日期: 2021/3/2
為什么激光管需要鍍膜?有什么原則?
催化技術(shù)應(yīng)用于封離式激光管中,可以有效地延長激光管的壽命。通過對(duì)高壓激勵(lì)CO2激光管的實(shí)際應(yīng)用,無涂層催化劑的使用壽命達(dá)到3000小時(shí),涂層催化劑激光管的使用壽命達(dá)到8000小時(shí)以上。對(duì)CO2激光管催化的具體作用和原理進(jìn)行分析:以高壓激勵(lì)CO2激光管為例,將催化劑涂于等離子體外緣(也可視為放電管的內(nèi)壁),又稱鍍膜激光管。
高電壓激勵(lì)下,放電管中的CO2氣體分子不斷地分解,電子碰撞使CO2從CO+O分離。所幸的是,反應(yīng)過程是可逆的,CO和O相交后再次合成生成CO2。但這樣的相遇復(fù)合是不完全的,因?yàn)樗麄兿嘤鰪?fù)合的機(jī)率永遠(yuǎn)比分解CO2的機(jī)率小。
更嚴(yán)重的是:未合成的氧原子間產(chǎn)生了合成O2,而O2與CO的反應(yīng)活化能力很強(qiáng),難以合成CO2。在器件中,O2分子非?;钴S,并且可以與其他氣體分子形成氧化物,各種氧化物對(duì)CO2激光管具有致命性,可以大大降低激光管的輸出功率。氧化性物質(zhì)積聚到一定程度時(shí)會(huì)引起連鎖反應(yīng),導(dǎo)致激光器的功率在數(shù)小時(shí)內(nèi)消失。簡言之,激光管在使用一段時(shí)間后,功率不會(huì)線性下降,而是突然不再發(fā)光。
在上述分析基礎(chǔ)上,其核心解決方法是加速CO2合成,降低反應(yīng)活化能。然后再使用催化劑。其具體方法是在等離子體邊緣進(jìn)行催化劑鍍膜。
催化材料可分為稀土和金屬兩大類。金屬物包括Pt,Au,Cu等,它們可以起到重要的催化作用。但是金屬有一個(gè)缺點(diǎn):它們都是極好的導(dǎo)體,直接在放電管中鍍上金屬,電流通過膜層直接傳導(dǎo),而非通過工作氣體,那么放電激勵(lì)機(jī)制就無從談起。解決這一問題的方法,是在放電管內(nèi)壁涂上金屬氧化物。從而較好地解決了放電問題,達(dá)到催化的目的。
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