рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Вид работы: Конспекты
/
ТВЕРДОТІЛІ ЛАЗЕРИ

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

ТВЕРДОТІЛІ ЛАЗЕРИ

ТВЕРДОТІЛІ ЛАЗЕРИ - Конспект, раздел Образование, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ Твердотілий Лазер Складається З Робочої Речовини, Систем...

Твердотілий лазер складається з робочої речовини, системи збудження, фокусування й охолодження. Твердотілі лазери працюють переважно в імпульсному режимі. їх робочою речовиною є тверді прозорі тіла, виготовлені з ітрієво-алюмінієвого гранату, синтетичного рубіну, неодимового скла та ін. В матриці робочої речовини рівномірно розподілені оптично активні атоми хрому, неодиму тощо.

Для збудження оптично активних атомів потрібна зовнішня енергія. Із збуджених рівнів атоми переходять на нормальний рівень самовільно в непередбачуваний момент часу або вимушено в прогнозований момент часу під дією спеціального чинника, наприклад, світлового променя. Вимушений перехід атомів на нормальний рівень супроводжується випромінюванням когерентного світла.

Для лавиноподібного генерування когерентного світла необхідно, щоб кількість збуджених атомів перевищувала їхню кількість на нормальному рівні і щоб частина генерованого світла залишалась всередині тіла робочої речовини й стимулювала подальше вимушене випромінювання рештою оптично активних атомів. Цього досягають за допомогою двох паралельних дзеркал, одне з яких непрозоре й відбиває всі світлові промені тіла робочої речовини, а друге — напівпрозоре — теж їх відбиває, але частково пропускає назовні. Таке багаторазове проходження світлового променя крізь робочу речовину зумовлює переважно вимушене потужне випромінювання, що йде від оптично активних атомів.

Для збудження активних атомів у твердотілому лазері використовують потужні світлові імпульсні лампи, наповнені ксеноном або криптоном.

Рис. 6 - Схема обробки твердотілим лазером:

1 — імпульсна ксенонова лампа; 2 — корпус; 3 — рубіновий стрижень; 4 — лінза;

5 — заготовка

Сфокусувати генеровані лазером промені у світлову пляму невеликого розміру й отримати значну густину світлової енергії можна, використавши систему оптичних лінз.

Значна частина енергії від Імпульсної лампи перетворюється в теплоту, що нагріває робочу речовину. Щоб не допустити перегріву, застосовують охолодження повітрям, водою або рідким азотом. Охолодне середовище пропускають через скляну трубку, всередині якої перебуває робоча речовина.

У 1960 р. був розроблений перший лазер, робочою речовиною якого служив синтетичний рубін — штучно вирощений кристал із А1₂О₃. В його об'ємі рівномірно розподілені 0,05 % атомів Хрому, як оптично активного елемента, здатного генерувати когерентне випромінювання довжиною хвилі X = 0,63 мкм.

На рис. 7.2.6 зображена конструктивна схема твердотілого рубінового лазера. Корпус 2 лазера має еліпсоподібний переріз, а на його внутрішню поверхню нанесене дзеркальне покриття. Всередині корпуса встановлені рубіновий стрижень 3 і ксенонова імпульсна лампа 1. Торці стрижня відполіровані, вони строго паралельні й перпендикулярні до його осі. На лівий торець нанесений непрозорий шар срібла, а на правий — напівпрозорий шар. Імпульсна лампа живиться конденсаторними батареями. Потужне світло лампи відбивається стінками корпуса й фокусується на рубіновому стрижні, внаслідок чого активні атоми Хрому переходять у збуджений стан і далі відбувається генерування лазерного випромінювання за схемою, описаною вище. Випущені лазером світлові промені потрапляють у систему лінз 4, а звідти — на заготовку 5.

Лазерними променями обробляють матеріали будь-якої твердості, в тому числі й алмази, прошиваючи отвори, вирізуючи заготовки часто складного профілю з листового матеріалу, обробляючи мікровпадини в деталях мікроелектроніки, усуваючи дисбаланс в обертальних деталях, безконтактно й дуже швидко наносячі клейма на вироби, виконуючи рисунки, гравіювальні роботи тощо.

Лазерним променем обробляють отвори, починаючи від діаметра в декілька мікрометрів у матеріалах з різними властивостями: каменях для годинників і приладів, в алмазах і твердих сплавах для фільєр, у металевих листах для сит тощо.

Форма і шорсткість поверхні отворів залежить від параметрів режиму обробки — густини енергії, кількості імпульсів, частоти й тривалості імпульсів.

Від густини енергії залежить температура матеріалу в зоні обробки. Із збільшенням кількості імпульсів отвір поглиблюється, а з ростом тривалості імпульсу — набуває конічної форми. Надто тривалі імпульси спричинюють лише розплавлення металу без утворення отвору.

Якщо лазерним променем обробляти матеріал в рідині, то із зони обробки виносяться застиглі дрібні частинки матеріалу. Замість рідини можна використовувати стиснуте повітря, яким видувають з отвору частинки розплавленого металу.

Обробка лазерним променем високопродуктивна й легко регульована. Недолік твердотілих лазерів — малий (до 1 %) ККД.

ДАЙТИ ВІДПОВІДІ:

1. Яке призначення електроерозійних методів обробки?

2. Як класифікуються електроерозійні методи обробки?

3. Охарактеризувати електроіскрову обробку.

4. Охарактеризувати електроімпульсну обробку.

5. Що передбачає електроконтактна обробка?

6. Охарактеризувати електроконтактну обробку.

7. На чому грунтуються електрохімічні методи обробки?

8. Охарактеризувати електрохімічні методи обробки.

9. Охарактеризувати електрохімічне полірування.

10. Охарактеризувати електрохімічну розмірну обробку.

11. Де використовують ультразвукову обробку?

12. Охарактеризувати ультразвукову обробку.

13. На чому грунтується лазерна обробка?

14. Із чого складається твердотілий лазер?

15. Охарактеризувати принцип твердотілих лазерів.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

Макіївський металургійний технікум... МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО... КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ Макіївка Підготувала Туголукова І Г...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ТВЕРДОТІЛІ ЛАЗЕРИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Макіївка – 2013
Конспект лекцій з дисципліни: «Матеріалознавство». Підготувала Туголукова І.Г. – викладач вищої категорії Макіївського металургійного технікуму – 2013р. РОЗГЛЯНУТО

Фізичні властивості
До фізичних відносять теплові властивості (теплоємність, теплопровідність, температура плавлення, теплове розширення), електричну провідність, магнітну проникність, густину, колір тощо.

Технологічні властивості
Технологічні властивості характеризують здатність металу піддаватись обробці у холодному і гарячому стані. їх визначають при технологічних випробуваннях, оцінюючи придатність металу до того чи іншо

Хімічні властивості
До хімічних властивостей відноситься хімічна стійкість проти дії зовнішнього середовища (кислот, лугів, води, повітря, газів, високої температури тощо). Не всі метали однаково стійкі проти

Експлуатаційні (спеціальні) властивості
Ці властивості, залежно від умов роботи, визначають спеціальними випробуваннями. Однією з найважливіших експлуатаційних властивостей є зносостійкість. Зносостійкість —

Фізичні дослідження
Термічний метод призначений для визначення критичних точок, тобто тих" температур, при яких у сплаві відбуваються будь-які перетворення. Критичні точки визначають термоелектричним піром

Лекція 3
Тема: «Дослідження стану «залізо-цементи». План 1. Історична довідка про будування діаграми залізо – цементит. 2. Значення діаграми.

Ручне дугове зварювання
1960 1965 1970 1975 1980

ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ ЗВАРЮВАЛЬНОЇ ДУГИ
Особливістю електродугового зварювання є короткі замикання і коливання довжини дуги. Короткі замикання відбуваються і під час запалювання дуги, і під час перенесення металу із електроду на виріб у

ЕЛЕКТРОДИ
Для ручного електродугового зварювання застосовують два типи електродів: неплавкі, плавкі. Неплавкі електроди виготовляють у вигляді стрижнів з вольфраму, електротехнічного в

Ручная дуговая сварка.
Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые подают вручную в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом (рис.17.2) дуга 8 гори

НАПІВАВТОМАТИЧНЕ ДУГОВЕ ЗВАРЮВАННЯ В АТМОСФЕРІ АРГОНУ
Розрізняють напівавтоматичне дугове зварювання в атмосфері аргону плавким й неплавким електродом. Схема напівавтоматичного дугового зварювання плавким електродом в атмосфері аргонуподібна

АВТОМАТИЧНЕ ДУГОВЕ ЗВАРЮВАННЯ В АТМОСФЕРІ ЗАХИСНИХ ГАЗІВ
Автоматичне дугове зварювання в атмосфері захисних газів характеризується автоматичним запалюванням та підтримуванням дуги, автоматичною подачею електрода на виріб і авт

Електроерозійні методи обробки
Електроерозійні методи полягають у руйнуванні електропровідних матеріалів — електродів — під час пропускання між ними імпульсів електричного струму. Коли різниця потенціалів мі

ЕЛЕКТРОІСКРОВА ОБРОБКА
Особливістю електроіскрової обробки є короткі імпульси малої потужності йвідносно велика перерва між ними, внаслідок чого забезпечується висока точність і я

ЕЛЕКТРОІМПУЛЬСНА ОБРОБКА
Електроімпульсна обробка відрізняється від електроіскрової полярністю електродів (тут катод — заготовка, а анод — інструмент) та тривалішими й потужнішими електричними імпульсами, я

Електроконтактна обробка
Електроконтактна обробка передбачає механічне відокремлювання з поверхні заготовки металу, нагрітого електричним струмом до пластичного або навіть до рідкого стану. Теплоту частково виділяют

Електрохімічні методи обробки
Електрохімічні методи обробки ґрунтуються на анодному розчиненні заготовки в електроліті під дією постійного електричного струму. Іони металу заготовки та іони електроліту вс

ЕЛЕКТРОХІМІЧНЕ ПОЛІРУВАННЯ
Електрохімічне полірування відбувається у ванні 2 (рис. 3), де електролітом 5 є розчин кислоти або лугу залежно від властивостей матеріалу заготовки 1, яки

ЕЛЕКТРОХІМІЧНА РОЗМІРНА ОБРОБКА
Електрохімічна розмірна обробка (рис. 4) передбачає примусову циркуляцію електроліта 1 під тиском в міжелектродному проміжку між заготовкою 2 (анодом) та інструме

Ультразвукова обробка
Ультразвукову обробку використовують для скерованого відокремлення з оброблюваної поверхні заготовки дрібних частинок матеріалу за допомогою завислих у суспензі

Лазерна обробка
Лазерна (світлопроменева) обробка ґрунтується на миттєвому локальному нагріванні поверхні оброблюваної заготовки світловим променем високої енергії до температу

НАКОЧУВАННЯ РІЗІ
Різь накочують у холодному стані з використанням плоских різевих плашок або циліндричних роликів. Під час накочування різі плоскими плашками (рис. 7.1.1,а) заготовку

НАКОЧУВАННЯ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС І ШЛІЦІВ
Зубці коліс накочують за допомогою спеціальних Інструментів — накатників у холодному (для модуля т ≤ 1 мм) і в гарячому (для т = 1...10 мм) стані. Накатник має вигляд зуб

Обкочують зовнішні й розкочують внутрішні поверхні
кульками або роликами, притиснутими до оброблюваної поверхні силою Р (рис.7.1.3). Порівняно з роликами кульки вимагають меншої сили Р, але продуктивність обробки кульками нижча. Метод

КАЛІБРУВАННЯ ОТВОРІВ
Суть методу калібрування полягає в проштовхуванні або протягуванні крізь оброблюваний отвір жорсткого й твердого інструмента, розмір якого дещо перевищує розмір отвору. Інст

ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВІ РІДКИХ ПОЛІМЕРІВ
Часто для виготовлення деталей з полімерних композитних матеріалів як зв'язувальну речовину використовують смоли, які перебувають у рідкому стані при кімнатній температурі. До найеф

ДЕТАЛЕЙ З ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ У В’ЯЗКОРІДКОМУ СТАНІ
У в’язкорідкому стані формують деталі способом гарячого пресування, литтям під тиском, екструзією тощо. Гарячим пресуванням виготовляють деталі

У ВИСОКОЕЛАСТИЧНОМУ СТАНІ
У високоеластичному стані виготовляють деталі з листових термопластів головно способом штампування. Штампування — це спосіб виготовлення тиском деталей об’ємної конфігурації з листо

ЗВАРЮВАННЯ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ
Зварюванням отримують нерознімні з’єднання деталей з термопластів, нагріваючи їх в місцях з’єднання до в’язкорідкого стану й охолоджуючи під незначним тиском. Температура, тр

СКЛЕЮВАННЯ ДЕТАЛЕЙ З ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ
Склеюванням отримують нерознімні з’єднання деталей з полімерних матеріалів за допомогою клеїв або розчинників. Ці матеріали склеюють також з металами, деревиною, гумою, шкіро

ОБРОБКА РІЗАННЯМ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ
Різанням підвищують точність розмірів заготовок, виготовлених з полімерних матеріалів, обробляють малі отвори, нарізують різі, зачищають облой тощо. Обробку провадять на металорізал