Laser CO2 (Carbon dioxide laser (CO2 laser)) là hệ thống laser thể khí phát ra chùm tia bức xạ điện từ thuộc vùng hồng ngoại trung với bước sóng đặc trưng 10.6 micromet, có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao và khả năng hấp thụ cực mạnh bởi các phân tử nước. Laser CO2 là một loại máy laser sử dụng khí CO2 làm môi trường bức xạ để tạo ra ánh sáng laser. Máy laser CO2 có thể tạo ra ánh sáng laser có bước sóng trong khoảng từ 9.2 đến 10.8 micromet, thuộc loại laser hồng ngoại. Laser CO2 thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng như cắt, hàn, khắc, đánh dấu, điều trị y tế, và nghiên cứu khoa học. Laser CO2 sử dụng một ống laser chứa khí CO2 làm môi trường để tạo ra ánh sáng laser. Trong ống laser, có hai gương phản xạ (một gương công bằng và một gương phần phản xạ) được đặt đối diện nhau. Khi ánh sáng đi qua ống laser, nó được kích thích bởi sự va chạm giữa các phân tử CO2 trong ống. Quá trình này tạo ra một sự kích thích nhân tử đồng thời tạo ra một ánh sáng laser chùm hẹp và tập trung.
Laser CO2 có khả năng tạo ra ánh sáng với bước sóng trong khoảng từ 9.2 đến 10.8 micromet, thuộc loại laser hồng ngoại gần. Với bước sóng này, lá chắn khí quyển và nước trong không khí ít gây tác động đến ánh sáng laser, làm tăng tính ổn định và độ mạnh của nó.
Ứng dụng của laser CO2 rất đa dạng. Trong công nghiệp, máy laser CO2 được sử dụng rộng rãi trong việc cắt, hàn, khắc và đánh dấu vật liệu như kim loại, gỗ, nhựa và gốm sứ. Với công nghệ điều chỉnh công suất và tia laser, máy laser CO2 cũng có thể được sử dụng để làm sạch và lột bỏ sơn, gia công các vật liệu mềm như cao su và da. Trong y tế, laser CO2 được sử dụng để loại bỏ sẹo, điều trị nám và nám tàn nhang, chữa các bệnh lý da và phẫu thuật mô tạo. Máy laser CO2 cũng được dùng trong nghiên cứu khoa học để nghiên cứu quá trình cháy, chuỗi phân tử và quang phổ hấp thụ.
Laser CO2 có nhiều ưu điểm như kích thước nhỏ gọn, khả năng hoạt động liên tục và tuổi thọ cao. Tuy nhiên, máy laser CO2 có thể phát ra ánh sáng có điểm tập trung cao và nhiệt độ rất cao, do đó, cần phải chú ý đến vấn đề an toàn khi sử dụng. Laser CO2 (Carbon Dioxide) là một loại máy laser dùng khí CO2 làm chất phát lệnh. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc đẩy đạn, trong đó khí CO2 làm môi trường để tạo ra rất nhiều hạt trạng thái kích thích, tạo hiệu ứng chuyển đổi ánh sáng.
Cấu trúc chính của máy laser CO2 gồm một ống kính bị phủ lớp phản xạ/đồng lồ-hình của laser và chất phát lệnh trong ống. Ở mức cơ bản nhất, máy laser CO2 được hình thành bởi: một ống laser dạng hình chữ nhật (tạo một quảng trường mà tia laser có thể đi qua), trong ống có một vật liệu chất lục đạo đặc biệt được hoạt hóa từ chất lỏng CO2 và ống che phủ của nó trên mặt bên.
Khi máy laser được hoạt động, một nguồn áp dụng điện được kích thích để tạo ra một trường điện cao trong ống. Điện từ tia lửa chạy qua trong ống làm cho các phân tử CO2 kích thích và hoạt động. Khi một phân tử CO2 bị kích thích, electron sẽ di chuyển vào một trạng thái năng lượng cao hơn. Ở trạng thái cao, electron sẽ rơi xuống trạng thái thấp hơn, và trong quá trình này, nó tạo ra năng lượng ánh sáng.
Sự phát ra ánh sáng này được tạo ra trong một dải nhạy năng lượng nhất định từ 9.2 đến 10.8 micromet, tương ứng với hồng ngoại gần. Ánh sáng này có khả năng sát trùng cao và tương tác mạnh với một số vật liệu, do đó nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng. Ví dụ, trong công nghiệp, laser CO2 được sử dụng để cắt kim loại, nhựa, gỗ và gốm sứ. Ngoài ra, nó cũng được sử dụng trong y tế để điều trị da, loại bỏ sẹo và khắc nám. Máy laser CO2 cũng được sử dụng trong các nghiên cứu khoa học để nghiên cứu về cơ chế tác động của ánh sáng lên vật liệu và các quá trình hóa học.