Плазменные шумы

Выходное излучение газового лазера содержит дополнительные компоненты шума, которые увеличивают шумовую мощность на выходе по сравнению с идеальным значением, соответствующим выражению (9.7). Величина этих компонент зависит от типа газового лазера (на возбужденных или ионизированных атомах), методов возбуждения (постоянный гок, ВЧ-разряд или комбинация постоянного тока и ВЧ-разряда), превышения мощности возбуждения над пороговой и т. д. Например, возможны плазменные шумы, вызванные флуктуациями постоянного тока в плазме. Могут существовать шумы, характер которых совпадает с характером избыточного фотонного шума. Конкуренция между двумя нижними энергетическими уровнями при одном и том же инвертированном верхнем уровне, приводящая к когерентному излучению более чем на одной длине волны, также может быть причиной появления шумов. Возможна и интерференция мод, особенно в длинных лазерах, где одновременно генерируется большое число осевых типов колебаний. Кроме того, шумы от источников питания (в ионных лазерах) вызывают пульсирующие токи в плазме (или индуцированные в плазме магнитным полем [c.460]

Сначала рассмотрим величину и характер плазменных шумов. [c.461]

Плазменные шумы почти никогда не встречаются при накачке ВЧ-разрядом с частотой свыше нескольких сотен килогерц. В лазерах с накачкой постоянным током этот вид шума можно ослабить путем использования разряда с термокатодом. В длин- [c.462]

Для получения низких шумов в лазерной трубке первостепенное значение имеет надлежащий выбор конструктивных параметров. Если принять компромиссные значения усиления, срока службы трубки и мощности, то будем иметь лазер с низким уровнем выходных шумов. Если взять более короткий лазер с меньшим диаметром канала и работать при давлениях, меньших чем оптимальное (с точки зрения выходной мощности), то лазер будет обладать низким уровнем плазменных шумов. Предварительные измерения шумов показывают, что мощные ионные лазеры, работающие на участке характеристики разряда с положительным сопротивлением, имеют лучшие параметры с точки зрения плазменных шумов, чем гелий-неоновые лазеры с накачкой постоянным током [19 [c.463]

Аппаратура для измерения плазменных шумов [c.463]

В лазерных генераторах избыточный фотонный шум или шум спонтанного излучения, который предсказывается на основе модели, где газовый лазер рассматривается как насыщенный усилитель шумов [30, 31], был подвергнут обширному экспериментальному исследованию [32, 33]. Измерения показали, что избыточный шум может обнаруживаться в газовых лазерах с низким усилением, работающих около порога генерации (выше и ниже его). По мере увеличения усиления и выходной мощности лазера, т. е. когда генератор работает вдали от порога, отношение шумов спонтанного излучения к дробовому шуму быстро уменьшается и избыточный фотонный шум становится меньше плазменных шумов, других спонтанных шумов и шумов, обусловленных модами, отличными от интересующих нас мод низшего порядка. [c.466]

При измерениях избыточного фотонного шума необходимо минимизировать влияние плазменных шумов. Следует использовать экспериментальную установку, описанную в п. 1, а, причем спектр шумов измеряется в то время, когда электрическая схема возбуждения лазера оптимизирована с точки зрения подавления флуктуаций газового разряда. Необходимо работать при меньших значениях тока разряда. Последовательно с разрядной трубкой (со стороны незаземленного провода) надо включить большое сопротивление (< 100 ком). Для уменьшения шумов полезно также установить вблизи анода разрядной трубки сильный постоянный магнит. После того как добились работы лазера в режиме со сравнительно низким уровнем шумов, можно приступать к измерениям. Путем автоматического регулирования, например, положения зеркала надо стабилизировать одночастотное выходное излучение лазера по отношению к длительным дрейфам частоты. [c.468]

В дополнение к недостаточной строгости опубликованных теоретических работ, касающихся шумов, имеются ошибки в интерпретации ранних измерений ширины спектральной линии, когда выходные шумы лазера интерпретировались как избыточные шумы [33]. Более широкие эксперименты в общем показали, что некоторые из обнаруженных [59] узкополосных явлений связаны с плазменными шумами, а не с шумами, обусловленными взаимодействием волн. [c.486]

Преимуществами плазменного напыления являются возможность применения широкого спектра материалов и проведение процесса как в атмосфере, так и в защитных камерах. Недостатками является высокая стоимость способа, относительно низкая производительность, высокий уровень шума. [c.273]

В настоящее время существует прекрасный способ определения ширины спектральной линии работающего лазера независимо от того, с каким шумом мы имеем дело — с избыточным или плазменным. [c.486]

Наиболее сложными с точки зрения техники безопасности являются условия работы на установках для плазменного напыления. При этом наиболее вредными для здоровья работающих являются шум, загрязнение воздуха, ультрафиолетовые и инфракрасные излучения. [c.180]

Шум плазменной струи в непосредственной близости от плазмотрона может достигать 115—120 дБ. Для защиты оператора от шума рекомендуется покрытия наносить в специальных камерах, [c.180]

Шум плазменной струи в непосредственной близости от плазмотрона может достигать 115... 120 дБ. Для защиты оператора от шума ре- [c.130]

При плазменных процессах нагрева (сварке, резке, напылении) образуется интенсивный высокочастотный шум и ультразвуковые колебания, а также значительные количества озона и окислов азота. В этих случаях рекомендуется применять усиленную местную вентиляцию и средства индивидуальной защиты слухового аппарата работающих. [c.262]

К недостаткам данного способа относятся образование вихревой плазменной струи, интенсивно взаимодействующей с окружающей средой с повышенным рассеянием мощности, трудности ввода исходного материала в плазменный поток, невозможность получения ламинарных потоков, высокий уровень шума. [c.25]

Плазмотроны с распределенной дугой и многодуговые имеют большие перспективы развития в связи с возможностью получения стабильных плазменных потоков при низком уровне шума, достаточно больших размеров и любых мощностей с весьма высоким ресурсом работы электродов. [c.96]

Наибольшую опасность для обслуживающего персонала представляют электроплазменные процессы, проводимые вручную. Это сварка, резка, напыление, строжка, наплавка и металлизация. При плазменном напылении уровень шума может достигать 132 дБ в диапазоне частот 50—40 000 Гц, а [c.176]

Выбор выходных параметров электроплазменных процессов в качестве основных также является сложной задачей. Например, при плазменной резке желательно иметь максимальную скорость резки, как можно более узкий рез, отсутствие грата, высокую эффективность процесса, низкие энергетические затраты, небольшие расходы газа и т. п. При плазменном напылении необходимо иметь высокую плотность покрытия, хорошую адгезию, минимальную шероховатость покрытия, высокие коэффициенты использования материала и к. п. д. процесса, малые расходы газа, низкий уровень шума и т. п. Все эти требования трудно удовлетворить при оптимизации технологического процесса. Например, оптимизация процесса плазменного напыления износостойкого покрытия из смеси алюминия и молибдена [51 ] проводилась одно-вре]менно по трем выходным параметрам — коэффициенту трения, износу и твердости покрытия, а в качестве входных параметров были выбраны содержание молибдена, давление газа в плазмотроне, сила тока и дистанция напыления. В результате оптимизации не были достигнуты оптимальные режимы по всем выходным параметрам. [c.190]

При плазменном напылении наиболее вредными для здоровья работающих являются шум, загрязнение воздуха, ультрафиолетовые и инфракрасные излучения. Шум плазменной струи в непосредственной близости от плазмотрона достигает 115... 120 дБ. Для защиты оператора от шума рекомендуется покрытия наносить в специальных камерах. [c.180]

К недостаткам плазменного напыления следует отнести сравнительно невысокую производительность, повышенные уровни шума и ультразвукового излучения. [c.364]

Под действием дуги газ, прошедший через ее столб, образует плазменную струю, которая с характерным шумом вырывается из выходного отверстия формирующего канала. [c.111]

Плазменно-дуговая резка сопровождается сильным шумом, как правило, не превышающим допустимого санитарными нормами. В случае образования шума на уровне звукового давления 110-115 дБ (это возможно при высоких напряжениях плазменной резки) необходимо применение защитных устройств от шума. Сила сварочного тока мало влияет на уровень шума. Уровень шума сильно повышается с увели- [c.119]

Фильтр и фотоэлемент должны, конечно, быть тш,ательно заэкранированы от помех со стороны ВЧ-излучения и рассеянного света. Фотоэлемент необходимо соединять с анализатором спектра экранированными проводами. Лазер должен работать со значительным превышением над порогом, чтобы регистрировались именно плазменные шумы. Спектр выходного сигнала фотодиода можно непосредственно измерять по индикаторному устройству анализатора спектра. Можно также наблюдать на экране анализатора спектра напряжение шумов на концах точного сопротивления (оно включается с того конца разрядной трубки, который соединен заземленным проводом с источником питания). [c.464]

Помимо хаотич. теплового движения частицы П. могут участвовать в упорядоченных коллективны.х процессах, из к-рых наиб, характерны продольные колебания пространствейного заряда — ленгмюровские волны. Их угл. частота сОр = лпе /т наз. плазменной частотой (сит— заряд и масса электрона). Многочисленность и разнообраэие коллективных процессов, отличающие плазму от нейтрального газа, обусловлены дальностью кулоновского взаимодействия, благодаря чему П. можно рассматривать как упругую среду, в к-рой легко возбуждаются и распространяются разл. шумы, колебания и волны. Наличие собств. колебаний и волн — Характерное свойство П. [c.595]

Дальнейшее увеличение использования плазменного напыления покрытий сдерживается низкой производительностью установок, работа которых сопровождается шумом и сильным ультрафиолетовым излучением, значительной пористостью покрытий (7-15 %), недостаточно прочной их связью с основой, повьш1енным содержанием в покрытиях кислорода и азота. [c.162]

При плазменной резке нужно соблюдать те же требования безопасности, что и при дуговой сварке в защитных газах, в частности при сварке сжатой дугой. Особенности плазменной резки - сильный шум и более интенсивное излучение. Поэтому при машинной резке рабочее место резчика должно быть по возможности удалено от места реза, а управление установкой должно быть дистанционным. При ручной резке надо применять защитные стекла с повышенной затемненнос-тью, а при шуме более 110 дБ наушники или противошумную каску. Кроме того, при плазменной резке выделяется в атмосферу много металлического пара и газов, поэтому должна быть усилена вентиляция. [c.313]

Микроплазменное напыление применяют при восстановлении участков деталей с размерами 5... 10 мм с целью уменьшения потерь напыляемого материала. Используют плазмотроны малой мощности (до 2... 2,5 кВт), генерирующие квазиламинарную плазменную струю при силе тока 10...60 А. В качестве плазмообразующего и защитного газа применяют аргон. При микроплазменном напылении удается уменьшить диаметр металлоплазменной струи до I...5 мм. Процесс характерен низким уровнем шума (30...50 дБ) и небольшим количеством отработавших газов, что позволяет вести напыление в помещении без применения рабочей камеры. Создана установка микроплазменного напыления МПН-001. [c.364]

Ввиду того, что процесс плазменной резки сопровождается высоким уровнем шума и га-зопылевьщелением, машины для резки должны эксплуатироваться только в специально оборудованных цеховых помещениях со звукопоглощающей облицовкой стен и потолка. Для защиты от высокочастотного шума в процессе плазменной резки рабочее место сварщика вынесено в специальную кабину управления. Машины должны оснащаться вытяжной вентиляцией, отсасывающей из-под листа в зоне резки продукты сгорания и испарения. Вентиляционная система должна предусматривать систему очистки от вредных выбросов озона, оксида азота, твердых частиц. Производительность вентиляции должна быть не менее [c.374]

В случае постоянного тлеюпдего разряда при холодной эмиссии, который, к сожалению, довольно типичен для многих ге-лий-неоновых лазеров, возможны низкочастотные флуктуации тока. Свыше определенного порогового значения плотности постоянного тока, которое зависит от давления газа, длины разряда и диаметра трубки, происходят изменения в плазменной плотности тока, которые, вызывая макроскопические изменения усиления, приводят к шумам в выходной мощности лазера с таким возбуждением. [c.461]

Прорезая стальной лист, столб плазмы уходил в воду. При выключенной вентиляции дым, пыль, аэрозоль не выделялись. Все поглощалось водой. При этом высокочастотный шум от плазменной резки несколько уменьшался. Преобладал шум от булькания воды. [c.67]

Для того чтобы осуществить резку листа, полностью погруженного в воду, необходима аппаратура, обеспечивающая поддержание дежурной малоамперной дуги, т. е. необходим аргон. При погружении плазмотрона в воду до разрезаемого металла дежурная дуга вызывает возбуждение основной дуги, при этом включается рабочий газ, а аргон отключается. Резка металла, полностью погруженного в воду, способствует устранению вредных выделений от плазменной резки, уменьшается шум, не требуется защитных средств от яркого излучения дуги, обеспечивается защита окружающей среды. Недостатком указанного способа резки является снижение производительности резки или (при повышении мощности плазменной дуги) дополнительный расход электроэнергии. Другой недостаток — трудность осуществления контроля за ведением процесса резки. [c.69]

Основным недостатком напыленных плазменных покрытий яв-/ ляется высокая пористость, слабая адгезия с инструментальныл материалом, необходимость тщательной подготовки поверхност инструмента и то, что не всегда возможно регулировать свойства покрытия. Кроме того, плазменные методы недостаточно производительны, и при их использовании создаются сильные шумы. [c.14]

Для защиты от высокочастотного шума при плазменном напылении металлов применяют наружные анти< юны типов ПН-2К и ВЦНИОТ. При плазменно-дуговой резке уши защищают от шума ультратонкой ватой в виде тампонов или применяют противошумные тампоны типа ПГФПП15 (ВТУ 2-813-62-002). [c.270]

Процесс ПМО сопровождается повышенным шумом, поскольку к обычному спектру звуков, вызванных работой металлорежущего станка, добавляется шум аэродинамического происхождения, вызванный работой плазмотрона. Исследования, проведенные ВНИИОТ и ВНИИЭСО, позволили установить зависимость звукового давления от различных факторов процесса. Результаты этих исследованй показаны на рис. 102. По оси ординат отложены уровни звукового давления по шкале А, Дб, а по осям абсцисс — сила тока в цепи плазмотрона I, длина соплового канала I, длина дуги к и расход плазмообразующего газа G. Измерения проводили при работающем плазмотроне ПВР-402, сохраняя в отдельных сериях опытов постоянство остальных параметров процесса. Наибольшее влияние на уровень звукового давления оказывает расход плазмообразующего газа. Особенностью шума аэродинамического происхождения является широкий спектр с размещением максимальной энергии в области высоких частот. На рис. 103 приведены предельные спектры шума при точении с плазменным нагревом заготовок на карусельном станке в условиях обычного (кривая 2) и пониженного (кривая 3) расхода плазмообразующего газа по сравнению с предельно допускаемым спектром (кривая 1) по ГОСТ 12.1.009—76, Таким образом, необходимо создавать плазмотроны с минимальным расходом плазмообразующего газа. С другой стороны, необходимо все защитные устройства, используемые при ПМО, покрывать звукопоглощающей облицовкой. Такой же облицовкой должны быть снабжены ограждения, отделяющие участки с плазменным оборудованием от остального цеха. Рабочее место оператора желательно максимально удалять от источника шума, а оператора снабжать индивидуальными средствами защиты (наушниками ВНИИ0Т-2М или вкладышами Беруши ). [c.185]

Существенным недостатком применения плазменной обработки является шум при работе плазматрона. Последнее ограничивает применение ручного плазматрона чаще применяются плазматроны с ди-станщюнным управлением процессом. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...