Фокальное пятно, форма и размеры

При скорости относительного перемещения луча либо детали, соизмеримой или большей скорости процессов разрушения материала либо изменения его свойств, воздействие импульсного излучения на материал в пределах длительности импульса становится в определенной мере подобным процессу обработки непрерывным излучением. В результате на поверхности детали образуется зона обработки, размеры и форма которой зависит как от формы фокального пятна, так и от режимов обработки (паз, щель, зона линейного упрочнения и т. п.). [c.68]

Существует довольно простой метод, пригодный только для лазеров непрерывного действия. Излучение лазера фокусируется линзой на поверхности враш,ающегося диска с отверстием, размер которого на порядок меньше диаметра фокального пятна. Во время враш,ения диска часть излучения проходит через отверстие и при помош и поворотного зеркала направляется на приемник излучения, связанный с осциллографом, на экране которого возникают импульсы с длительностью, пропорциональной размерам сканируемой части пятна, а их форма зависит от распределения интенсивности излучения в сканируемом сечении [83]. [c.103]

Перейдем теперь к вопросу о форме и размерах фокального пятна. При не очень больших углах раскрытия (sin ii а, ) для фронта с равномерным распределением амплитуды в фокальной плоскости (ао = я/2) выражение (25а) легко приводится к виду (для модуля потенциала) [c.171]

Вблизи фокуса образуется кавитационное облако, форма которого близка к сферической, а размеры растут с увеличением напряжения. На рис. 54 приведены фотографии такого облака, снятые с экспозицией 1-10" сек при различных напряжениях на излучателе. Излучатель помещен внизу и излучаемый им сходящийся фронт идет снизу вверх центр перекрестья соответствует центру фокального пятна. Хорошо видно, как с увеличением напряжения нижняя граница кавитационного облака отодвигается от фокуса, а размеры облака растут. Так как основная часть подводимой энергии тратится на образование кавитационных пузырьков, а размеры облака и, следовательно, количество пузырьков растут, то сред- [c.201]

Ультразвуковые волны можно фокусировать при помощи звуковых вогнутых зеркал и линз. Однако существует метод фокусирования ультразвука, который не применяется для световых лучей, а именно фокусирование вогнутым излучателем. Для этого поверхности излучателей придают форму части сферы (рис. 20) или цилиндра. Звуковые волны, излученные этой поверхностью, будут собираться вблизи центра сферы, в фокальном пятне, или соответственно вблизи оси цилиндра, в фокальной полосе. Таким путем легко получить усиление интенсивности вне-сколько десятков раз. Подбирая соответствующие размеры [c.43]

Клейнман и Бойд провели анализ в форме, позволяющей использовать его применительно к другому возможному приложению преобразователя, а именно к регистрации одномодового излучения, служащего несущей для передачи широкополосной информации по световоду. Основным выводом явилось установление для описанной ситуации (так же, как для. случая ГВГ от одномодового лазерного источника) наличия оптимальной длины кристалла и оптимального диаметра фокального пятна лазерного пучка для получения максимального к. п. д. преобразования. Конкретные величины, соответствующие конкретным ситуациям, являются функциями длин волн, показателей преломления кристалла и типа фазового синхронизма, используемого в данном преобразователе. Вычисление указанных оптимальных величин требует знания всех параметров системы, а также использования графических данных, полученных в результате численного расчета по выведенным авторами формулам. Однако для простого случая пучков с одной поперечной модой, смешивающихся при коллинеарном распространении в плоскости х-у кристалла типа ниобата лития и оптимально сфокусированных (т. е. имеющих оптимальные размеры фокальных пятен), результат Клейнмана и Бойда сводится к следующему простому выражению для квантовой эффективности преобразования [c.160]

Форма кавитационной области зависит от характера звукового поля. Так, в сосуде, размер которого сравним с длиной звуковой волны, кавитация возникает как на границах раздела жидкой и твердой фаз, где всегда содержатся газовые зародыши кавитации, так и в самой жидкости в виде тяжей и нитей, состоящих из большого скопления кавитационных пузырьков. В устройствах, фокусирующих звуковую энергию, кавитация возникает в фокальном пятне, где сосредоточены большие интенсивности звука. Созданная таким образом локальная кавитационная область с большой плотностью кавитационных пузырьков обладает большой активностью и удобна для проведения исследований. На рис. 22 представлены фотографии кавитационной области в фокусирующем концентраторе, работающем на частоте — 500 кгц [27], снятые при различных электрических напряжениях на его мозаике 1,4, 1,8, 2,2, 2,6, 3 и 3,5 кв. Слева дан масштаб одно деление равно 1 мм. Экспозиция фотографирования составляет 0,5 мсек поэтому фотографии показывают усредненную во времени (250 периодов) форму кавитационной области. Видно, что кавитационная область в фо- [c.197]

Условия, близкие к условиям Фраунгофера, можно осуществить, поместив малый источник света в фокусе линзы и собрав свет при помощи второй линзы в некоторой точке экрана, расположенного в ее фокальной плоскости. Эта точка служит изображением источника. Помещая между линзами экраны с отверстиями различной величины и формы, мы меняем характер дифракционной картины, являющейся изображением источника в зависимости от размеров и формы отверстий часть света пойдет по тем или иным направлениям и будет собираться в различных точках приемного экрана. В результате изображение будет иметь вид пятна, освещенность которого меняется от места к месту. Решить задачу [c.173]

Для того, чтобы обеспечить плотность мощности излучения, не превышающей уровня, при котором может произойти плавление или испарение материала, излучение дефокусируют путем смещения поверхности образца относительно фокальной плоскости 2 фокусирующей линзы на расстояние Vf (рис. 71), определенное экспериментально. При диаметре лазерного луча на выходе из лазерной полости, равном 24 мм, фокусном расстоянии фокусирующей линзы = 254 мм, расходимости лазерного излучения 1,4 мрад и расстоянии Af = 14 мм площадь облученного пятна на поверхности алюминия составляла 0,005 см (резонатор был отрегулирован таким образом, что облученное пятно имело приблизительно прямоугольную форму с размерами по осям X — V соответственно = 0,1 см Sy = 0,5 см). На рис. 72 показано соотношение между [c.94]

Пусть идеальный объектив О освещается точечным источником S, испускающим монохроматическое излучение с длиной волны к (рис. 1). Сферическая волна S, исходящая из точки S, преобразуется в сходящуюся сферическую волну S " с центром в точке S — геометрическом изображении точечного источника S. Известно, что действительное изображение в точке S представляет собой небольшое по размеру световое пятно, структура которого определяется явлением дифракции. Структура пятна, или вид дифракционной картины, зависит от формы отверстия, образуемого оправой объектива. Чтобы определить эту структуру, необходимо рассмотреть явление дифракции на бесконечности — явление Фраунгофера, Выражение дифракция на бесконечности легко понять, если представить себе, что объектив О заменен двумя другими объективами с фокусными расстояниями в 2 раза большими, чем у объектива О. Тогда источник S будет находиться в фокальной точке первого из этих объективов, а изображение S — в задней фокальной точке второго. Таким образом, второй объектив освещается источником, расположенным на бесконечности. [c.9]

Частично это реализовано в ПЭП типа ИЦ-13 с фокусирующей линзой-протектором, имеющей вырез по форме контролируемого изделия. Изменение угла ввода позволяет изменять положение фокального пятна относительно поверхности изделия и таким образом регулировать разрещающую способность по глубине (см. рис. 4.6, ж). Используя пьезоэлементы большого размера до 75 мм и применяя фокусирующую линзу, можно достигнуть на глубине 300 мм диаметра фокального пятна менее 8 мм. Такие ПЭП, излучающие продольные волны и поперечные с углами ввода 45 и 60°, с рабочей частотой 2 МГц созданы фирмой Крауткремер. (ФРГ). В силу большой фронтальной разрешающей способности они позволяют различать отдельные мелкие дефекты в скоплениях, уточнять конфигурацию и ориентацию дефектов. Однако, по нашему мнению, для сохранения высокой производительности контроля ПЭП должны иметь пьезоэлементы цилиндрической формы, создающие линейчатый фокус в плоскости, ортогональной плоскости падения. Такие ПЭП созданы во ВНИИАЭС. Для практики весьма необходимо создание наклонных РС-ПЭП с приближенно равномерной чувствительностью по глубине. [c.120]

Результаты вычиетения распределения интенсивности приведены на рис. 3.25. Анализируя полученные результаты, можно заметить, что нри коротк11х фокусных расстояниях (т.е. сравнимых с размером оптического элемента) наблюдается асимметрия формы фокального пятна и смещение относительно точки предполагаемого геометрического фокуса. Это смещение связано с тем, что фаза дифракционных коэффигщентов на апертуре слабо, но меняется. [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...