Lézersugaras technológiák I. Buza, Gábor Lézersugaras technológiák I

Lézersugaras technológiák I.

Buza, Gábor

Lézersugaras technológiák I.

írta Buza, Gábor

Publication date 2012

Szerzői jog © 2012 Buza Gábor

Kézirat lezárva: 2012. január 31.

Készült a TAMOP-4.1.2.A/2-10/1 pályázati projekt keretében

A kiadásért felel a(z): Edutus Főiskola

Felelős szerkesztő: Edutus Főiskola

Műszaki szerkesztő: Eduweb Multimédia Zrt.

Terjedelem: 43 oldal
Tartalom

1. A lézersugár Error: Reference source not found

1. Lézersugaras anyagmegmunkáló technológiák Error: Reference source not found

2. A lézersugarak általános jellemzése Error: Reference source not found

2.1. CO₂-gázlézerek Error: Reference source not found

2.2. Szilárdtestlézerek Error: Reference source not found

2.3. Diódalézerek Error: Reference source not found

2.4. Excimer lézer Error: Reference source not found

3. A lézersugár minőségi jellemzői és mérési lehetőségei Error: Reference source not found

3.1. A Gauss-nyaláb és az M² érték Error: Reference source not found

3.2. Az M² érték meghatározása az ISO 1146 szerint Error: Reference source not found

3.3. Az intenzitáseloszlás mérése Error: Reference source not found

4. A lézersugár elnyelődése szilárd anyagban Error: Reference source not found

5. A lézersugarak élettani hatásai és a sugárvédelem Error: Reference source not found

5.1. Lézersugár-biztonsággal kapcsolatos fogalmak Error: Reference source not found

5.2. A lézersugarak osztályba sorolása Error: Reference source not found

5.3. Az osztályba soroláshoz szükséges vizsgálatok Error: Reference source not found

5.4. Példák az osztályba sorolás indokaihoz Error: Reference source not found

2. A lézersugaras vágás Error: Reference source not found

1. A lézersugaras vágás alapjai Error: Reference source not found

2. A lézersugaras vágás folyamata Error: Reference source not found

3. A lézersugaras vágást befolyásoló tényezők Error: Reference source not found

4. Különleges vágási technológiák Error: Reference source not found

4.1. Plazmával támogatott vágás Error: Reference source not found

4.2. Szublimációs vágás Error: Reference source not found

4.3. Vízsugárral támogatott lézersugaras vágás Error: Reference source not found

5. A lézersugaras vágófejek Error: Reference source not found

6. 2D-s és 3D-s lézersugaras vágás és berendezései Error: Reference source not found

3. A lézersugaras hegesztés Error: Reference source not found

1. A lézersugaras hegesztés elve Error: Reference source not found

2. Hővezetéses hegesztés Error: Reference source not found

3. Mélyvarratos hegesztés Error: Reference source not found

4. Távhegesztés és röptében hegesztés (remote welding) Error: Reference source not found

4.1. A lézersugár alkalmazhatósága remote welding technológiára Error: Reference source not found

4.2. Folyamatfelügyelet a remote welding technológiában Error: Reference source not found

4.2.1. Folyamatfelügyelet a CO₂-lézeres remote welding esetén Error: Reference source not found

4.2.2. Folyamatfelügyelet a szilárdtestlézeres remote welding esetén Error: Reference source not found

4.3. Technikai megvalósítás Error: Reference source not found

4.4. A pásztázó lézerfejek típusai Error: Reference source not found

4.5. Varrattípusok a távhegesztésben Error: Reference source not found

4.6. Hegesztési stratégiák Error: Reference source not found

4.7. Védőgáz Error: Reference source not found

4.8. Ferde hegesztés Error: Reference source not found

4. Összefoglalás Error: Reference source not found

A. Fogalomtár Error: Reference source not found

Irodalom Error: Reference source not found

Az egyenletek listája

1.1. (1-1) Error: Reference source not found

1.2. (1-2) Error: Reference source not found

1.3. (1-3) Error: Reference source not found

1.4. (1-4) Error: Reference source not found

1.5. (1-5) Error: Reference source not found

1.6. (1-6) Error: Reference source not found

1.7. (1-7) Error: Reference source not found

1.8. (1-8) Error: Reference source not found

1.9. (1-9) Error: Reference source not found

1.10. (1-10) Error: Reference source not found

1.11. (1-11) Error: Reference source not found

1.12. (1-12) Error: Reference source not found

1.13. (1-13) Error: Reference source not found

1.14. (1-14) Error: Reference source not found

1.15. (1-15) Error: Reference source not found

1.16. (1-16) Error: Reference source not found

1.17. (1-17) Error: Reference source not found

1.18. (1-18) Error: Reference source not found

1.19. (1-19) Error: Reference source not found

1.20. (1-20) Error: Reference source not found

1.21. (1-21) Error: Reference source not found

1.22. (1-22) Error: Reference source not found

1.23. (1-23) Error: Reference source not found

1.24. (1-24) Error: Reference source not found

1.25. (1-25) Error: Reference source not found

1.26. (1-26) Error: Reference source not found

3.1. (3-1) Error: Reference source not found

3.2. (3-2) Error: Reference source not found

3.3. (3-3) Error: Reference source not found

3.4. (3-4) Error: Reference source not found

3.5. (3-5) Error: Reference source not found

1. fejezet - A lézersugár

Albert Einstein 1917-ben tette közzé azt a gondolatát, hogy a gerjesztett részecskék (atomok, molekulák) nemcsak spontán módon bocsáthatják ki gerjesztett állapotukat jellemző többletenergiájukat vagy annak egy részét, hanem megfelelő késztetés (stimuláció) hatására is. Ezt a jelenséget nevezték el stimulált emissziónak. Évtizedek teltek el úgy, hogy ebben a témában látszólag semmi nem történt. Valójában erre az inkubációs időre volt szükség ahhoz, hogy az első lézersugár 1960-as felvillanásához szükséges ismeretek összegyűljenek. Ebben az időszakban nagyon sokat tudtunk meg az atomok szerkezetéről.

1960-ban már tudtuk, hogy a lézersugár keletkezéséhez, vagyis a fény stimulált emissziós erősítéséhez milyen technikai feltételekre van szükség: lézermédium, annak megfelelő gerjesztése (populációinverzió), megfelelő nyitó- és zárótükör. Ettől a pillanattól az események elképesztő ütemben gyorsultak. A lefektetett fizikai alapok azonban az évtizedek alatt mit sem változtak. A lézersugár létrejöttéhez ma is ugyanazokra az elemi feltételekre van szükség, mint az első felvillanás alkalmával, legyen szó a legkisebb vagy legnagyobb teljesítményű sugárforrásról vagy a folyamatos és az impulzusüzeműről.

A lézersugár az évtizedek során meghatározó jelentőségűvé vált az emberiség jelene és jövője szempontjából. Az élet minden vonatkozásában szerephez jutott. Ezen belül a műszaki alkalmazásai csupán egy szűk, de rendkívül fontos területet jelentenek. Ma már egyetlen autógyár sem engedheti meg magának, hogy a lézersugaras technológiákat mellőzze, a mikroelektronika pedig a jelenlegi formájában és teljesítőképességével nem is létezne. Ebben a tananyagban a lézersugár legelterjedtebb, mondhatjuk, elemi anyagmegmunkálási technológiáiról lesz szó. A tananyag azonos című második része még mindig nem jelenti a lehetőségek, az alkalmazások teljes tárházát. A teljességre törekvés egyébként is balgaság lenne, mert mire elkészül a tananyag, újabb alkalmazások kerülnek a köztudatba.

1. Lézersugaras anyagmegmunkáló technológiák

A lézersugaras anyagmegmunkáló technológiák közös jellemzője, hogy az anyag megmunkálására (vágás, hegesztés, gravírozás, edzés stb.) olyan szerszámot használnak, amely a megmunkálás közben nem kopik. Az anyagmegmunkálásokban a lézerfény tehát egy különleges tulajdonságú szerszámnak tekintendő. A metrológiában, távközlésben, szórakoztatóiparban használatos lézersugarakat természetesen másképpen kell jellemezni.

Ahogyan a hagyományos anyagmegmunkálások esetén is sokféle szerszámot használ a szakember (pl. az üllőn kovácsoló kovácsnak soktucatnyi kalapácsa van), úgy a lézersugaras anyagmegmunkálások esetén sokféle szerszámra, vagyis lézersugárra van szükség. Minden esetben a feladathoz kell a szerszámot kiválasztani, bizonyos esetekben egyedileg legyártani. Nem mindegy, hogy a lézersugárral vékony lemezből egy karóra fogaskerekét vagy egy tengerjáró hajó 30mm vastag borítólemezének darabjait kell pontos alakra vágni. A két feladatot nem lehet ugyanazzal a lézersugárral végrehajtani.

1.1.1. ábra Forrás: Mikreaon

A lézersugárnak tehát tulajdonságai vannak (mint az embereknek). Vannak általános jellemzők, mint például a lézersugár hullámhosszúsága, koherenciája stb. (az ember esetében, hogy gerinces, emlős stb.), és egyéb jellemzői, mint a divergencia, módus, teljesítménysűrűség stb. (az emberek súlya, magassága, bőrszíne stb.).

1.1.2. ábra Forrás: www.edelstahl-mechanik.de

A lézersugarak alkalmazási célja alapján hét csoportot szokás figyelembe venni:

• 
  hétköznapi és szórakoztató
  
• 
  ipari és anyagmegmunkálási
  
• 
  orvosi
  
• 
  mérési és szabályozástechnikai
  
• 
  energetikai
  
• 
  harcászati
  
• 
  tudományos és kutatási
  

Ebben a tananyagban a második csoporttal, az ipari és anyagmegmunkálási célú lézerberendezésekkel, -sugarakkal és -technológiákkal foglalkozunk. Ebben a csoportban, minden esetben, a lézersugár energiatartalmát (teljesítményét) használjuk fel az anyagmegmunkálásra. Pontosabban ez azt jelenti, hogy a lézersugár energiája a megmunkálandó anyagban elnyelődik, ott hővé alakul, és ez a hőenergia fejti ki a megmunkálási technológia szempontjából lényeges hatást (hevít, olvaszt, elpárologtat, plazmaállapotba visz, vegyületeket elbont, anyagátalakulást hoz létre).

Kiemelt jelentősége van tehát annak, hogy az anyag és a lézersugár kölcsönhatásának milyen konkrét (esetenként speciális) jellemzői vannak. Ezek között a legfontosabbak az abszorpciós képesség (a lézersugár energiájának hány százalékát nyeli el az anyag) és a „behatolási mélység”, vagyis hogy az anyagba jutott (abszorbeált) sugárzás milyen hosszú úton nyelődik el, alakul hővé az anyagban.

A kölcsönhatás eredménye (hevít, olvaszt, elpárologtat stb.) persze nemcsak a lézersugár jellemzőitől függ, hanem az anyag fizikai tulajdonságaitól is, mint pl. olvadáspont, forráspont, olvadáshő, forráshő, hővezető képesség, fajhő stb.

A kölcsönhatásnak ezt a nagyon sok paramétertől függő kimenetét, eredményét többnyire a lézersugár intenzitásával (teljesítménysűrűségével) és a sugár-anyag kölcsönhatás jellemző idejével hozzák kapcsolatba. A lézersugár intenzitásával kapcsolatban meg kell jegyezni, hogy a lézertechnológia területén a W/cm² mértékegység terjedt el, ez a szakma szokása, ehhez kell hozzászokni (persze vannak tudományos cikkek, melyekben más, azonos tartalmú mértékegységet használnak, pl. W/m², W/mm² stb., ott már nem tapasztalható egységesség). A lézersugár-anyag kölcsönhatás idejével kapcsolatban pedig azt érdemes tudni, hogy a lézersugárforrások jelentős része alkalmas arra, hogy folytonos és impulzusüzemmódban is működjön. Az 1.1.3. ábra esetében az 1 E + 0 (vagyis 1 * 10⁰=1) szekundum a folytonos üzemmódnak felel meg, amit a lézertechnikában cw (continuous wave =folyamatos hullám) üzemmódnak mondanak és írnak. Egy impulzus hosszúsága nagyon rövid is lehet. Furcsa módon a hosszúságot időmértékegységgel adják meg azon az alapon, hogy a fény (a lézeré is) terjedési sebessége szabad térben természeti állandó (~300.000km/s). A lézersugár-anyag kölcsönhatás ideje és a lézersugár intenzitása alapján a fajlagos energiamennyiség adódik (1W=1 J/s).

1.1.3. ábra

Az 1.1.3. ábrán az ismerteken, hagyományosokon túl már jellemzően lézersugaras anyagmegmunkáló technológiák is szerepelnek. Hagyományosnak tekintjük az edzést, a forrasztást, a hegesztést, a feliratozást, a vágást, az átolvasztást és a fúrást, megjegyezve, hogy a lézersugaras technológiák megvalósulása csak eredményében egyezik a hagyományosokkal, a fizikai jelenségek gyakran lényegesen különbözőek. Új fogalmak az üvegesítés és a mélyhegesztés (mélyvarratos hegesztés), melyek a lézersugár nagy teljesítménysűrűsége következtében megszületett technológiák.

A lézersugaras technológiák művelésének durva felosztását adja az 1.1.3. ábra. Ennél részletesebbet mutat az 1.1.4. táblázat, amely már arra is tekintettel van, hogy az egyes technológiáknak milyen lézersugaras megmunkálások esetén van jelentőségük.

1.1.4. ábra

Végül tekintsük át, melyek azok az előnyök, melyek érdekében a lézersugaras technológiákat érdemes előnyben részesíteni:

• 
  Nagy megmunkálási sebesség.
  
• 
  Nagy precizitás, a technológiai paraméterek pontos kézben tarthatósága.
  
• 
  Kiváló megmunkálási minőség (az utánmunkálási igény csökken vagy elmarad).
  
• 
  A munkadarabra nem hat erő.
  
• 
  Nagy tartományban választható és precízen szabályozható energiasűrűség a megmunkálásokban.
  
• 
  Kis fajlagos hőterhelés a munkadarabra.
  
• 
  A megmunkálás irányától független és kopásmentes megmunkáló szerszám (fény).
  
• 
  Kiváló automatizálhatóság.
  
• 
  Nagy gyártási rugalmasság.
  
• 
  Jó kombinálhatóság más technológiákkal.
  

2. A lézersugarak általános jellemzése

A lézersugár jellemzésére számos adat szolgál. Az egyes jellemzők konkrét értéke alapvetően a sugár forrásának milyenségétől függ. A sugárforrásból – ahogyan a lézerek esetében fogalmaznak, a rezonátorból – kilépő lézersugár néhány tulajdonságát a tér egyes pontjaiban meg lehet változtatni (pl. a teljesítménysűrűséget fókuszálással, a polarizáltságot vagy a hullámhosszúságot speciális optikai elemekkel, stb.), de vannak alapvető tulajdonságok, melyeken már nem lehet változtatni (pl. impulzuslézerből nem lehet folytonos sugárzást, a rossz sugárminőségből nem lehet jót csinálni).

A lézersugaras anyagmegmunkálás szempontjából tehát meghatározó jelentősége van a sugárforrásnak. Anyagmegmunkálásra négy lézersugárforrás-típust használnak:

• 
  CO₂-gázlézer
  
• 
  szilárdtestlézer
  
• 
  diódalézer
  
• 
  excimer lézer
  

Az egyébként elterjedt és szokásos felsorolás több szempontból is magyarázatra szorul.

1. Fizikailag értékelve nemcsak a CO₂ a gázlézer, hanem az excimer is, hiszen a lézermédium a rezonátortérben mind a két esetben gázhalmazállapotú. Több oka is van annak, hogy mégis külön tartják őket számon.

• 
  A CO₂-gázlézer-sugárforrással lényegesen nagyobb átlagteljesítményt lehet elérni, mint excimer lézerrel.
  
• 
  Közel két nagyságrendnyi különbség van a két lézersugár hullámhosszúsága között: a CO₂-é a távoli infravörös, az excimereké az ultraibolya tartományban van.
  
• 
  Lényegesen eltér az alkalmazási céljuk: a CO₂-lézereket főleg makro-, az excimereket inkább mikromegmunkálásokra használják.
  
• 
  A világon működő sugárforrások darabszámát és összteljesítményét tekintve a CO₂-lézerek lényegesen elterjedtebbek.
  

2. A diódalézer is szilárdtest, hiszen sem folyékony, sem gáz- vagy gőz-, esetleg plazmaállapotú lézerdióda-médium nem létezik. Ebben az esetben a különválás eredeti oka az alapjaiban eltérő működési elv, a szilárdtestlézer anyaga szigetelő kristály vagy üveg, amit csak optikailag, fénnyel lehet gerjeszteni, a diódalézer anyaga félvezető, amit pedig közvetlenül elektromos árammal gerjeszthetünk . Manapság már azért is tartják jogosnak ezt, mert a diódalézerek fontossága az ezredforduló körül lényegesen megnövekedett. A fontosságot nemcsak az anyagmegmunkálás szempontjából kell érteni, hanem a lézersugár egyéb alkalmazási területein is. Persze megjegyzendő az is, hogy a modern szilárdtestlézerek gerjesztésére diódalézereket használnak.

3. Korábban a szilárdtestlézerek alatt az anyagmegmunkálások területén az Nd:YAG (neodímiummal ötvözött ittrium-alumínium-gránát) lézereket értették, mert nem volt más. Ráadásul a kezdetek idején főleg villanólámpás gerjesztésűek voltak, csak impulzusüzemmódban működhettek, és csak később használtak folytonos ívlámpát gerjesztésre, elég rossz hatásfokkal. Az első nagy változást az elérhető teljesítményben, a sugárminőségben és hatásfokban a diódalézeres gerjesztés lehetősége hozta. Első lépésként megtartották az Nd:YAG kristály rúd alakját, majd a hatásfok és a sugárminőség további drasztikus növelése érdekében azt is megváltoztatták. Így születtek meg a korong- és a szállézerek. Az új alakok és a diódalézeres gerjesztés bevezetése következtében célszerű volt a szilárdtest anyagában is apró változtatásokat eszközölni. Egyes esetekben a YAG-ot speciális üvegre cserélik (könnyebb belőle kis átmérőjű szálat húzni), és a neodímium mellett megjelentek más, a lantanidák csoportjába tartozó elemek is, elsősorban az itterbium (Yb). Most a legdivatosabb szilárdtest-sugárforrások a korong- (disk laser) és a szállézerek (fiber laser).

2.1. CO₂-gázlézerek

Az ipari és anyagmegmunkálási célú CO₂-lézereknek szintén van egy rájuk jellemző fejlődéstörténetük. Az ezredforduló után azonban két fő irány uralja ezt a piaci szegmenst:

• 
  Axiális áramlású: a gázkeveréket turbina keringteti, a gázkeverék hűtése a rezonátoron kívül történik. Előnye a robusztus építés, stabil működés.
  
• 
  Diffúziós hűtésű: a gázkeverék két, egymáshoz olyan közel lévő, hűtött fegyverzet között van, hogy a gáz hűtése diffúziós úton megvalósulhasson: d <1mm. Előnye a jó sugárminőség és a kis gázfelhasználás.
  

Axiális áramlású lézerek

Az axiális áramlású lézerek esetén a gázkeverék (hélium + nitrogén + szén-dioxid) kvarccsőben áramlik. A gázkeverék gerjesztésére két lehetőség van (1.2.1.1. ábra):

• 
  Egyenáramú: a kvarccsőbe, annak két végén egy-egy elektróda nyúlik be, melyekre egyenáramú nagyfeszültséget kapcsolnak. A két elektróda között létrejövő kisülés gerjeszti a nitrogéngázt, amely az energiáját a szén-dioxid-molekulának adja át. A szén-dioxid-molekula alsó energiaszintjének kiürülését a hélium segíti.
  
• 
  Nagyfrekvenciás: a kvarccsövön kívül, a palástja mentén egymással szemben két, nagy felületű fegyverzet van, amire egy generátor segítségével nagyfrekvenciájú elektromágneses teret kapcsolnak. Ez is a nitrogénmolekulát gerjeszti, vagyis az energetikai folyamat az előzővel azonosan zajlik. Nagy teljesítményű sugárforrások esetén ez a megoldás a gyakoribb, mivel a kisülés homogénebb, térben egyenletesebb, több szén-dioxid-molekula vehet részt a lézerműködésben.
  

1.2.1.1. ábra Forrás: http://www.photonics.com

Az 1.2.1.2. ábrán egy Trumpf gyártmányú, nagyfrekvenciás gerjesztésű CO₂-lézersugárforrás látható. A tetején van a gázkeveréket áramoltató, nagy fordulatszámú turbina. A rezonátorban a gázkeverék szabályozott nyomása 1 bar alatti. A szabályos négyzetelrendezésű kvarccsöveket oldalanként két-két, összesen nyolc szekcióra osztja a gázelszívásra is kialakított rész. A négyzet sarkainál 45°-os síktükrök vannak, amik a rezonátortérben haladó lézersugarat térítik el. Mind a nyolc szekciónak külön gerjesztő fegyverzete van, melyek az egyenletes gerjesztés érdekében egymáshoz képest 45°-kal el vannak fordítva. A négyzet egyik sarkán nincs saroktükör. Az e felé a sarok felé tartó fotonok vagy a zárótükörnek ütköznek és onnan visszafordulnak, vagy a másik irányban a nyitótükörnek ütköznek, és ebben az esetben a fotonok egy része áthalad azon, kilép a lézersugár egy része. A nyitótükörről visszatükröződő fotonok tartják fenn a stimulált emissziót, az állóhullámot. Az, hogy a nyitótükörre érkező lézersugár-intenzitás hány százaléka lép ki a rezonátorból, a sugárforrás tervezett működési sajátosságai alapján meghatározott.

1.2.1.2. ábra Forrás: Trumpf

A nyitótükröt borító speciális bevonat többrétegű szerkezetét úgy hozzák létre, hogy annak reflexiós képessége a kívánt érték legyen. A nyitó- és a zárótükör többek között a hatásfok növelése (a kilépő lézersugár teljesítménye és a nagyfrekvenciás generátortól érkező teljesítmény hányadosa) érdekében nem sík. Ennek következtében a rezonátorból kilépő, ujjnyi keresztmetszetű sugárnyalábon belül az intenzitáseloszlás nem ideális, nem Gauss. A kilépő lézersugár teljesítményét úgy szabályozzák, hogy a valóságban a zárótükör nem 100%-os reflexiójú, egy nagyon kis hányad (0,1%-nál kevesebb, de pontosan ismert érték) áthalad rajta, aminek a teljesítményét folyamatosan mérik. A zárótükrön áthaladt és a kívánt teljesítmény viszonya alapján növelik vagy csökkentik a gerjesztő teljesítményt.

1.2.1.3. ábra Forrás: http://www.machinery-management.com

Diffúziós hűtésű lézerek

A diffúziós hűtésű lézersugárforrásokat SLAB-lézereknek is nevezik, ami a lapszerű elrendezésre utal. Ezek a sugárforrások mindig nagyfrekvenciás (többnyire rádiófrekvenciás) gerjesztésűek. A rezonátor legjellemzőbb sajátossága a két, lapjával egymáshoz közeli, vízzel intenzíven hűtött fém téglalap. A téglalapok rövidebb végénél egy-egy homorú tükör van. A rezonátorgáz gerjesztése a fémlapok közötti térben történik. A gerjesztett CO₂-molekulákból kilépő fotonok a homorú tükrökön visszaverődve létrehozzák a stimulált emissziót, a lézerjelenséget. A tükrök görbületét és egymáshoz viszonyított helyzetét úgy határozzák meg, hogy a fémlemezek síkjával párhuzamosan haladó fotonok a gerjesztett térben maradjanak. Így rendkívül hatékony erősítés biztosítható. Ebben a rezonátorban a két homorú tükör tölti be a zárótükör szerepét. A nyitótükör szerepét egy kis rés tölti be a homorú tükrön. Az a foton, amelyik a négyszögletes rés felé halad, szabadon ki fog lépni a rezonátortérből.

A gázteret egy gyémántablak választja el az atmoszférikus tértől. A gyémánt mechanikai szempontból kellően szilárd, optikai tulajdonságai az adott feladat szempontjából kiválóak, és ami még nagyon fontos: nagyon jó hővezető. Az utóbbinak azért van jelentősége, mert hiába jó egy ablak áteresztőképessége a vizsgált hullámhosszúságon, valamennyi energia elnyelődik benne, aminek melegedés a következménye. Ez pedig a hőtágulás miatt geometriatorzulást eredményez, vagyis megváltozik a lézersugár útja. Ezt a jelenséget nevezik termikus lencsézésnek, ami nyilván nem kívánt jelenség, mert nem szabályozott, rontja a nyaláb minőségét, növeli a folt átmérőjét a fókuszpontban, stb.

A már szabad levegőn haladó lézersugár tükrök és blendék során halad át, mire a nyaláb eléri a kívánt, az ideális Gauss-eloszlást közelítő intenzitáseloszlást. A teljesítményszabályozáshoz szükséges mérést itt a rezonátoron kívül végzik. Az egyik gömbtükörbe építik be a kilépő lézersugár teljesítményét mérő szenzort.

1.2.1.4. ábra

A SLAB-sugárforrás kompakt építésű, helyigénye kicsi. Felnyitva a sugárforrás burkolatát, szembetűnő a rezonátort rejtő nagy fémöntvény (1.2.1.4. ábra). További jól látható sajátossága a beépített, kisméretű gázpalack, amely a berendezés kb. 2000 órás folyamatos üzemeléséhez elegendő mennyiségű gázkeveréket tartalmaz. (A folyamatos üzemeltetés alatt azt kell érteni, hogy kb. 83 napig megszakítás nélkül lehetne lézersugár-kicsatolás, ami még három műszakos termelésnél is elképzelhetetlen. Ezért a valóságban egy palack töltete fél vagy akár egy évig is elegendő.)

1.2.1.5. ábra Forrás: ROFIN-SINAR Laser GmbH