Лазер — Применение газовый

Находят применение газовые лазеры с непрерывным излучением при различных интерференционных измерениях с использованием лазерного интерферометра. [c.150]

Поверхностное упрочнение режущих кромок с помощью лазера. К числу новых перспективных способов поверхностного упрочнения материалов следует отнести термическую обработку с помощью оптических квантовых генераторов (лазеров). Для термической обработки рекомендуется применение газовых лазеров мощностью 1—5 кВт. При лазерной обработке в большом диапазоне скоростей перемещения луча на поверхности образцов достигается температура, достаточная для перекристаллизации, [c.469]

Типы оптических квантовых генераторов. В настоящее время разработаны лазеры трех типов газовые, кристаллические, или твердые, и жидкостные. Жидкостные лазеры находятся в начальной стадии исследования и практического применения пока не имеют. Газовые лазеры исследованы более подробно, но низкие энергетические возможности их недостаточны для использования в технологических процессах. Однако это не исключает их технического использования в будущем. Третий тип лазера (на твердом теле) является основным типом, при помощи которого проводятся исследования и осуществляются технологические процессы в области обработки материалов. [c.437]

Рис. 116. Схема контроля изделия инфракрасным методом с применением газового лазера на СО2 для нагрева поверхности

Применение газового лазера в качестве источника света для изучения тонкой структуры в жидкости позволило значительно повысить точность метода и экспериментально определить затухание упругих тепловых волн [246, 264, 598]. [c.310]

С появлением мощных газовых лазеров, обеспечивающих в режиме непрерывной генерации мощность порядка нескольких киловатт, существенно расширилась область применения лазерного излучения для изменения свойств поверхностных слоев материалов. Этот вид обработки целесообразно использовать только в тех случаях, когда применение обычных методов поверхностного упрочнения (например, индукционной закалки) связано с определенными трудностями или вообще невозможно. Такая рекомендация приведена потому, что для обеспечения производительности лазерного упрочнения, срав- [c.112]

Дальнейшее усовершенствование лазеров на основе СО2 заключалось в применении интенсивного продува рабочей смеси поперек резонатора при поперечном направлении электрического разряда (рис. 31). При скорости продува 30 м/с температура газа не превышала 600 К- Существенным является и то, что давление газа было увеличено до 20 мм рт. ст., при этом число рабочих атомов значительно возросло. Охлаждение газовой смеси в таких [c.47]

В данном параграфе приведены установки с использованием газовых лазеров, выпущенные небольшими опытными партиями. Большинство установок экспонировалось на выставках Достижений народного хозяйства СССР, Электроника , Машиностроение и т. д. В большей мере в них нашли применение мощные СОз-лазеры, способные решать ряд технологических задач, а также и другие типы лазеров, позволивших существенно улучшить параметры измерительных приборов. [c.313]

Оптическая линия связи на газовом Oj-лазере. Линия предназначена для передачи информации с помощью излучения газового СОз-лазера непрерывного действия. Применение такого лазера позволило существенно увеличить дальность действия систем передачи информации за счет большой мощности лазера и слабого [c.317]

Маломощные газовые лазеры, например лазеры на Не—Ne, нашли применение в установках, предназначенных для целей метрологии, голографии, связи и дальнометрии, медицины и т. д. [c.317]

В настоящее время мы являемся свидетелями непрерывно увеличивающейся мощности излучения как твердотельных, так и газовых лазеров, работающих в постоянном режиме, что расширяет возможности их применения при различных технологических операциях сварке деталей значительно больших габаритов, резке более толстых листов с большими скоростями, сверлении с увеличенными скоростями отверстий значительных диаметров и т. д. [c.321]

Безусловно интересным является применение для исследования газовых потоков и изучения жидкой фракции в потоке оптического квантового генератора (лазера), излучающего очень узкий, идеально монохроматический, яркий пучок света, плоскополяризованного в модах. [c.406]

Все рассмотренные типы самостоятельных разрядов постоянного тока характеризуются вполне определенными значениями необходимых для их поддержания электрических полей и взаимосвязью величины этих полей с током. Это обстоятельство несколько ограничивает эффективность использования отдельных форм разряда для возбуждения конкретных лазеров. Определенные ограничения на использование самостоятельных разрядов в лазерах накладывает и их худшая по сравнению с несамостоятельными разрядами устойчивость. Тем не менее, благодаря своей технической простоте, возможности осуществления в большом числе газовых смесей и отсутствию специальных устройств ионизации, самостоятельные разряды находят очень широкое применение в газовых лазерах. [c.106]

Разнообразие свойств активных веществ в газовых лазерах, отличающихся зарядом, составом, структурой уровней и т. д., естественно, приводит к большому числу возможных механизмов получения инверсной заселенности и требует различных способов возбуждения активной среды. Все это делает невозможным введение достаточно простой, но в то же время всеобъемлющей системы классификации газовых лазеров. В таб. 4.1 дан упрощенный вариант классификации тех газовых лазеров, которые уже нашли применение в технологии или по достигнутому уровню своих параметров могут представлять для нее интерес. Место лазера в этой таблице определяется особенностью рабочих уровней и способом возбуждения активной среды. В настоящее время наибольшее распространение нашли газоразрядный, газодинамический и химический методы накачки. [c.116]

Применение лазеров для линейных измерений. Использование лазеров, особенно газовых лазеров видимого диапазона, чрезвычайно расширило область применения оптических методов измерения расстояний и углов. Пространственная погрешность лазерного света позволяет коллимировать пучки с расходимостью, вызванной только дифракцией. Благодаря этому приборы с применением лазера обеспечивают угловую точность около 1 мкрад при работе на расстояниях порядка сотен метров. [c.416]

Непрерывная лазерная сварка металлов значительных толщин производится газовыми лазерами. При сварке непрерывным лазерным лучом большой мощности приходится устранять экранирующее влияние ионизированного облака, которое возникает при взаимодействии лазерного луча с атмосферой и испаряющимся металлом. Облако рассеивает луч и препятствует нагреву металла сварочной ванны. Устраняют облако, сдувая струей газа, чаще всего аргона, направляя ее перпендикулярно оси луча. Одновременно инертный газ защищает металл от окисления. Применение для защиты вместо аргона гелия или смеси гелия с водородом увеличивает проплавление лазерным л ом, но более легкий, чем аргон, гелий плохо вытесняет облако плазмы. [c.472]

Сущность и техника сварки лучом лазера. В настоящее время сварка лучом лазера по экономическим соображениям имеет еще незначительное применение в промышленности. Излучение лазера с помощью оптических систем может быть сфокусировано в пятно диаметром в несколько микрометров или линию (см. рис. 4.26. .. 4.28). При этом по концентрации энергии оно на несколько порядков превышает остальные сварочные источники энергии. Лазерная сварка ведется либо на воздухе, либо в аргоне, гелии в СО2 и др. в различных пространственных положениях. Излучение с помощью оптических систем легко передается в труднодоступные места. Для сварки используются твердотельные и газовые лазеры. Твердотельные лазеры могут быть непрерывного и импульсного действия. Ввиду большой концентрации энергии в пятне нагрева форма провара при сварке схожа с таковой при сварке электронным лучом. Использование лазеров с короткими импульсами обычно приводит к бурному испарению металла из сварочной ванны. [c.151]

В последнее время в сварочной практике находят применение оптические квантовые генераторы (ОКГ), так называемые лозе/)ы. При лазерной сварке нагрев и плавление металла осуществляются мощным световым лучом, получаемым от специальных твердых или газовых излучателей. Для управления сформированным излучателем лучом служат специальные оптические системы. Вакуум при сварке лазером не нужен, и сварка может осуществляться на воздухе даже на значительном расстоянии от генератора. [c.429]

Явлением провала Лэмба можно воспользоваться для очень эффективной стабилизации частоты лазера [19]. Поскольку ширина провала Лэмба примерно равна однородной ширине линии, а в газовых лазерах она обычно много меньше неоднородной ширины линии (ср. значения и Avg, приведенные для неона в разд. 2.3.3.1 и 2.3.3.2), положение дна лэмбовского провала фиксируется с очень высокой степенью точности. Предположим, что одно из зеркал резонатора укреплено на пьезоэлектрическом преобразователе таким образом, что длина резонатора может очень плавно меняться при приложении электрического напряжения к преобразователю. Тогда с помощью соответствующего электронного устройства обратной связи частоту лазера можно стабилизировать относительно минимума лэмбовского провала. В Не—Ые-лазере применение такого метода позволило получить стабильность и воспроизводимость частоты генерации порядка 10 . Это значение стабильности ограничивается тем, что центральная частота перехода сама по себе не является [c.277]

Принципы работы большинства газовых лазеров изучены достаточно глубоко. Основной проблемой сегодня является переход от изучения принципа работы лазера к созданию лазера как прибора, способного решать необходимые прикладные задачи. И эта проблема является не менее сложной, чем изучение и исследование принципов работы лазера. Для ее успешного решения необходимо использовать и классический опыт работы оптического и оптико-электронного приборостроения и самые прогрессивные методы разработки и конструирования современных приборов, основанные на применении и использовании ЭВМ в этих процессах. [c.60]

Эксимерпые лазеры. Рабочая среда — газовая смесь благородных газов с F2, I2, фторидами. Возбуждение сильноточным электронным пучком или поперечным разрядом. Импульсный режим работы. УФ-диа-назон длин волн. Применение спектроскопия, химия рассматриваются проекты мощных систем для лазерного термоядерного синтеза. [c.551]

Применения. Газовые разряды применяют в газосветных приборах, в электронных диодах с газовым наполнением, тиратронах, ртутных выпрямителях (игнитронах), в качестве стабилизаторов напряжения в счётчиках Гейгера ядер-ных частиц, в антенных переключателях, озонаторах, маг-нитогидродинамшеских генераторах. Широко используются электродуговая сварка, электродуговые печи для плавки металлов, дуговые коммутаторы. Получили большое распространение генераторы плотной равновесной низкотемпературной плазмы с К, /)--1 атм—плазмотроны (дуговые, индукционные, СВЧ). В них продуванием холодного газа через соответствующий разряд получают плазменную струю. Тлеющий и ВЧЕ-разряды используют для создания активной среды в лазерах самой разл. мощности—от мВт до многих кВт, в плазмохимии. Эти и др. приложения, использование результатов исследований Э. р. в г. в технике высоких напряжений поставило физику газового разряда в ряд наук, к-рые служат фундаментом совр, техники. [c.514]

Газовые лазеры имеют самый широкий спектральный диапазон излучения и наибольшую мон ность в непрерывном режиме при достаточно высоком к. п. д. около 15—20%). Отличаются стабильностью частоты, шопохроматичносгью и когерентностцо. Эги свойства предопределяют возможность применения газовых [c.384]

Одной из наиболее важных областей практического применения газовых лазеров является использо1вание их в устройствах для центрирования объектов ио лазерному лучу. Эти устройства широко применяют при выполнении монтажных и контрольных работ в машиностроении, строительстве, геодезии, для прокладки тоннелей и пр. [c.37]

Низкотемпературная плазма (температура IOOOK) находит применение в газоразрядных источниках спета и в газовых лазерах, в термоэлектронных преобразователях тепловой энергии в электрическую и Б магиитогидродннамических (МГД) генераторах. [c.290]

В современных эллипсометрах применяют газовые лазеры на гелиевонеоновой смеси (А. = 0,63 мкм) и СО2 (А = 10,6 мкм). Применение инфракрасного лазера позволяет расширить диапазон измерения в сторону больших толщин. ИК-эллипсометр УИТ — ТЭС (X = 10,6 мкм) измеряет толщины эпитаксиальных слоев в диапазоне 0,01—1,6 мкм с погрешностью [c.67]

Квантовая радиоэлектроника развилась очень быстро. От формулировки физической возможности осуществления вынужденного излучения до создания оптических квантовых генераторов прошло около 10 лет. История знает немного случаев такого стремительного развития целой области науки и техники. Практическое использование ОКГ началось, по сути дела, одновременно с их созданием. В кратчайшие сроки было налан ено промышленное производство и развернуты работы по исследованию их применений для самых различных целей. Наша отечественная промышленность выпускает лазеры разных типов и разного назначения. В качестве примеров первых промышленных типов ОКГ укажем на газовые лазеры непрерывного действия (ОКГ-11 и ОКГ-12), предназначенные для применения в физике, химии, медицине, биологии и т. д. Мощность излучения лазера ОКГ-12 достигает 35 мет. Установка на рубине для сварки и пробивания отверстий с помощью лазерного луча К-ЗМ позволяет регулировать энергию в пределах 0,001—1 дж и обеспечивает пробивание материалов до 1 мм толщиной с диаметром проплавляемой зоны 0,001—0,5 мм. [c.414]

В течение последних трех—пяти лет появились мощные газовые лазеры, обеспечивающие в режиме непрерывной генерации мощность порядка нескольких киловатт. Благодаря этому стало возможным осуществлять новую технологическую операцию — термическую обработку металлических поверхностей. Это особенно важно для обработки таких поверхностей, где мощный лазерный луч имеет преимущества или где геометрия обрабатываемых изделий создает трудности для применения традиционного теплового метода. Лазерная термообработка применяется для закалки стальных поверхностей, высокоскоростного отжига фольги, удаления пленок и других поверхностных осаждений, а также впекания порошкового материала в металлическую поверхность. [c.164]

Лазеры широко используются в химической спектроскопии, где их роль сводится не только к стимулированию химических реакций, но и к определению характера их протекания. Импульсные лазеры применяются для фотолиза веществ, в котором участвуют микросекупдные и наносекундпые импульсы. Однако использование пикосекундных импульсов позволяет повысить разрешение системы на трн-четыре порядка и открывает новые возможности для исследования фотофизических процессов. Большая мощность излучения лазера может быть вложена в малый объем твердого тела, жидкой или газовой среды, вызывая эффект пиролиза. Это может быть использовано в области микроскопических исследований, а также для ускорения специфических реакций и других целей. При определенных условиях лазеры могут служить для возбуждения определенной степени свободы в потенциально реактивных молекулах, приводя их таким образом к селективно возбужденной химической реакции. Этот метод может быть использован для исследований реакций при воздействии на них тепловым источником. Новым применением лазеров в химии является фотохимическое разделение изотопов, при котором используются такие положительные моменты, как высокая интенсивность, узкая полоса излучения и возможность настройки лазера на определенную длину волны. Облучая систему атомов или молекул, среди которых имеются изотопные элементы с несколько смещенной линией поглощения, можно возбудить их селективно и известным способом отделить от общей системы. Таким образом удалось разделить изотопы водорода (дейтерия), бора, азота, кальция, титана, брома, бария, урана и т. д. [238]. [c.222]

Газовые лазеры и установки на их основе предоставляют тех-нологу-исследователю большие возможности в выборе частот и режимов работы, что имеет особое значение при обработке и нанесении различных пленочных покрытий. При этом найдут применение теплохимические и фотохимические методы воздействия лазерного излучения на материалы, которые широко используются в различных областях микроэлектроники. [c.321]

Классификация лазеров и их применения. Л. можно классифицировать по особенностям активной срсдм (твердотельные лазеры, газовые лазеры, лазеры на красителях) и по способу накачки (лазеры с оптпч. накачкой, газоразрядные лазерм, хим. лазеры) и т. д. [c.551]

Высокая степень когерентности лазерного излучения позволяет использовать помехоустойчивые методы модуляции — частотную, фазовую и поляризац. модуляцию. Известны системы О. с. с применением поляризац. мо-цуляции излучения непрерывных газовых лазеров (лазер Не — N6 с X = 0,63 мкм и СО -лазер с А, = 10,6 мкм) для передачи как аналоговой, так и цифровой информации. Для передачи последней наиб, удобна импульсная модуляция интенсивности полупроводниковых лазеров током. накачки. [c.441]

Низкотемпературная П. (Т 10 К) находит применение в газоразрядных источниках света и в газовых лазерах, в термозмиссионных преобразователях тепловой энергии в электрич. и в магнитогидродинамических генераторах, где струя П. тормозится в канале с поперечным магн. полем В, что приводит к появлению между верх, и ниж. электродами (рис. И) электрич. поля напряжённостью Е Вг/с (о — скорость потока [c.600]

Применение. С. у. служат гл. обр. для нагрева плазмы, создания с помощью полей пучка магнитных ловушек и для сжатия микромишеней в системах УТС с инерциальным удержанием плазмы. Кроме того, пучки, создаваемые С. у., используются для генерации сверхмощных импульсов СВЧ-колебаний в диапазоне от субмиллиметровых до дециметровых волн, для накачки химических лазеров и газовых лазеров высокого давления, в коллективных методах ускорения ионов и т. д. [c.505]

На рассматриваемом симпозиуме по кавитации и гидромашинам был заслушан ряд докладов, которые представляют несомненный интерес. Доклады в значительной степени отражают те работы и поиски, которые проводятся учеными ряда стран мира по вопросам кавитации как в части изучения природы этого явления и теоретических построений, так и применительно к различным гидромашинам — гидравлическим турбинам, насосам, гребным винтам. В области исследования явления кавитации можно особо отметить большие и интересные работы, проводимые в Калифорнийском технологическом институте в США с применением новой усовершенствованной аппаратуры (рубиновой импульсной лампы — лазера высокой мощности идр. — доклад А-4), а также очень важные работы ряда ученых (Рапкина и др. — см. доклад А-3) по изучению влияния на кавитацию газовых пузырьков, показавшие, что на возникновение кавитации оказывает влияние не полный объем содержащегося в воде газа, а количество находящегося" в области возникновения кавитации свободного газа, причем здесь играют роль и размеры газовых пузырей. В практическом отношении интересны работы японских ученых (доклад А-9) в области изучения кавитационных характеристик крыловых профилей. [c.191]

Лазерная сварка впервые стала применяться в радиоэлектронике при изготовлении электронных приборов. Для сварки использовались лазеры с твердым рабочим телом, работающие в импульсном режиме. Имея сравнительно небольшую мощность, низкий КПД, подобные лазерные установки не могли найти применения для изготовления конструкций. Однако создание мощных газовых лазеров непрерывного действия, имеющих более высокий КПД, чем твердотельные, внесло существенные коррективы в развитие лазерной сварки, в том числе в расишрение использования ее в промьппленности. [c.471]

Сопла Лаваля нашли широкое распространение в технике. Одно из первых их применений - использование в направляющих аппаратах паровых турбин. В настоящее время подвод сверхзвукового потока газа к рабочим лопаткам газовых и паровых турбин осуществляется через сверхзвуковые сопла. Для создания дополнительной реактивной тяги они применяются в жидких и твердотопливных ракетных и всевариантных самолетных двигателях и ускорителях. Сопло Лаваля является также одной из составных частей газодинамического и химического лазера. [c.76]

Чтобы закончить эти вводные замечания, следует упомянуть о специальном виде оптической накачки, когда лазерный луч используется для накачки другого лазера лазерная накачка). Свойства направленности лазерного пучка делают его очень удобным для накачки другого лазера, причем здесь не требуется специальных осветителей, как в случае (некогерентной) оптической накачки. Такая накачка является довольно простой, и в дальнейшем мы ее не будем рассматривать. Хотелось бы лишь здесь отметить, что благодаря монохроматичности излучения лазера накачки ее применение не ограничивается лишь твердотельными и жидкостными лазерами (как в случае некогерентной оптической накачки), но ее можно также использовать для накачки газовых лазеров. В данном случае линия, излучаемая накачивающим лазером, должна, разумеется, совпадать с линией поглощения накачиваемого лазера. Это применяется, например, для накачки большинства газовых лазеров дальнего ИК-Диапазона (скажем, таких лазеров, в которых используются метиловый спирт СНзОН в виде паров) с помощью излучения соответствующей длины волны СОглазера. [c.109]

В [1-3] был рассмотрен круг вопросов, связанных с исследованием одномерных процессов безударного неограниченного сжатия плоских цилиндрических и сферических газовых слоев, в том числе с минимальными затратами внешней энергии для получения заданной степени сжатия. Изучение таких процессов связано с исследованием возмож-ностей реализации инерциального термоядерного синтеза (ТС) при обжатии с помощью зазличных физических полей (лазерный ТС, применение пучков тяжелых ионов) сферических мишеней, содержащих смесь ДТ (дейтерий, тритий). В частности, применение в Ливерморе многолучевого лазера Нова с регулируемой интенсивностью пучков позволило сжать сферическую мишень в несколько десятков тысяч раз. [c.482]

У маломощных лазеров на газовых смесях низкого давления стационарные аберрации практически отсутствуют. В этих условиях использование плоского резонатора привело бы, из-за наличия динамических аберраций, к недопустимой для большинства практических применений нестабильности процесса генерации. Поэтому здесь обычно применяются устойчивые резонаторы, стрелка прогиба слегка вогнутых зеркал которых существенно превышает динамические волновые аберрации. Это резко снижает чувствительность к динамическим аберрациям (резонатор как бы навязьшает полю определенную структуру несмотря на их наличие) и обеспечивает стабильность режима. [c.205]

К широкоапертурным (Ж > 1) генераторам непрерьюного действия относятся главным образом мощные лазеры на потоке движущейся в поперечном (по отношению к оси резонатора) направлении газовой среды. Обычно с увеличением сечения активной зоны аберрации хотя и растут, но не так быстро, как N. Это благоприятствует применению неустойчивых резонаторов связанные с кривизной зеркал значения AL оказываются достаточными для навязывания полю нужной структуры уже при небольших кривизнах и, следовательно, умеренных потерях. [c.206]

Из всего многообразия существующих в настоящее время лазеров авторы данной книги остановились на применении ЭВМ при разработках только двух типов лазеров — газовых и твердотельных, причем особое внимание уделяется лазерам большой мощности, имеющим наибольшее применение в промышленности. В книге прямые и обратные задачи расчета и проектирования лазеров, их проблемы и перспективы разработки САПР рассматриваются на примерах газовых электроразрядных лазеров, газовых лазеров с оптической накачкой и лазеров на конденсированных средах. Все критические замечания, советы и пожелания мы просим направлять по адресу Ленинград, ул. Саблинская, 14, ЛИТМО, Кафедра квантовой электроники. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...