二氧化碳激光器檢測項目及技術要求

一、核心性能檢測

1. 輸出功率與穩定性

• 檢測方法：使用激光功率計連續測量激光輸出功率，記錄不同工作模式（連續波/脈沖）下的功率值。
• 標準要求：功率波動范圍應≤±5%（依據GB/T 15305-2019）。
• 附加測試：長時間運行（如8小時）后的功率衰減率，確保輸出穩定性。

2. 光束質量分析

• 發散角測試：通過遠場光斑測量發散角，驗證光束準直性。
• M²因子測定：評估光束模式質量，M²因子越接近1，光束質量越高。
• 光斑均勻性：使用光束分析儀檢測光斑能量分布，避免“熱點”或能量不均現象。

3. 波長與模式檢測

• 光譜分析：利用紅外光譜儀確認激光波長是否穩定在10.6μm附近（允許偏差±0.1μm）。
• 模式結構：觀察輸出模式是否為TEM??基模，高階模可能導致切割精度下降。

二、安全性檢測

1. 激光防護等級

• 分類檢測：根據IEC 60825-1標準，CO?激光器通常為Class 4級，需配備安全聯鎖裝置、急停按鈕及警示標識。
• 泄漏防護：檢查激光腔體密封性，避免氣體泄漏或激光意外輻射。

2. 電氣安全

• 絕緣電阻：電極與外殼間絕緣電阻應≥100MΩ（測試電壓500V DC）。
• 漏電流：工作狀態下漏電流≤5mA，符合GB 9706.1-2020要求。

3. 冷卻系統檢測

• 密封性測試：水冷系統需加壓至1.5倍工作壓力，保壓30分鐘無泄漏。
• 溫控精度：冷卻液溫度波動應≤±1℃，防止熱效應導致光學元件形變。

三、可靠性評估

1. 壽命測試

• 氣體壽命：記錄混合氣體更換周期，監測放電管內氣體純度（雜質含量≤0.01%）。
• 電極壽命：檢查電極腐蝕情況，連續工作1000小時后功率衰減應≤10%。

2. 環境適應性

• 高低溫測試：在-10℃~40℃范圍內驗證啟動及運行穩定性。
• 振動測試：模擬運輸振動（5Hz~500Hz，加速度2g）后檢測光學元件偏移量（≤0.05mm）。

四、功能性檢測

1. 控制系統驗證

• 響應速度：功率調節延遲應≤50ms。
• 軟件兼容性：與上位機通信協議（如RS-232、EtherCAT）需穩定無丟包。

2. 維護性檢測

• 鏡片清潔度：輸出窗口鏡片污染可能導致功率損失超過5%，需定期檢測透光率。
• 氣體補充機制：自動充氣系統需確保氣體混合比例（CO?:N?:He ≈ 1:1:8）誤差≤2%。

五、檢測流程示例

1. 預檢準備：清潔光學元件，校準檢測設備（功率計、光譜儀等）。
2. 開機自檢：確認控制系統無報警，安全聯鎖功能正常。
3. 逐項測試：按輸出功率→波長→光束質量→安全性的順序執行檢測。
4. 數據分析：生成檢測報告，標注不合格項及整改建議。