Реферат Курсовая Конспект
Квантовое описание лазера - раздел Охрана труда, ...
|
Введение
Из всех существующих лазеров (“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”) длительного действия наиболее мощными, продвинутыми в практическом отношении и приспособленными для резки материалов, сварки металлов, термического упрочнения поверхностей деталей и ряда других операций являются электроразрядные СО2-лазеры. Большой интерес к СО2-лазерам объясняется также и тем, что у этого лазера эффективность преобразования электрической энергии в энергию лазерного излучения в сочетании с максимально достижимой мощностью или энергии импульса значительно превосходит аналогичные параметры других типов лазеров. С помощью их излучения производят необычные химические реакции, разделяют изотопы. Сейчас выпускаются СО2-лазеры с мощностью до 10 кВт, в том числе более 50 типов СО2-лазеров с ВЧ-накачкой в диапазоне мощностей от 3 Вт до 5 кВт. При этом газовые лазеры с ВЧ-возбуждением обладают целым рядом преимуществ по сравнению с лазерами, в которых для накачки рабочей среды применяется самостоятельный тлеющий разряд постоянного тока. В частности, их конструкция и технология изготовления проще, а надёжность, ресурс работы, удельные характеристики существенно выше чем у лазеров с накачкой постоянным током. Это позволяет уменьшить габариты и массу технологических СО2-лазеров мощностью ~1 кВт настолько, что становится возможным размещение такого лазера на подвижном манипуляторе промышленного робота.
Сегодня известно большое количество различных конструкций газовых лазеров с ВЧ-возбуждением. Но в основе всего многообразия конструктивных решений лежит специфика пространственной структуры ВЧЕР, которая в большинстве случаев удачно совпадает с требованиями, предъявляемыми к активной среде лазера.
Заключение
Представленные в работе данные о диффузионном СО2-лазере с высокочастотным возбуждением показывают многие преимущества такого типа возбуждения активной среды по сравнению с возбуждением разрядами постоянного и переменного тока. ВЧЕ-разряд устойчивее разряда постоянного тока, в нём достижим существенно больший энерговклад. Балластным сопротивлениям, которые всегда оказывают благотворное действие на стабильность разряда, можно придать ёмкостный (реактивный) характер, что избавляет от бесполезных потерь энергии, которые о обычных омических балластниках составляют примерно 30% подводимой электрической мощности. Существенное преимущество ВЧЕР - это возможность избавиться от катодных слоёв, свойственных разрядам и постоянного и переменного тока. В катодных слоях бесполезно теряется часть энергии, кроме того, в них обычно рождаются возмущения, от которых развивается неустойчивости. Эти преимущества обеспечивает только слаботочная форма ВЧЕ-разряда. Поэтому для СО2-лазера необходим именно слаботочный режим, в котором получены рекордные мощности излучения: ~0,83 Вт/см. Недостаток этого режима – ограничение на плотность тока, длину промежутка и давление. Над улучшением данных характеристик ведётся работа. Также большим преимуществом является удобство работы с длинными трубками, низкие рабочие напряжения, высокая устойчивость и однородность. Дальнейший прогресс в области диффузионных СО2-лазеров с ВЧ-накачкой связан с исследованием условий протекания тока на границах плазмы ВЧ-разряда с электродами, а также решением проблем, связанных с волноводным режимом работы резонатора, увеличение скорости теплоотвода на стенки разрядной трубки.
Примеры лазеров.
1.Технологический лазер ILS-IV.
Это СО2-лазер с высокочастотной накачкой и диффузионным охлаждением, со следующими техническими характеристиками:
Максимальная мощность – 60 Вт
Диаметр несфокусированного луча – 3,5 мм
Диаметр сфокусированного луча – 0,1 мм
Длина волны излучения – 10,6 мкм
Режим генерации - непрерывный
Модовый состав - ТЕМ00
Рабочая зона – 1000мм*600мм
Фокусное расстояние – 16мм
Максимальная скорость резки – 200мм/с
Максимально потребляемая мощность – 500 Вт
Давление рабочего газа – 0,3 МПа
Напряжения питания – однофазное 220 В, переменного тока 50 Гц .
2.Одномодовый волноводный СО2-лазер с диффузионным охлаждением ТЛ-700.
Основные области применения:
Основные преимущества:
Список литературы
1) В.С. Голубев, Ф.В. Лебедев “Физические основы создания технологических лазеров”
2) В.С. Голубев, Ф.В. Лебедев “Инженерные основы создания технологических лазеров”
3) Ю.П. Райзер “Физика газового разряда”
4) А.А. Веденов “Физика электроразрядных СО2-лазеров”
5) Н.А. Яценко “Газовые лазеры с высокочастотным возбуждением”
6) Н.А. Яценко “Влияние частоты накачки на параметры газовых лазеров с высокочастотным возбуждением”
7) Ю.С. Протасов, С.Н. Чувашев “Физическая электроника газоразрядных устройств”
8) Информация сайтов:
www.extech.ru
www.technolaser.ru
www.laser.spb.ru
www.synrad.com
– Конец работы –
Используемые теги: Квантовое, Описание, лазера0.062
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Квантовое описание лазера
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов