Лазер (LASER) – Это аббревиатура «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation»«усиление света с помощью вынужденного излучения». Лазер – это целенаправленный поток параллельно летящих одинаковых фотонов. Оптический квантовый генератор – основа устройства лазерного прибора, являющегося его рабочим телом. Физический принцип излучения, заложенный в основу любого лазера — воздействие электромагнитного поля на атомы рабочего вещества. После многократного прохождения и отражения луча света через систему зеркал появляются световые пучки с очень высокой плотностью энергии. Лазерное излучение практически монохроматично, а плотность энергии (ее количество в единице объема) может быть чрезвычайно велика, температура излучения способна достигать огромной величины. Так, например, импульсный лазер мощностью порядка петаватта имеет температуру излучения около 100 миллионов градусов. Это больше в 7,4 раза чем температура ядра солнца (13 500 000 градусов Цельсия). Температура испарения железа ≈ 2862˚C; алюминия ≈ 2500˚C; вольфрам - 5555 °C.
В 2016 году исполняется 100 лет с начала эры лазерных технологий. Точкой отсчёта по праву можно считать гипотезу индуцированного излучения Альберта Эйнштейна которая была открыта в 1916 году.
Сегодня за счёт внедрения лазерных технологий в металлообрабатывающие производство, заводы достигают высокого качества и производительности. В металлообработке наиболее широкое применение получила технология лазерной резки плоского и профильного проката. В металлообрабатывающей промышленности также применяются технологи прямого лазерного спекание металла на 3D принтерах; обработка поверхностей лазерным лучом; лазерная сварка металлов; лазерная плавка металлов; лазер применяется для систем безопасности, сканирования геометрии, позиционирования промышленных роботов, маркировки, разметки и т.д. Сегодня уже трудно представить эффективное производство без лазерных технологий.
В металлообрабатывающей промышленности применяются несколько типов лазеров:
Газовые лазеры
Углекислотный лазер, лазер на углекислом газе (CO2-лазер) — один из первых типов газовых лазеров (изобретен в 1964 году). Один из самых мощных лазеров с непрерывным излучением на начало XXI века. Их КПД может достигать 20 %. В металлообрабатывающей промышленности CO2-лазер используются для гравировки, резки, сварки, в том числе металлов с очень высокой теплопроводностью, таких как алюминий и латунь.
В металлообрабатывающей промышленности для сварка, резка и т.д. также применяются газовые лазеры на основе рабочего тела – аргон и азот.
Твердотельные лазеры
Твердотельный лазер — лазер, в котором в качестве активной среды используется вещество, находящееся в твёрдом состоянии.
Первый рабочий лазер появился в 1960 году благодаря труду американского физика Теодора Маймана (Theodore Harold Maiman). Он первым создал твердотельный лазер рабочим телом которого был рубиновый стержень диаметром около 5 мм и длиной около 5 см. Импульсная газоразрядная лампа освещала кристалл рубина, поглощающий луч света и преобразовывающий его лазерное излучение.
Полупроводниковый лазер — твердотельный лазер, в котором в качестве рабочего вещества используется полупроводник. Полупроводниковый лазер является самым распространённым. В металлообрабатывающей промышленности полупроводниковый лазер используется в приборах измерения, системах безопасности, для разметки и т.д..
Предлагаю вашему вниманию образовательный фильм о лазерах, который был создан в 1982 году в качестве учебного материал для высших учебных заведений. В фильме рассказывается о том, что такое лазер и как развивались лазерные технологии до 1982 года.
Комментариев нет:
Отправить комментарий