Газовые лазеры мощность

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]

Оптические усилители различают по двум признакам по длине волны эмиттированного излучения и по агрегатному состоянию. По первому признаку усилители разделяются на лазеры и мазеры. Лазеры работают в области видимой части электромагнитного спектра (свет), мазеры в области инфракрасного излучения или радиочастот. По агрегатному состоянию оптические усилители разделяются на твердые с пульсирующим или непрерывным излучением и газовые с непрерывным излучением. Оба последних типа лазера отличаются по выходной мощности при пульсирующем излучении мощность в импульсе достигает нескольких киловатт, при непрерывном излучении твердых или газовых лазеров мощность не превышает нескольких милливатт. [c.375]

Высокая степень направленности лазерного пучка позволяет создавать эффективные системы контроля профиля изделий сложной формы, например, лопаток турбин. Плоский лазерный луч, сформированный специальной оптической системой, при пересечении с контролируемой деталью образует на ее поверхности светящуюся полоску, форма которой точно соответствует профилю объекта. Телевизионная камера формирует изображение светового сечения лопатки на экране телевизионного дисплея. Одновременно видеосигнал поступает в электронный блок, состоящий из аналого-цифрового преобразователя, мини-ЭВМ и устройств регистрации данных. В памяти ЭВМ хранятся данные о координатах сечения эталонной лопатки, и при перемещении лопатки происходит их непрерывное сравнение с координатами контролируемого объекта. При превышении разности этих координат допустимого значения лопатка бракуется. В устройствах использован газовый лазер мощностью 5 мВт. Телекамера обеспечивает не менее 2000 отсчетов по любой строке изображения. [c.495]

В ионных газовых лазерах используются переходы между энергетическими уровнями ионов благородных газов (ксенон, аргон, неон, криптон), а также фосфора, серы и хрома. Типичный представитель этой группы — аргоновый лазер, который по конструкции похож на гелий-неоновый лазер. Газоразрядная трубка наполнена аргоном при давлении порядка десятков паскалей. Мощность лазеров этой группы выше, чем лазеров на атомных переходах. [c.122]

Газовый лазер на аргоне генерирует излучение с длинами волн Х = 0,4880 мкм и i,2 = 0,5145 мкм в видимой сине-зеленой части спектра с мощностью излучения до 150...500 Вт в непрерывном режиме. [c.122]

Наибольшую мощность и к.п.д. имеют газовые лазеры, генерирующие колебания на молекулярных переходах. Типичный представитель этой группы — лазер на углекислом газе. Молекула СО2 возбуждается электронными ударами в газовом разряде, причем для увеличения мощности к СО2 добавляют молекулярный азот N2. Выходная мощность возрастает благодаря резонансной передаче энергии от возбужденных молекул N2 молекулам СО2. Отношение парциальных давлений СО2 и N2 обычно выбирается в пределах 1 1...1 5 при суммарном рабочем давлении в несколько сотен паскалей. [c.122]

Мощность лазера на углекислом газе еще больше повышается при добавлении к смеси гелия, поэтому в настоящее время газовые лазеры на углекислом газе используют смесь СО2 + -j- N2 + Не. Лазеры на углекислом газе имеют весьма высокий к.п.д. (теоретически — до 40%, практически — 8...30%). [c.122]

Наиболее эффективны лазеры на углекислом газе с поперечной относительно линии электрического тока продувкой газа. Схема такого лазера мощностью до 10 кВт приведена на рис. 3.7. Эта разновидность газового лазера использует интенсивную прокачку газа через резонатор 3 с охлаждением его в теплообменнике 4. Электрический разряд возбуждается между анодной плитой 2 и секционированным катодом I. [c.123]

Мощные газовые лазеры позволяют проплавлять за один проход, как и при электронно-лучевой сварке, значительные толщины. Экспериментально установлено, что для стали глубина проплавления металла в диапазоне до 5 мм требует 1 кВт мощности излучения на 1 мм толщины металла. Однако, как видно из рис. 3.10, при дальнейшем увеличении мощности светового луча глубина проплавления увеличивается меньшими темпами и для сварки толщин более 20 мм требуются уже весьма мощные лазеры, потребляющие с учетом к.п.д. из сети сотни киловатт электрической мощности. Электронно-лучевая сварка пока позволяет сваривать за один проход значительно большие толщины (до 200 мм) при меньшей потребляемой от сети мощности. [c.127]

Лазер — генератор электромагнитных волн оптического диапазона, излучающий когерентный световой поток с малым углом расхождения за счет перехода атомов с высшего энергетического уровня, на который они переводятся под действием мощных импульсов света или электри-ческого разряда, на более низший в газовых лазерах используется, например, смесь атомов гелия и неона, а в твердотельных лазерах — кристаллы некоторые типы лазеров могут работать в непрерывном режиме излучения, но их средняя мощность излучения меньше, чем в импульсе 19]. [c.146]

Излучение лазера представляется наиболее близким к идеальной монохроматической волне. Эффективная ширина каждой из компонент линии газового лазера в результате ряда причин оказывается даже меньше указанного выше предела (10 —10 А, тогда как естественная ширина линии составляет -10 А), а мощность, излучаемая в столь узком интервале волн, относительно велика. Так, неон-гелиевый лазер, генерирующий излучение с длиной волны 6328 А, обычно имеет мощность порядка нескольких милливатт. В некоторых других газовых лазерах [c.34]

Кроме лазеров, работающих на нейтральных атомах, в настоящее время созданы газовые ионные лазеры, работающие на криптоне, аргоне (/. = 0,5145 мкм 0,4880 мкм 0,4765 мкм) и др. Эти лазеры более мощные, чем гелий-неоновые их мощность излучения в непрерывном режиме до десятков ватт. В далекой инфракрасной области работают газовые лазеры на СО. (/.= 10.6 мкм). [c.36]

Газовые лазеры могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Импульсные лазеры, как правило, дают существенно большие мощности по сравнению с лазерами, работающими в непрерывном режиме. [c.36]

В последние годы все более совершенными становятся газовые лазеры, у которых возможности использования для технологических целей в ряде случаев значительно больше, чем у твердотельных. К важнейшим достоинствам таких лазеров относятся высокие достижимые мощности излучения, повышенный КПД, возможность изменять энергетические параметры установок в широких пределах и т. п. [c.41]

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]

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]

Представление о достигнутой макс. мощности генерируемых гармонич. колебаний даёт рис. 7, причём в области СВЧ и более низких частот она получается прп использовании вакуумных приборов, а в оптич. диапазоне — газовых лазеров. [c.434]

Для получения непрерывного режима в качестве источников накачки используются ионные газовые лазеры на Аг или Кг с мощностью излучения от единиц до десятков Вт. Кпд непрерывных ЛК составляет неск. десятков %, А, может при смене красителей перестраиваться по всему диапазону от 360 нм до 1 мкм. [c.564]

В фазовых С.в качестве источников излучения применяются, как правило, светодиоды, непрерывные газовые лазеры (Не — Ne, Не — d, СО ) либо полупроводниковые лазеры с мощностью излучения в единицы мВт. [c.464]

Так как нижний рабочий уровень не является основным, то инверсия определяется относительной заселенностью уровней /, 2 и в отличие от трехуровневой системы для ее получения не требуется высокая абсолютная заселенность верхнего уровня. Это обстоятельство позволяет получать инверсную заселенность в среде при значительно меньших мощностях накачки. Примером активной частицы лазера с четырехуровневой системой возбуждения могут служить молекулы СО2, СО в газовых лазерах, ионы неодима в твердотельных системах и др. [c.33]

Газовые активные среды, как правило, отличаются высокой оптической однородностью, что позволяет достигать уровня расходимости, близкого к дифракционной, и обеспечивать локальность воздействия и высокие значения плотности мощности излучения в фокальном пятне. Сравнительно невысокие плотности среды в газовых лазерах определяют весьма низкие значения ширины линии усиления. Поэтому им свойственна высокая монохроматичность излучения. Если добавить к этому высокие мощности излучения и способность работать в импульсном, импульсно-периодическом и непрерывном режимах генерации, что обеспечивает возможности проведения самых различных процессов в селективной и термиче- [c.115]

Для разрешения этого вопроса исследовано образование кластеров Nb, в системе Nb—С [81] в зависимости от условий синтеза (концентрации углеродсодержащего реагента в газовой атмосфере, мощности излучения лазера). Для испарения прутка металлического ниобия, разогрева и поддержания плазмы использовали излучение Nb-лазера с длиной волны 532 нм. В качестве буферного газа применяли гелий, общее давление газовой смеси составляло от 0,4 до 0,65 МПа. Масс-спектры ионизированных кластеров Nb, / снимали непосредственно с плазмы с помощью квадрупольного масс-спектрометра. Анализ полученных масс-спектров показал, что наночастицы с кубической структурой и с соотношением Nb С = 1 1 (МЬ 4С,з) образуются [c.30]

Для получения непрерывного излучения большей мощности (5. .. 10 кВт и более) применяют так называемые газовые лазеры. Рабочим веществом у них чаще всего является СО2, который в смеси с аргоном и гелием специальными насосами прогоняется через разрядную камеру с тлеющим электрическим разрядом. В камере происходит возбуждение молекул СО2. В резонаторной камере энергия возбужденных частиц формируется в световой поток большей мощности, который выводится наружу, фокусируется и направляется на обрабатываемую поверхность материала. [c.245]

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]

Лазерная сварка вследствие высоких значений плотности тепловой мощности в облучаемой зоне характеризуется высокой локальностью нагрева. Она позволяет сваривать металлы с различными теплофизическими характеристиками, в труднодоступных местах, поскольку это бесконтактный способ сварки, а также в любой прозрачной для данного излучения атмосфере или среде. В настоящее время для данной сварки применяются импульсные твердотельные лазеры и газовые лазеры непрерывного действия. [c.429]

Индуцированное светом изменение показателя преломления в сегнетоэлектрических кристаллах LiNbOa и LiTaOs впервые наблюдали в 1966 г. Ашкин с соавторами [1] и Чей с соавторами [2]. В этих крис аллах под действием сфокусированного луча газового лазера мощностью несколько милливатт очень легко создается оптическая неоднородность. Она возникает вдоль луча лазера вследствие изменения главным образом показателя преломления необыкновенного луча Пе. [c.293]

Лазерная сварка (рис. 8.13.6). Развивающийся вид сварки труб из высоколе-щрованных и трудносвариваемых материалов. Скорость сварки труб диаметром 10 - 50 мм с толщиной стенки до 1,5 мм при использовании газового лазера мощностью 5 кВт в настоящее время достигает 10 м/мин. Рабочий луч транспортируется от лазерной установки в зону сварки с помощью системы зеркал. [c.675]

Для исследования тонкой структуры линии Релея в жидкости Рэнком и др. [243] использовалась дифракционная решетка. Спектрограф с дифракционной решеткой (фокусное расстояние 12 м) использовали Бенедек и др. [598]. Разрешающая сила их спектрографа 900 ООО, линейная дисперсия 0,20209 0,00014 см -мм . Регистрация спектра производилась фотоэлектрическим методом. Источником света служил Ке—Не газовый лазер мощностью 10 мет в линии 6328А. [c.185]

В работе Маша, Старунова и автора [246] использовалось вынужденное излучение линий 6328 А в Ne—Не газовом лазере. Мощность излучения этой линии колебалась от 3 до 6 мет. Экспозиция тонкой структуры для бензола и четыреххлористого углерода составляла 6—12 аде (рис. 33). Когда специальный сосуд с рассеивающей жидкостью помещался внутрь резонатора (лазера), экспозиция сокращалась в несколько раз. [c.186]

Установка состоит из рабочего тела /, лампы накачки 2, обеспечивающей световую энергию для возбуждения атомов активного вещества-излучателя. Полученное излучение фокусируется и направляется с помощью оптической системы 3 на свариваемое изделие 4. Мощность твердотельных лазеров невелика — 0,015—2 кВт. Газовые лазеры обладают более высокой выходной мощностью, работают в непрерывном и импульснсш режимах и по своим технологическим возможностям становятся конкурентно-способными с электронно-лучевой сваркой. [c.17]

В подавляющем большинстве газовых лазеров инверсия населенностей создается в электрическом разряде. При этом электроны разряда возбул<дают газ, создавая инверсию населенностей уровней энергии ионов, нейтральных атомов, устойчивых и неустойчивых молекул. Газоразрядный метод применим для возбуждения лазеров как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Электрический разряд в газе бывает самостоятельным и несамостоятельным. Несамостоятельные разряды могут быть получены в газах высокого давления и больших объемах. Переход к несамостоятельным разрядам позволил резко поднять мощность и энергию излучения прежде всего таких лазеров с большим КПД, как С02-ла-зеры. [c.895]

Прокачной лазер с продольной прокачкой газовой смеси (рис. 20, б) имеет более совершенную конструкцию, в результате чего съем мощности с одного метра длины лазерной полости и срок службы этого лазера выше, чем отпаянного. В лазерах такого типа газовая смесь в разрядном промежутке должна постоянно возобновляться, поэтому они имеют большие габаритные размеры, снабжены системой откачки и подачи рабочего газа. С помощью системы откачки в полости ОКГ создается необходимое разрежение (вакуум порядка мм рт. ст.). В систему подачи рабочего газа обычно входит смеситель газов и насос для заполнения разрядной трубки газовой смесью (в некоторых установках может использоваться заранее приготовленная газовая смесь). По торцам разрядной трубки с помощью сильфонов устанавливаются юстировочные узлы с зеркалами резонатора. В прокачном лазере мощность излучения также пропорциональна длине разрядной трубки. Поэтому при значительной мощности ОКГ с целью снижения габаритных размеров установки газовую трубу делают секционной (коленчатой). Однако такое решение одновременно приводит к возрастанию потерь в результате увеличения отражающих поверхностей в резонаторе. [c.43]

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]

Перейдем к рассмотрению работы лазеров на основе СО2 в импульсном режиме. Лазер работает на тех же переходах, что и в постоянном режиме генерации. Одним из основных параметров, определяющих мощность излучения, является число активных молекул в единице объема. Поэтому в настоящее время основное внимание сосредоточено на разработке лазеров при давлении, равном атмосферному и выше. Такого рода лазеры получили название TEAL. Сжатые газы как активная среда представляют интерес потому, что кроме большой концентрации активных частиц и высокой мощности они обладают однородностью, дают возможность получать высокие к. п. д. и осуществлять плавную перестройку частоты. Самым большим затруднением в создании газовых лазеров, работающих при столь высоких давлениях, является получение однородного разряда с возможно большим [c.51]

Управляя мощностью и энергией лазерного излучения, следует регулировать их по возможности плавно в пределах интервалов, необходимых для решения задачи. Для этого прежде всего может быть использована модуляция интенсивности по накачке в газовых лазерах — за счет изменения тока разряда, в инжек-ционных полупроводниках — за счет изменения тока накачки, в твердотельных — за счет изменения тока разряда в лампах. Таким образом, мощность и энергия излучения могут регулироваться в широких пределах, начиная от порога генерации до максимального значения. Однако при изменении интенсивности накачки одновременно с изменением мощности луча изменяются и другие его параметры — модовый состав излучения и распределение интенсивности по поперечному сечению луча. В твердотельных лазерах при изменении энергии накачки сильно изменяется временная структура. [c.70]

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]

Прежде всего скажем в назидание скептикам, что, вопреки чересчур осторожным прогнозам, лазеры к моменту начала экспериментов стали гораздо мощнее, чем обычно предсказывали. Всего пять-шесть лет назад рекордная импульсная мощность лазерного излучения достигала какой-нибудь сотни киловатт, а мощность непрерывного излучения измерялась жалкими тысячными долями ватта. Сейчас эти цифры увеличились в миллионы раз. Так, уже есть лазер со стержнями из неодимового стекла с импульсной мощностью излучения 50 миллионов киловатт — почти в сто раз больше Днепрогэса. Газовые лазеры, работающие на смеси углекислого газа, азота и гелия, достигли мощности пяти киловатт при не- [c.278]

С-ЧЁТНОСТЬ —то же, что зарядовая чётность. СОг-ЛАЗЕР—газовый лазер, к-рый генерирует н усиливает эл.-магн. излучение на переходах между колебат. уровнями осн. электронного состояния молекулы двуокиси углерода. Генерация получена на большом числе (неск. тысяч) колебательно-вращат. переходов в ср. ИК-диапазоне рис. 1). Мощность генерации в непрерывном режиме достигает сотен кВт, энергия излучени в импульсном режиме—десятков кДж, кпд генерации — до 15—20%. [c.442]

При работе в импульсном режиме существенный недостаток твердотельного лазера - низкий КПД (0,01...2,0 %). Более высокую мощность и больщий КПД обеспечивают лазеры, работающие в непрерывном режиме, например твердотельный лазер на алюмоит-триевом гранате, активированном атомами неодима (= 1 %). Еще более высокий КПД и мощность у газовых лазеров. В качестве активной среды в них применяют чаще всего СО2 или смесь газов, генераторами накачки могут служить искровые разрядники или электронный луч. [c.235]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...