Inovasi Teknologi Laser Karbon Dioksida

Penulis: Dede Farhan Aulawi

naraga.id – Laser karbon dioksida (CO₂ laser) merupakan salah satu teknologi laser gas yang telah lama dikembangkan dan masih banyak digunakan hingga saat ini. Sistem ini memanfaatkan campuran gas CO₂, nitrogen (N₂), dan helium (He) untuk menghasilkan pancaran sinar inframerah dengan efisiensi yang tinggi.

Mekanisme Kerja Laser CO₂

Cara kerja laser CO₂ melibatkan proses eksitasi molekul gas dalam sebuah tabung tertutup melalui pemberian arus listrik. Berikut adalah tahap-tahap prosesnya:

1. Eksitasi Molekul Nitrogen
   Arus listrik mengangkat energi molekul nitrogen ke tingkat yang lebih tinggi.

2. Transfer Energi ke Molekul CO₂
   Energi yang tersimpan di molekul nitrogen kemudian dialirkan ke molekul CO₂ sehingga CO₂ ikut tereksitasi.

3. Pancaran Cahaya (Laser)
   Ketika molekul CO₂ kembali ke keadaan energi yang lebih rendah, ia memancarkan cahaya (foton) dengan panjang gelombang sekitar 10,6 mikrometer (inframerah).

4. Penguatan Sinar
   Cahaya ini dipantulkan secara bolak-balik oleh dua cermin di ujung tabung. Salah satu cermin bersifat semi-transparan untuk mengeluarkan sinar laser yang sudah diperkuat.

Bidang Penerapan Laser CO₂

Dengan kemampuannya menghasilkan daya tinggi dan efisiensi kerja yang baik, laser CO₂ banyak dimanfaatkan di berbagai sektor, antara lain:

1. Industri Manufaktur

• Pemotongan berbagai material seperti logam, akrilik, kayu, karet, kain, dan plastik

• Pengelasan serta pengeboran presisi

• Ukiran (engraving) pada permukaan bahan

• Proses pengolahan bahan tekstil

2. Dunia Medis

• Prosedur bedah pada jaringan lunak (gigi, kulit, THT)

• Dermatologi untuk peremajaan kulit, penghilangan tato, dan bekas luka

• Penanganan masalah ginekologis seperti atrofi vagina

3. Bidang Penelitian dan Teknologi

• Digunakan dalam spektroskopi

• Penginderaan jauh (remote sensing) untuk keperluan geospasial dan lingkungan

Kelebihan Teknologi Laser CO₂

• Memiliki efisiensi konversi energi yang tinggi

• Mampu menghasilkan daya besar secara stabil

• Optimal untuk memproses bahan non-logam

• Biaya operasional tergolong rendah

• Umur pakai perangkat yang panjang

Keterbatasan Penggunaan

• Kurang efektif untuk material dengan permukaan sangat reflektif seperti tembaga atau aluminium

• Perangkat laser bisa berukuran besar tergantung kapasitas dayanya

• Karena bekerja pada spektrum inframerah, sinar laser ini tidak terlihat mata dan memerlukan sistem pengaman khusus