Плотность пиковой мощности пятне фокусировки

ЛПМ обладает уникальным сочетанием выходных параметров высокой частотой повторения импульсов (ЧПИ) излучения (5-30 кГц) и относительно высокой средней мощностью (1-750 Вт) при КПД 0,5-2% на относительно коротких волнах (510,6 и 578,2 нм). ЛПМ отличает короткая длительность импульсов излучения (10-50 не) и большие усиления активной среды (10 -10 Дб/м), относительно низкая энергия в импульсе (0,1-100 мДж) и, наоборот, высокая пиковая мощность (10-1000 кВт), расходимость близкая к дифракционной и дифракционная. При этих расходимостях в пятне фокусировки достигаются высокие плотности пиковой мощности — до 10 -10 Вт/см . [c.5]

При М — 300 плотность пиковой мощности в пятне фокусировки достигает 10 -10 Вт/см , что дает возможность обрабатывать практически любые материалы. [c.190]

В работах [248, 249] проведены вычисления для алюминиевой и стальной мишеней в случае одноимпульсного воздействия при плотности пиковой мощности излучения в пятне фокусировки 10 Вт/см на Л = 0,51 мкм. Средняя мощность излучения ЛПМ при этом составляла 45 Вт на ЧПИ 4,5 кГц, длительность импульсов — 70 не, диаметр пятна — 50 мкм. Расчетная максимальная температура поверхности при этих параметрах равна 12000°С после 5 не облучения, затем, по истечении 30 не, падает до 6500 °С. К этому моменту удаляется слой стали толщиной 0,5 мкм при прогреве мишени на глубину до 2 мкм. После этого, через 3 мкс, удаляется слой толщиной 1,1 мкм, а глубина зоны расплава составляет 8 мкм при температуре поверхности 3000°С. Данные расчеты показали, что через 8 не после начала облучения в течение следующих 4 не нагрев поверхности непосредственно лазерным излучением снижается до уровня 5% в результате образования плазмы. В целом в течение одного импульса 15% лазерной энергии достигает дна мишени напрямую , в 85% передается на поверхность плазменными электронами. [c.237]

Плотность пиковой мощности излучения в пятне фокусировки, Вт/см с телескопическим HP (М = 180) с одним выпуклым зеркалом, Rs — 3 (или 5) см (0,57-2,6) 10 2 1,4 (или 5 10 ) [c.248]

Плотность пиковой мощности излучения в пятне фокусировки, Вт/см 10 -10 [c.260]

Плотность пиковой мощности в пятне фокусировки 5, 119, 127, [c.306]

Пиковые плотности мощности в пятне фокусировки излучения при работе с телескопическим HP достигают значений 10 -Вт/см2, что на 2-3 порядка больше, чем при работе с плоским резонатором. Однако в плоскости фокусировки наблюдаются колебания пятен, особенно от пучка с дифракционной расходимостью, а на осциллограмме пички импульсов излучения этих пучков размыты, т. е. имеет место нестабильность положения оси диаграммы направленности и импульсной энергии. При увеличениях резонатора порядка 10 смещение пятна дифракционного пучка может быть соизмеримо с его расходимостью, а нестабильность импульсной энергии достигать значений 10-15%. Эта нестабильность обусловлена высокой чувствительностью HP к внешним механическим и акустическим воздействиям, к воздушным и тепловым потокам, к пыли, а также, возможно, нестабильностью и неоднородностью горения разряда и др. [c.119]

С точки зрения применения лазера для целей микрообработки материалов важным параметром является плотность мощности излучения в пятне фокусировки. С уменьшением радиуса зеркала плотность мощности сначала возрастает, достигая максимума, а затем убывает, стремясь к нулю (рис. 4.12, кривые 3, 4, 7). Возрастание плотности мощности (правые ветви кривых) связано с более резким уменьшением площади пучка в пятне фокусировки по сравнению с уменьшением мощности излучения, что хорошо согласуется с формулами (4.5) и (4.6). Левые ветви кривых, наоборот, соответствуют более быстрому падению мощности по сравнению с площадью. Для АЭ ГЛ-201 с прямой схемой исполнения модулятора накачки максимум плотности мощности приходится на R — 3 см (1 отн. ед. — см. кривую 3), со схемой удвоения напряжения — на i = 2 см (3 отн. ед. — кривая 4), а для АЭ ГЛ-201Д — на i = 1 см (11 отн. ед. — кривая 7). Таким образом, с улучшением условий возбуждения и удлинением АЭ максимум, возрастая по величине, перемещается в область малых радиусов кривизны. Оценки для короткофокусных оптических элементов (F = 3-5 см) показали, что при использовании промышленного АЭ ГЛ-201 с выпуклым зеркалом, имеющим R = 1-3 см, плотности пиковой мощности излучения в пятне фокусировки достигают 2 х X 10 Вт/см , а при использовании ГЛ-201 Д — до 2 10 Вт/см . Эти значения примерно на порядок больше, чем при работе с плоским резонатором, но на два порядка меньше, чем при работе с HP. [c.128]

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]

ЛПМ обладает уникальным сочетанием положительных свойств, какого нет ни у одного из известных коммерческих лазеров, и находит широкое применение в науке, технике и медицине. Основные характеристики его видимый диапазон излучения (Л — 0,51 и 0,58 мкм), высокая частота повторения импульсов (5-30 кГц), высокая средняя мощность излучения (Ризл — 1-750 Вт) и относительно большой практический КПД (0,5-2%), малая длительность импульсов излучения (10-50 не), большие усиления активной среды (10 -10 дБ/м), низкая энергия в импульсе (0,1-100 мДж) и высокая пиковая мощность (10-1000 кВт), расходимость излучения близкая к дифракционному пределу и дифракционная, высокая плотность пиковой мощности в пятне фокусировки (до Вт/см ). Этими характеристиками [c.279]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...