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在CO2激光器的放电管内充有CO2、N2、He等混合气体，其配比和总气压可以在一定范围内变化（一般是： CO2：N2：He=1:0.5:2.5总气压为1066.58pa）.任何分子都有三种不同的运动形式，一是分子里的电子运动，决定着电子能态，二是分子里的原子振动，既原子围绕其平衡位置不停地做周期性震动，这种运动决定了分子的振动能态，三是分子的转动，决定着分子的转动能态，CO2激光器就是利用CO2分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光的

木制品、纸张、皮革、布料、有机玻璃、环氧树脂、亚克力、毛料、塑料、橡胶、瓷砖、水晶、玉石、竹制品等非金属材料。

高功率的二氧化碳激光机也可以切割金属材料。

本类型机器适用于服装、皮革、布制玩具、电脑绣花裁剪、电子电器、模型、工艺品、广告装潢、包装印刷、纸制品等行业。