Анализ лазерный

Данные сравнительного экономического анализа лазерного и алмазного скрайбирования [c.173]

Путем наблюдения за интерференционными полосами проверяли когерентность света от разных колец и от различных частей одного кольца. Таким способом было установлено, что когерентные свойства света в кольцах аналогичны когерентным свойствам лазерного излучения в центральном пятне. Поэтому было высказано предположение, что кольца возникают из-за рассеяния лазерного света на оптических неоднородностях в самом кристалле. Следовательно, кольцевая картина аналогична той, которая возникает при анализе лазерного света с помощью внешнего эталона Фабри Перо. [c.43]

В задаче дистанционного спектрохимического анализа лазерный источник должен обеспечивать одновременно развитое испарение удаленной мишени (аэрозольные взвеси частиц почвы, продуктов металлургических производств, органических веществ и т. п.) и возбуждение в парах достаточно интенсивного эмиссионного спектра. [c.194]

Па этом мы закончим исследования резонатора, образованного гауссовыми оптическими элементами. Оно не может претендовать па полноту, однако, позволяет понять возможности и алгоритм применения метода интегрального уравнения при анализе лазерного резонатора. [c.133]

Особые свойства лазерного излучения — высокая спектральная чистота и пространственная когерентность — позволяют, сильно увеличивая давление света, найти ему разные применения. Это стало возможным благодаря фокусировке лазерного луча в пятно с радиусом, равным одной длине волны. Оказалось, что силы давления, вызываемые сфокусированным лазерным светом, достаточно велики для перемещения маленьких частиц в различных средах. Используя сфокусированный лазерный пучок, удается сообщить как крошечным микроскопическим частицам, так и отдельным атомам и молекулам ускорения, в миллионы раз превосходящие ускорение свободного падения. Подобное увеличение давления света в луче лазера может найти весьма широкие применения в разных областях науки и практики. Так, например, используя такое высокое давление, в принципе возможно производить разделение изотопов, разделение частиц в жидкости, ускорение до больших скоростей электрически нейтральных частиц, проведение анализа атомных пучков и т. д. [c.353]

До появления лазеров было очень трудно заметить какие-либо отклонения от линейности материального уравнения Р = а Е, так как внешние поля в веществе, создаваемые светом обычных источников, были пренебрежимо малы по сравнению с внутриатомным полем (0,1 — 10 В/см по сравнению с Еат q /a 10 В/см). Мощные лазерные пучки позволяют создать поле в 10 — 10 В/см, что уже сравнимо с внутриатомным полем и может приводить к изменению указанных выше параметров среды. Не будем проводить анализ конкретных причин таких воздействий (эффект Керра, электрострикция и др.), а оценим необходимые изменения в феноменологическом описании явления. Очевидно, что потенциальная энергия вынужденных колебаний электронов уже не может описываться известной формулой U(x) = l/2kx , соответствующей квазиупругой силе F = —kx. При наличии мощного воздействия света на атомную систему мы должны учесть члены более высокого порядка, приводящие к ангармоничности колебаний-. [c.168]

Оптические приборы и оптические методы исследования широко применяются в самых разнообразных областях естествознания и техники. Напомним, например, об изучении структуры молекул с помощью их спектров излучения, поглощения и рассеяния света, а также о применении микроскопа в биологии, об использовании спектрального анализа в металлургии и геологии. Оптические квантовые генераторы неизмеримо расширяют возможности оптических методов исследования. Приведем несколько примеров, иллюстрирующих положение дела. Один из новых методов — голография — подробно описан в главе XI. Изучение атомно-молекулярных процессов, протекающих в излучающей среде лазеров, а также рассеяния света и фотолюминесценции с применением лазеров позволило получить большой объем сведений в атомной и молекулярной физике, равно как и в физике твердого тела. Оптические квантовые генераторы заметно изменили облик фотохимии с помощью мощного лазерного излучения могут производиться разделение изотопов и осуществляться направленные химические реакции. Благодаря монохроматичности излучения оптических квантовых генераторов оказывается сравнительно простыми измерения сдвига частоты, возникающего при рассеянии света вследствие эффекта Допплера этот метод широко используется в аэро- и гидродинамике для излучения поля скоростей в потоках газов и жидкостей. [c.770]

На исследуемое вещество направляются два лазерных луча, разности частот которых совпадают с одной из частот собственных колебаний молекулы или кристалла, что приводит к изменению заселенности колебательных уровней. Для анализа используется дополнительный, так называемый пробный, луч. Фактически исследуется стоксово и антистоксово рассеяние пробного луча. Описанную схему принято называть схемой активной спектроскопии рассеяния света. Пробный луч в этой схеме может использоваться как для регистрации фазовых соотношений между элементарными возбуждениями в разных точках среды (между фазами колебаний разных молекул) — когерентная активная спектроскопия так и для регистрации разности населенностей уровней—некогерентная активная спектроскопия. Естественно, что в обоих случаях рассеянный сигнал, получаемый в схеме активной спектроскопии, существенно превышает уровень сигнала, получаемого в спонтанном комбинационном рассеянии. [c.316]

Люминесцентный анализ обладает рядом важных достоинств, которые во многих случаях делают этот метод более предпочтительным по сравнению с другими методами анализа и, в частности, по сравнению с химическим анализом. Во-первых, люминесцентный метод анализа характеризуется очень высокой чувствительностью для проведения анализа достаточно иметь ничтожное количество вещества, например всего лишь Ю" г и даже меньше. Во-вторых, в процессе люминесцентного анализа исследуемое вещество полностью сохраняется, что позволяет многократно проводить анализ на одном и том же образце, анализировать уникальные образцы. В-третьих, люминесцентный анализ осуществляется очень быстро посылается возбуждающий световой сигнал и регистрируется при помощи спектрометра или спектрографа спектр люминесценции. Это позволяет проводить динамический анализ, т. е. отслеживать изменение состава вещества с течением времени. В-четвертых, люминесцентный анализ может выполняться на расстоянии. Так, посылая лазерный луч определенной длины волны в исследуемую область атмосферы и принимая поступающее из этой области люминесцентное излучение, можно изучать характер и степень загрязнения атмосферы в данном месте. [c.201]

При анализе термических процессов тепловой источник на поверхности рассматривают [162-164] в виде сосредоточенного в бесконечно малом пятне - точке. Это предположение, согласно теории распространения теплоты сосредоточенных источников [164], позволяет определять температурные поля в зонах, удаленных от источника на расстояния, превышающие в 3-5 раз диаметр пятна лазерного излучения. Для достоверного описания распространения теплоты необходимо знать распределение плотности мощности в пятне лазерного излучения. [c.255]

Создание технологии лазерной обработки основывается на последовательном анализе множества факторов. Исходным фактором является марка инструментальных сталей и сплавов. Затем оценивают влияние лазерного воздействия на изменение структуры, элементного и фазового состава модифицируемого материала. На следующем этапе устанавливается влияние лазерного облучения на изменение механических и триботехнических свойств. При разработке технологического процесса лазерной обработки, кроме того, учитывают изменение шероховатости обрабатываемой поверхности и теплостойкость инструментальных материалов. [c.259]

Успехи в создании преобразователей изображения позволили распространить методы фотоупругого анализа на материалы, непрозрачные в видимом свете (полупроводники, германий и кремний, инфракрасные стекла и ряд других). Известны телевизионные инфракрасные полярископы, системы с лазерным сканированием (полярископы с оптико-механическим сканированием объекта). [c.111]

При рентгеноструктурном анализе установлено существование в зоне воздействия лазерного излучения твердых растворов на основе железа. Однородность распределения легирующего металла в твердом растворе зависит не только от теплофизических характеристик составляющих двухкомпонентной системы, но и от режима обработки лучом ОКГ. Количество легирующего элемента в зоне воздействия лазерного излучения значительно превосходит пределы растворимости при равновесных условиях. [c.29]

Как показывает анализ температурных полей в материале, в условиях лазерного облучения зона с измененной структурой в общем случае представляет собой полусферу (гиперболоид вращения), ограниченную определенной изотермой. Поэтому увеличение шага 5 линейного размещения таких полусфер, а значит, и скорости обработки вызовет и неравномерность формирования зоны с измененной структурой по глубине. [c.60]

Анализ приведенных зависимостей показал следующее. Если принять в качестве критерия упрочнения микротвердость материала не менее 900 кгс/мм , то при шаге обработки, меньше 0,2 О (О — диаметр ЗТВ), размеры отпущенного участка ЗТВ превышают размеры упрочненной части. Начиная с шага 0,2 О, размеры отпущенной части зоны стабилизируются для всех коэффициентов перекрытия и характеризуются величиной В = 100 мкм (для исследованных режимов лазерной обработки), в то время как размеры упрочненного участка ЗТВ линейно возрастают с увеличением коэффициента перекрытия. [c.72]

Из анализа приведенных данных можно сделать вывод о том, что для получения упрочненной поверхности с минимальной шероховатостью обработку целесообразно выполнять при 0,6 > /Сп > > 0,8. Экспериментальные исследования также показали, что, помимо коэффициента перекрытия, на высоту микронеровностей большое влияние оказывает также изменение плотности мощности в пятне фокусирования лазерного излучения, причем, наименьшая высота неровностей и, следовательно, наилучшее качество упрочненной поверхности достигается при невысоких плотностях мощности (для стали, например, при (7 = (5...10)- 10 Вт/см ). Однако, как было показано выше, при сравнительно малых q обеспечиваются небольшие размеры зоны упрочнения. Поэтому оптимальную величину плотности мощности нужно выбирать так, чтобы зона упрочнения имела по возможности большие размеры. [c.78]

На рис. 55 представлено распределение остаточных напряжений в поверхностном слое стали 45, подвергнутом лазерному воздействию при различных интенсивностях облучения. Анализ эпюр макронапряжений показал, что величина и характер их распределения по глубине упрочненного слоя в большой мере зависит от плотности мощности лазерного излучения. При малых плотностях мощности, когда обрабатываемый материал нагревается до температур, ниже температуры плавления, т. е. когда не происходит фазовый переход, в поверхностном слое развиваются довольно большие растягивающие напряжения, причем область их распространения соизмерима с ЗТВ. Следует также отметить наличие большого градиента остаточных напряжений на границе зоны лазерного воздействия и исходного материала. [c.83]

Одним из центральных в машиностроении, имеющих значительные традиции и перспективы, естественно, остается вопрос об обеспечении надежности машин. Достижения в области механики деформируемых сред, экспериментальной механики, металлофизики, технологии, механики машиностроительных материалов — это тот фундамент, на основе которого возможно решение ряда актуальных задач в этой области. Среди них, помимо расчетно-проектировочных работ по оценке напряженно-деформиро-ванных и предельных состояний, модельных и натурных исследований в различных средах (при высоких и криогенных температурах, в магнитных полях, при радиации), определения остаточного ресурса индивидуальных машин (текущий контроль условий нагружения, осуществляемый бортовыми системами, ЭВМ, анализ состояний), разработки критериальных подходов к ресурсу с учетом реальных условий эксплуатации, важное место займут создание и применение методов упрочнения (обработка тина магнитно-импульсной, взрывной, ультразвуковой, электрофизической, лазерной, плазменно-пушечной, плакирование, армирование и т. д.). [c.13]

Анализ показывает, что при перемещении лазерного пятна со скоростью резания до 1 см/с имеет место медленно движущийся источник, и в этом случае применима формула (103). Из-за высокой теплопроводности металлов изотермы будут представлены в виде концентрических окружностей, в то время как при более высоких скоростях температурное поле будет представлено семейством изотерм, сгущенных впереди и разряженных сзади. На рис. 66 в качестве иллюстрации изображены изотермы для источника мощностью 500 Вт, движущегося со скоростью 2 см/с по пластине стали СтЗ толщиной 1 мм [12]. [c.111]

С помощью установки фирмы Квантроникс время разделения пластин диаметром 50 мм на элементы размерами 1,27x1,27 мм сокращается до 2 мин с учетом вспомогательных операций [178]. Данные сравнительного экономического анализа лазерного и алмазного скрайбирования, проведенного фирмой Моторола с использованием установки Квантроникс-60Ь>, приведены в табл. 28 [76]. Таким образом, лазерное скрайбирование является экономически выгодным прежде всего благодаря уменьшению потерь материала. Кроме того, при лазерном скрайбировании сокращается трудоемкость операции разделения пластин кремния в 10—15 раз. [c.172]

В условиях Тургайской области Казахстана в течение четырех лет проводился эксперимент по анализу лазерного воздействия на ячмень. Для этого производилась предпосевная обработка семян сортов Нутанс. 970 и Омский 3709 . Контрольные цифры выявили повышение урожайности до 13...21%- [c.100]

В случае сложных оптических схем теоретический анализ лазерного излучения внутри и вне резонатора с помощью дифракционных формул Кирхгофа оказывается довольно сложным и приводит к трудно применимым формулам. Поэтому мы опишем другой метод, в котором не учитывается дифракция, обусловленная конечными апертурами, и в то же время принимается во внимание модовая структура поля. При этом мы будем следовать [2.2] и перейдем к волновому уравнению, не содержаи ему время [c.66]

В книге изложены основные методы анализа лазерных резонаторов — матричный, метод интегрального уравнения, геометро-оптический метод. Большое внимание уделено методам практического построения схем резонаторов, обеспечиваюпдих те или иные специальные свойства лазерного излучения — мощность, малую расходимость, стабильность и проч. с учетом специфики активной среды, режима работы лазера. Рассмотрено большое количество практически важных примеров. [c.1]

Во-первых, поперечное распределение стационарных структур в резонаторе с усилением с очень большой точностью совпадает с поперечными модами пустого резонатора. Этот результат позволяет использовать решения, полученные для случая пустого резонатора, при анализе лазерного резонатора с активной средой. Заметим, что этот факт является проявлением обгцей закономерности, состоягцей в слабом искажении поперечных мод амплитудными пеодпородностя-ми, в то время, как даже сравнительно слабые, фазовые аберрации могут приводить к весьма сильным искажениям моды [10. [c.162]

К. определяют с помощью разл. хим. методов (напр., титрованием), методами спектрального анализа, лазерной спектроскопии, рентгеновспой спектроскопии, поляриметрии и др. КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ в теории упругости и пластичности, увеличение напряжений в малых областях, примыкающих к местам с резким изменением формы поверхности тела, его сечения или с локализов. неоднородностью материала внутри тела. Факторами, обусловливающими К. н. (т. н. концентраторами напряжений или концентраторами), могут быть надрезы, выточки, выбоины, полости, усадочные раковины, трещины, инородные включения, царапины и т. п. К. н. может быть причи- [c.311]

Распространенным методом идентификации фуллеренов остается масс-спектральный анализ (см. рис. 5.3). Масс-спектры дают возможность исследовать устойчивость и энергетику многозарядных ионов фуллеренов. В [127] для характеристики фуллеренсодержащей сажи и экстрактов использовали два различных масс-спектрометра с лазерной десорбцией образца и основанный на времени пролета. Отмечается, что масс-спектрометрический анализ фуллеренов требует весьма низких энергий ионизирующих источников. [c.227]

Для объяснения описанного, очень эффектного эксперимента можно рассуждать следующим образом. На первом этапе голографирования фотопластинка воспринимает более или менее сложное поле, фазовые свойства которого зависят от геометрических особенностей объекта и опорной волны, поскольку использованное лазерное излучение пространственно когерентно. Каково бы ни было это поле, его можно представить в виде набора плоских волн (теорема Фурье). Каждая нз них в результате интерференции с опорной волной создает периодическую систему интерференционных полос с характерными для нее ориентацией и периодом. Каждая элементарная интерференционная картина приводит к образованию на голограмме некоторой дифракционной решетки. В соответствии с изложенным в 58 каждая из этих решеток на втором этапе голографирования восстановит исходную плоскую волну. Более детальный анализ показывает, что восстановленные элементарные волны находятся в таких же амплитудных и фазовых отношениях, как и набор исходных плоских волн. Поэтому совокупность восстановленных элементарных плоских волн воссоздаст согласно теореме Фурье полное рассеянное объектами поле, которое мы и наблюдаем визуально или регистрируем фотографически. [c.244]

С помощью лазерного луча можно, например, проводить динамический анализ загрязнений атмосферы вблизи выходных отверстий заводских труб или в области, через котр- [c.201]

Голографические методы контроля. Методы основаны на интерференции световых волн. Источником световых волн являются оптические квантовые генераторы, позволяющие получать свет с определенной длиной волны (монохроматические волны) и в определенной фазе колебаний (когерентные волны). Использование лазеров (лазерных диодов) позволяет восстанавливать мнимое объемное изображение объекта в целом либо части этого объекта. Фиксируя на детекторе (фотопластинке или экранр монитора) наложенные изображения состояния объектов (например, без нагрузки и под нагрузкой), получают интерференционные картины, которые являются источником информации о наличии дефектов в объектах контроля. При этом интерференционные картины весьма чувствительны к незначительным перемещениям частей поверхности, которые появляются в области концентрации напряжений объекта контроля вследствие наличия в нем дефекта. Метод, основанный на голографический интерференции световых волн, применяется в основном для анализа напряженно-деформированно-го состояния сварных соединений и контроля за остаточными сварочными напряжениями. [c.211]

Для анализа структурной схемы лазерного доплеровского измерителя скорости (ЛДИС) рассмотрим случай отражения назад света лазера с частотой испускаемого излучения vo от движущейся навстречу падающей волне частицы. В этом случае доплеровский сдвиг частоты (ДСЧ) будет иметь максимальное значение и согласно выражению (11.13) запишется следующим образом [c.229]

В табл. 19.6 представлены значения энергии сродства атомов к электрону. Наиболее точные современные методы измерения этой величины основаны на анализе порогового поведения сечения лазерного фотоотрыва и лазерной фотоэлектронной спектроскопии [17—20]. В отдельных графах табл. 19.6 приведены электронная конфигурация валентной оболочки иона и соответствующий терм отрицательного иона. [c.420]

При импульсном возбуждении возможна генерация и при выполнении условия (34.5). Из (34.5) следует, что эффективные лазерные красители должны обладать высоким квантовым выходом люминесценции слабым перекрытием спектров T l — Т,, и S —S, поглощения со спектром люминесценции малым накоплением молекул в триплетном состоянии, что возможно при малом значении вероятности Psi —> п и большом значении вероятности Рт1 —> so- Насколько жесткими являются эти требования, можно судить по тому, что из тысяч промышленных красителей генерационной способностью при накачке импульсами наносекундной длительности обладают лишь несколько сот соединений. При накачке микро-секундными импульсами генерируют десятки соединений, а при более длинных импульсах, с X порядка ста микросекунд, — вообще единичные красители. Анализ генерационной эффективности красителей различных классов показывает, что в большей или меньшей степени указанным выше требованиям удовлетворяют следующие красители производные оксазола, оксадиазола, бензола и их конденсированных аналогов производные кумарина, родамина, оксазина и полиметиновые красители. [c.950]

По сравнению с другими методами лазерная анемометрия имеет некоторые преимущества отсутствие возмущений, обычно вносимых датчиком в поток высокое пространственное разрешение (10- мм ) линейная связь доплеровского сигнала со скоростью потока отсутствие необходимости в тарировке чувствительность к направлению потока. Следует, однако, иметь в виду, что при измерениях в неиэотермийеских течениях возникают искажения лазерных пучков вследствие неоднородности поля плотности вещества. Эти эффекты должны быть предметом специального анализа. [c.121]

Перед широко известными и давно применяемыми методами анализов, такими, как масс-спектроекопичеекий, эмиссионный спектральный, лазерный, ЭОС, РСМА, ионный метод обладает рядом преимуществ [c.157]

Лазерная эллипсометрия основана на анализе изменений состояния поляризации света, отраленного от поверхности изделия. Метод позволяет пнтролировать с высокой точностью юлщнны (10 —2-10" мм) и показатели преломления (до 10" ). Применение лазеров позволило резко поднять чувствительность и информативность эллипсометрического метода, так как они определяются главным образом монохроматичностью и степенью направленности источника излучения. [c.66]

Метод лазерной эллилсометрии получает все большее распространение. К его достоинствам можно отнести бес-контактность, чувствительность, возможность анализа образцов, находящихся Б агрессивных средах или в вакууме, при высоких температурах. Лазерная эллипсометрия успешно применяется в электронике для контроля [c.67]

Это выражение может применяться для анализа сред, различающихся только по степени дисперсионности и концентрации частиц. Закономерности рассеяния света на частицах, сравниваемых или больших длин волн света (2—100 мкм), отличны от описанных выше и значительно сложнее. Для анализа подобных сред используют лазерные гониофотометрические установки (рис. 28), позволяющие измерять интенсивность рассеянного света в большом диапазоне углов (О а 180°) с последующей обработкой на ЭВМ. [c.112]

Лазерный Фурье-процессор с цифровой ТВ системой для анализа изображений структур разрешение составляет 20 мм в плоскости объекта КОП с набором управляемые транспарантов Интерактивная система обработки изображений с набором программ применительно к задачам микробиологии и металловедения (в том числе вычисление стереологических характеристик сплавов,, композитов и других объектов) [c.115]

Рентгенографические исследования показали, что изменения субструктуры в зоне воздействия лазерного излучения во многом подобны изменениям, имеющим место при закалке или пластическом деформировании. Обычно эта зона представляет собой сильно раздробленную субструктуру с большими микроискажениями и высокой плотностью дисклокаций [25, 33]. Выявить дислокационную структуру 3 зоне воздействия луча и получить объективные характеристики ее изменений можно с помощью электронномикроскопического анализа. В тонкой фольге из карбонильного железа под воздействием импульса ОКГ длительностью 1,2 мс при плотности мощ- [c.12]

Сг, Мо на рис. 9, а и С на рис. 9, б) в зоне воздействия лазерного излучения проводился электронно-зондовый микроанализ на установке фирмы Сатеса . В результате анализа было установлено, что основные легирующие элементы стали Р6М5 распределены в зоне лазерного воздействия очень равномерно как по первому, так и по второму слою белой зоны, [c.19]

Первые исследования [31] были проведены по изучению возможности диффузионного насыщения поверхности металла углеродом. Опыты по облучению железа, на поверхность которого наносились слои различных углеродосодержащих соединений, в том числе и графит, проводились с использованием импульсного лазерного излучения. Результаты рентгеноструктурного анализа свидетельствуют о насыщении железа углеродом, причем до достаточно высокой концентрации с образованием твердого раствора железо — углерод. Металлографические исследования показали, что на поверхности железа с покрытием после лазерного облучения образуется белый слаботравящийся слой с равномерной микротвердостью, достигающей 1400 кгс/мм . За ним идет термообработанный слой с микротвердостью 1000 кгс/мм . [c.26]

Обработка образцов велась излучением лазера на неодимовом стекле с энергией импульса 9 Дж и длительностью 4 мс. При этом каждый локальный участок поверхности облучался различным количеством импульсов — от одного до пятнадцати. В результате воздействия лазерного излучения в техническом железе образовались зоны, отличающиеся по своим свойствам от исходного а-железа. Средняя глубина проникновения молибдена в матрицу составляет 450—500 мкм. При рассмотрении микрошлифов образцов обнаруживается четкая, неразмытая граница между зоной воздействия лазерного излучения и основным металлом. Данные измерения микротвердости зоны по ее глубине и в поперечном сечении на расстоянии от поверхности 200 мкм свидетельствуют о ее повышении в обработанной области в 1,5 раза по сравнению с микротвердостью а-железа. Результаты дюрометрического исследования показывают, что микротвердость по всей зоне воздействия излучения почти одинаковая, некоторое повышение ее наблюдается у нижней границы зоны. Повышение микротвердости и ее однородное распределение по всей области позволяют предположить наличие твердого раствора молибдена в а-железе. Рентгеноструктурный анализ показал наличие в обработанной зоне двухфазной структуры, которая имеет ОЦК решетки с различными периодами. Одна из них относится к а-железу, а вторая соответствует твердому раствору молибдена в а-железе с увеличенным межплоскостным расстоянием по сравнению с этим расстоянием в матрице. Вследствие того, что при растворении молибдена увеличиваются размеры кристаллической решетки железа, при точном измерении периода решетки можно определить содержание легирующего элемента в твердом растворе. Причем известно, что 1 % по массе молибдена увеличивает период решетки на 0,002 А. [c.27]

На рис. 81 показаны профилограммы упрочненной поверхности, снятые вдоль следа лазерного воздействия при различных скоростях перемещения заготовки. Анализ их показывает, что микровыступы и микровпадины не имеют резких переходов. Это является положительным фактором с точки зрения эксплуатационных требований, предъявляемых к упрочненной поверхности. [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...