩潰電壓與氣壓的關係，其結果與理論預測相符 。從40cm的放電長度上，可以獲得超過120 瓦的雷射功率輸出，轉換效率亦達14% 以 上。另外，我們也討論雷射功率與氣體參數的關係，並就射頻技術與其他的雷射激勵 技術作一比較。