ЛПМ «Карелия

В это же время (1986 г.) была создана экспериментальная лазерная медицинская установка Янтарь-Ф с ЛПМ Карелия со средней мощностью излучения на выходе световода не менее 10 Вт для локализованных термических воздействий на патологические очаги (коагуляция, терапия, хирургия). В качестве световода, передающего на объект излучение ЛПМ, использовалось гибкое кварцевое моноволокно диаметром 0,2-1,0 мм. Основное достоинство кварцевого световода — высокая лучевая прочность (10 -10 Вт/см ). Поэтому по световоду с малыми диаметрами можно передавать большие средние мощности излучения (единицы и десятки ватт). [c.24]

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ОТПАЯННЫЙ ЛПМ КАРЕЛИЯ [c.165]

В ЛПМ Карелия входит двухканальный излучатель Карелия (обозначение по ТУ — ИЛГИ-201) и двухканальный синхронизированный источник питания на базе двух тиратронных ИП-18 или двухканального лампового типа Плаз под ним, либо ИПЛ-10-001. Излучатель и источники питания имеют независимые системы водяного охлаждения. В источниках питания дополнительно используется принудительное воздушное охлаждение. На рис. 6.1 показан внешний вид ЛПМ Карелия с двумя синхронизированными тиратронными [c.165]

Гл. 6. Двухканальный отпаянный ЛПМ Карелия [c.166]

Рис. 6.1. Внешний вид ЛПМ Карелия с двумя тиратронными источниками питания ИП-18 (слева) и двухканальным ламповым источником Плаз

Рис. 6.2. Внешний вид ЛПМ Карелия с двухканальным ламповым источником питания ИПЛ-10-001 и измерительной камерой (справа)

Основные параметры ЛПМ Карелия 175 [c.175]

В таблице представлены основные результаты исследований ЛПМ Карелия с двухканальными тиратронными источниками питания на базе двух ИП-18 и с ламповыми источниками ИПЛ-10-001 и Плаз . Режимы работы источников питания (напряжение, ток, коммутируемая мощность, ЧПИ) оптимизированы исходя из условий максимальной мощности излучения. При использовании ламповых источников питания формируются импульсы накачки с более высокой ЧПИ, более крутыми фронтами и высокой временной стабильностью. Последнее обстоятельство важно для обеспечения синхронной работы системы ЗГ-УМ. Нестабильность синхронизации импульсов в ламповых источниках не превышает 0,5 не, в тиратронных — в четыре раза выше. [c.175]

Параметры двухканального ЛПМ Карелия с тиратронным и ламповым источниками питания [c.176]

Рис. 6.8. Осциллограммы импульсов излучения ЛПМ Карелия с тиратронным источником питания на базе двух ИП-18, выполненных по схеме удвоения напряжения (а — ЗГ с телескопическим HP, М = 180 б и в — ЗГ в режиме с одним зеркалом, й = 3 и 63 см соответственно), и с двухканальным ламповым источником ИПЛ-10-001 (г — ЗГ с телескопическим HP, М = 180)

Применение ЛПМ Карелия для резки и сверления 243 [c.243]

Результаты первых отечественных исследований по применению ЛПМ Карелия для резки и сверления [c.243]

ЛПМ Карелия использовался и в технологических установках для изготовления фотошаблонов для печатных плат путем испарения сфокусированным пучком излучения тонкого ( 0,3 мкм) металлического покрытия со стеклянной подложки. Такое покрытие испаряется [c.243]

Первая отечественная автоматическая лазерная технологическая установка (АЛТУ) Каравелла на основе ЛПМ Карелия была создана в НПП Исток в 1987 г. для прецизионной (микро)обработки тонколистовых материалов изделий электронной техники [218]. [c.244]

Рис. 9.2. АЛТУ Каравелла с ЛПМ Карелия

Первый разработанный в СССР (России) отечественный двухканальный синхронизированный ЛПМ Карелия с двумя модернизированными тиратронными источниками питания ИП-18 имеет среднюю мощность излучения в качественном пучке до 32-34 Вт при ЧПИ 10 кГц, а с двухканальным ламповым источником типа ИПЛ-10-001 и Плаз — до 38-40 Вт при ЧПИ 12,5 кГц. Практический КПД лазера при этом составляет 0,5%. Излучатель ЛПМ Карелия разработан на основе двух отпаянных АЭ ГЛ-201 и работает по схеме ЗГ-ПФК-УМ с телескопическим HP (М = 180) или с одним выпуклым зеркалом (R = 3 см) в ЗГ. [c.283]

В НИР Кубань (1989-1990 гг.) был создан экспериментальный ЛПМ с синхронизированным трехканальным тиратронным источником питания и модернизированным излучателем Карелия , работающим по схеме ЗГ-УМ, со средней мощностью излучения 105 Вт, импульсной мощностью 500 кВт, энергией в импульсе 10 мДж [c.25]

На базе двух АЭ ГЛ-201 в период с 1983 по 1986 г. был разработан и исследован первый отечественный ЛПМ Карелия (ЛГИ-201) с повышенными энергетическими характеристиками и высоким качеством излучения, работающий по схеме ЗГ-УМ. Накачка АЭ осуществляется от двухканального синхронизированного тиратронного или лампового источника питания. Средняя мощность излучения двухканального ЛПМ составляет не менее 30 Вт (импульсная мощность 200 кВт), он имеет управляемую (за счет изменения конфигурации резонатора ЗГ) расходимость пучка от нескольких миллирадиан до 0,1-0,2 мрад (дифракционный предел) при ЧПИ 8-12 кГц. При таком качестве импульсного излучения в 1984 г. проведены первые экспериментальные исследования процессов резки и сверления лазерным пучком различных материалов толщиной 0,3-3 мм (Си, А1, Мо, Та, W, Д16Т, 12Х18Н10Т, У8, ВК6, фольгированный текстолит, оргстекло и др.). [c.24]

Двухканальный ЛПМ Карелия стал основой для создания лабораторной автоматической лазерной технологической установки (АЛТУ) Каравелла (1986-1987 гг.), предназначенной для прецизионной обработки материалов, используемых в производстве изделий электронной техники. На АЛТУ Каравелла продемонстрирована возможность прецизионной резки и сверления большой группы металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, многие из которых до этого момента практически не были включены в сферу лазерной микрообработки. Показано, что Каравелла позволяет на порядок сократить сроки изготовления малых и средних партий изделий электронной техники по сравнению с традиционными методами, включая и электроискровую обработку. [c.24]

Двухканальный ЛПМ Карелия был разработан в 1986 г. Этот ЛПМ работает по схеме ЗГ-ПФК-УМ (см. гл. 5). Цель разработки — создание ЛПМ со средней мощностью излучения в пучке дифракционного качества не менее 20 Вт. К началу разработки был проведен большой объем теоретических и экспериментальных исследований энергетических, пространственных и временных характеристик излучения ЛПМ и создан первый промышленный отпаянный АЭ Кристалл марки ГЛ-201 (1982 г.), суммарная средняя мош ность излучения которого при эффективной накачке превышала 20 Вт, гарантированная наработка достигала 1000 ч [127-132]. К этому времени стало ясно, что по совокупности своих свойств ЛПМ является практически идеальным инструментом не только для накачки перестраиваемых по длинам волн лазеров на растворах красителей, применяемых в технологических комплексах для разделения изотопов, но и для прецизионной микрообработки целого ряда материалов, используемых, например, для изделий электронной техники. [c.165]

Были изготовлены и испытаны два образца ЛПМ Карелия с ти-ратронными источниками питания ИП-18. В первом образце модулятор накачки каждого источника питания был выполнен по прямой схеме, во втором — для повышения эффективности возбуждения АЭ — по схеме удвоения напряжения и магнитного сжатия импульсов тока. Запуск тиратронов ТГИ1-2000/35 модуляторов источников питания осуществлялся от общего генератора задающих импульсов (ГЗИ), находящегося в одном из источников питания. В другом источнике питания вместо ГЗИ размещался блок синхронизации каналов ЗГ-УМ и стабилизации напряжения накала водородных тиратронов. Блок синхронизации конструктивно представлял собой цилиндрический проволочный (медный) реостат, к средней подвижной клемме которого подключен выход [c.173]

Для технологических применений важной характеристикой лазера является время выхода на стабильный тепловой режим, когда устанавливается ось диаграммы направленности и становится постоянной энергия импульсов излучения. На рис. 6.8 приведены осциллограммы импульсов излучения ЛПМ Карелия при работе ЗГ с телескопическим HP (М = 180, геом =0,15 мрад) и с одним выпуклым зеркалом (i = 3 и 63 см, (9геом = 0,3 и 3,6 мрад) в установившемся тепловом режиме. Как видно из осциллограмм, нестабильность импульсной энергии при работе ЗГ с HP составляет около 5%, а в однозеркальном режиме существенно меньше (около 2%), так как в последнем случае пучок излучения формируется в ЗГ за один проход. [c.177]

Рис. 6.9. Зависимости смещения оси диаграммы направленности пучка излучения ЛПМ Карелия с тиратронным источником питания от времени разогрева (без экранов и дополнительных теплосъемников) при ЗГ с одним зеркалом (R — 3 см) — кривая / и ЗГ с телескопическим HP (М = 180) — кривая 2. Измерения проводились на расстоянии 9 м от последнего поворотного зеркала перед входом в УМ

Выпущено шесть двухканальных ЛПМ Карелия два с ти-ратронным источником питания на базе двух ИП-18, один с ламповым источником Плаз и три с ламповым источником ИПЛ-10-001. Два ЛПМ с тиратронными ИП-18 эксплуатируются до настоящего времени в составе технологических установок типа Каравелла для прецизионного изготовления деталей, используемых в изделиях электронной техники. Один ЛПМ с ламповым источником ИПЛ-10-001 применялся в составе технологической установки, изготавливающей фотошаблоны печатных плат на стекле с металлическим покрытием. Остальные лазеры применялись для целого ряда научных и экспериментальных исследований. Кроме того, дополнительно было выпущено [c.179]

Рис. 6.10. Зависимости смещения оси диаграммы направленности пучка (/) и выходной мощности излучения (2) ЛПМ Карелия с ламповым источником питания и дополнительными теплосъемниками и экранами от времени разогрева

В России (СССР) первые сообщения об использовании ЛПМ для микрообработки, как уже упоминалось, относятся к 1973 г. Однако экспериментальные исследования по применению излучения ЛПМ для обработки различных материалов были проведены в 1983-1986 гг. в рамках НИОКР Карелия в НПП Исток (г. Фрязино Московской области). Был разработан двухканальный синхронизированный ЛПМ Карелия (см. гл. 6), работающий по схеме ЗГ - ПФК - УМ, со средней мощностью излучения 20-40 Вт и дифракционным качеством пучка при ЧПИ 8-12 кГц. ЛПМ Карелия стал основой для создания первой отечественной технологической установки АЛТУ Каравелла для прецизионной резки и сверления тонколистовых материалов для изделий электронной техники. [c.243]

В экспериментах ЛПМ Карелия имел среднюю мощность излучения 25 Вт с расходимостью пучка 0,21 мрад при ЧПИ 8 кГц [218. Длительность импульса излучения по полувысоте составляла - 15 не, импульсная энергия — 3 мДж. Используемые для обработки материалы (в виде пластин размерами 50x50 мм) закреплялись на столике, который мог перемещаться с постоянной скоростью 0,6-1,7 мм/с. Для фокусировки импульсного излучения ЛПМ на обрабатываемую мишень использовались линзы с фокусным расстоянием от 85 до 123 мм. При этом излучение фокусировалось в пятно размером 20-40 мкм и плотность пиковой мощности достигала 10 -10 Вт/см . [c.243]

АЛТУ Каравелла (рис. 9.2) состоит из нескольких конструктивно независимых блоков двухканального излучателя ЛПМ Карелия , двух модернизированных источников питания ИП-18 с системой на-носекундной синхронизации (см. гл. 6), двухкоординатного горизонтального стола XY для перемещения обрабатываемого материала, вертикального стола Z для перемещения фокусирующего объектива. [c.244]

В зависимости от требуемой точности, скорости и глубины прецизионной обработки излучатель ЛПМ Карелия , работающий по схеме ЗГ - ПФК - УМ, может быть выполнен с телескопическим HP (М = = 180) или с одним выпуклым зеркалом = 3 или 5 см) в задающем генераторе. При использовании HP выходное излучение ЛПМ имеет двухпучковую структуру — центральный пучок с дифракционной расходимостью (0,07 мрад) и опережающий его на 10 не (At = 21/р/с) пучок с расходимостью 0,15 мрад. При использовании оптической схемы с одним зеркалом выходное излучение имеет строго однопучковую структуру с расходимостью 0,3 или 0,5 мрад. В первом случае плотность пиковой мощности в плоскости фокусировки объектива с F — [c.247]

Экспериментальные результаты исследований процессов резки и сверления различных материалов с помощью ЛПМ Карелия стимулировали создание первой отечественной лабораторной технологической установки АЛТУ Каравелла , предназначенной для прецизионной обработки тонколистовых (до 1 мм) материалов изделий электронной техники. Средняя мощность излучения АЛТУ Каравелла в пучке дифракционного качества составляет не менее 20 Вт при ЧПИ 10 кГц. Многолетняя эксплуатация АЛТУ Каравелла убедительно показала, что импульсным излучением ЛПМ можно эффективно производить прецизионную обработку целого ряда материалов тугоплавких металлов (Мо, W, Та и т.д.), металлов с высокой теплопроводностью (Си, А1, Ag, Au и др.) и их сплавов, полупроводников (Si, Ge, GaAs, Si и др.), керметов, графита, естественных и искусственных алмазов, прозрачных материалов (стекло, кварц, сапфир) и др. Прецизионная обработка излучением ЛПМ имеет следующие преимущества высокую производительность изготовления деталей по сравнению с традиционными методами обработки (включая и электроискровой способ), прогнозируемое и контролируемое удаление обрабатываемого материала микропорциями, малую зону термического влияния, отсутствие расслоения материала, возможность обработки сложных поверхностей и под разными углами. Излучением ЛПМ эффективно производятся следующие технологические операции прямая прошивка отверстий диаметром 3-100 мкм, прецизионная контурная резка, скрайбирование. [c.285]

В трехканальном синхронизированном ЛПМ с излучателем Карелия-М , в котором в качестве ЗГ использован маломощный АЭ ГЛ-204, а в качестве УМ — два АЭ ГЛ-201Д, достигнуто значение средней мощности излучения 70 Вт с практическим КПД 0,93% при ЧПИ 12,5 кГц, с двумя АЭ ГЛ-201Д32 - 105 Вт с КПД 0,87% при ЧПИ 10 кГц. [c.283]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...