Лазерная и электроннолучевая обработка материалов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Лазерная и электроннолучевая обработка материалов

Одной из главных особенностей ЭИЛ по выходным параметрам является возможность получения перестройки частоты в широких пределах при интенсивной лазерной генерации
...
Принцип действия заключается в создании проводимости в плотной газовой среде с помощью ионизирующего излучения от внешнего источника при одновременном пропускании через разрядный промежуток электрического тока с последующим преобразованием энергии электрического тока в колебательную энергию молекул
...
В ГДЛ реализуется одно из направлений получения инверсной населенности, при котором предварительно возбужденный газ подвергается глубокому и быстрому охлаждению благодаря
...
При продувании через сопло или щель горячей газовой смеси с температурой Т, имеющей равновесное распределение по степеням свободы молекулы углекислого газа, вследствие адиабатического расширения тепловая энер гия хаотического движения молекул преобразуется в кинетическую энергию их направленного движения
...
При продувании через сопло или щель горячей газовой смеси с температурой Т, имеющей равновесное распределение по степеням свободы молекулы углекислого газа, вследствие адиабатического расширения тепловая энер гия хаотического движения молекул преобразуется в кинетическую энергию их направленного движения
...
Затем смесь продувается через сопло, и генерация осуществляется в оптическом резонаторе, образованном зеркалами, расположенными параллельно на стенках выхлопной камеры
...
Инверсную населенность получают также в сверхзвуковом потоке смеси газ — аэрозоль, где она может быть создана благодаря адсорбции анизотропной молекулы типа СОа на поверхности частиц аэрозоля
...
В отличие от рассмотренного выше типа возбуждения верхнего лазерного уровня рабочих молекул возбуждение этого типа происходит не в камере сгорания, а уже в сопле при резонансной передаче энергии от молекул
...
Относительно высокая плотность мощности генерации в данном случае связана с большой плотностью рабочего вещества при скорости потока инжектируемых газов, близкой к сверхзвуковой
...
Населенность верхнего лазерного уровня сохраняется ввиду малого времени пролета частиц от места их возбуждения к резонатору, а очищение нижнего уровня происходит благодаря охлаждению при быстром расширении газа, что создает условия для получения большой инверсной населенности
...
Однако ввиду возникновения значительных аэродинамических возмущений однородную область газа, в которой получается инверсная населенность, можно выделить только в конце струи
...
Здесь энергия химической реакции использовалась как для прямого возбуждения активных молекул в лазере, так и для возбуждения молекул другого газа, передающего затем энергию активным молекулам
...
Главная трудность в достижении инверсной населенности заключается в большой скорости процессов релаксации при переходе системы в равновесное состояние, а поскольку в большинстве случаев они превышают скорость химической реакции, то получение инверсии затруднительно
...
В этом случае при выборе химической системы для создания лазера важным критерием являются оптимальное соотношение скоростей реакций, обусловливающих распределение энергии в молекулах, и релаксационные процессы
...
Прирост числа молекул, заселяющих верхние энергетические уровни, должен намного превосходить рост населенности низших уровней, а время жизни возбужденных молекул не должно быть малым по сравнению с длительностью реакции
...
Высокая степень инверсии, а значит, и значительное усиление излучения в системе легче достигаются в молекулах с малым числом атомов и небольшим моментом инерции
...
К их числу относятся большая интенсивность электромагнитной энергии, высокая монохроматичность, значительная степень временной и пространственной когерентности
...
Одной из важнейших характеристик лазерного излучения является монохроматичность, определяющая диапазон частот или длин волн, который занимает излучение, т
...
Обычно лазеры считают источниками монохроматического излучения, так как оно имеет достаточно узкий спектральный интервал, который можно характеризовать одной частотой или длиной волны
...
Высокая монохроматичность излучения позволяет использовать его при исследованиях атмосферы, в спектроскопии, при изучении явлений фотолюминесценции и фотоэффекта, создании эталонов частоты, управлении химическими реакциями и др
...
Свойства когерентности излучения обычно описывают функцией когерентности Г, которая представляет собой среднее значение по времени от произведения двух компонент электромагнитного поля в точках
...
Высокая степень временной когерентности излучения позволяет использовать его для различных научных и технических приложений, связанных с интерференцией, измерением длин, линейных и угловых скоростей, малых перемещений, для передачи информации на оптических частотах и т
...
Если полагать, что распределение амплитуды и фазы колебаний однородно в поперечном сечении потока излучения, то его расходимость, ограниченная дифракцией, составит угол
...
Значительное увеличение расходимости излучения реальных лазеров по сравнению с расчетным значением обусловливается неоднородностью распределения амплитуды и фазы поля излучения в пределах излучающей поверхности, многомодовым характером генерации излучения
...
Излучающая поверхность стержня из лазерного вещества, например рубинового кристалла, не является однородной, а представляет собой сложную структуру в виде отдельных светящихся пятен, размер которых достигает примерно
...
Получение одномодового режима для твердотельных лазеров — более сложная задача, поскольку их лазерное вещество обладает большим усилением н достаточно трудно создать значительные энергетические потери для колебаний высших поперечных типов, не ухудшая энергетических характеристик потока излучения
...
Основную роль в создании той или иной зоны нагрева, определяющей характер обработки, играют энергетические параметры — энергия, мощность, плотность энергии, а также такие параметры, как длительность импульса, пространственная и временная структура излучения, пространственное распределение плотности потока излучения в пятне фокусировки, физические свойства материала
...
Пространственное распределение плотности потока в пятне фокусировки зависит от углового распределения интенсивности лазерного излучения иа разных расстояниях от излучателя
...
Фокусировка лазерного излучения Для любой оптической системы существует конечный предел остроты фокусировки, называемый дифракционным, он определяет минимальный размер фокального пятна и, как следствие, максимальную достижимую плотность мощности излучения
...
Если на расстоянии от лазера до линзы не происходит существенного расширения пучка, а начальная расходимость его определяется дифракционными эффектами, возникающими на выходной апертуре лазера, то радиус фокального пятна г
...
В области видимого излучения и в близкой к инфракрасной области спектра для фокусировки применяют стеклянные линзы, в инфракрасной области спектра линзы из
...
Здесь первая цифра означает число минимумов интенсивности вдоль радиуса поперечного сечения, вторая — равна половине числа минимумов интенсивности в азимутальном направлении
...
Здесь первая цифра означает число минимумов интенсивности вдоль радиуса поперечного сечения, вторая — равна половине числа минимумов интенсивности в азимутальном направлении
...
Наиболее распространенный метод реализации одномодового режима работы лазера состоит в использовании коротких резонаторов так, чтобы усиливалась одна продольная мода
...
Другой метод заключается в применении составных концевых зеркал, с помощью которых создаются два резонатора разной длины, а лазер работает на частоте, резонансной для обоих резонаторов
...
В лазерном резонаторе распределение поля поперечной моды концентрируется в центре конфокального резонатора, который находится рядом с его геометрическим центром
...
Наиболее распространенный метод реализации одномодового режима работы лазера состоит в использовании коротких резонаторов так, чтобы усиливалась одна продольная мода
...
Другой метод заключается в применении составных концевых зеркал, с помощью которых создаются два резонатора разной длины, а лазер работает на частоте, резонансной для обоих резонаторов
...
На практике используют пучки с более сложными пространственным расположением и модовой структурой, а также недостаточно совершенные оптические фокусирующие устройства
...
Она определяется расстоянием от перетяжки сфокусированного пучка до плоскости, в которой интенсивность уменьшается до половины максимально достигнутой в фокусе величины
...
Сферическая аберрация увеличивается по мере уменьшения фокусного расстояния линзы, что в определенной степени определяет нижний предел приемлемых значений
...
При больших относительных отверстиях преобладает влияние сферической аберрации и дифракционный предел оказывается недостижимым, размеры пятна увеличиваются с увеличением относительного отверстия, что противоречит соотношению
...
Диаметр пучка на выходе лазера и угол расходимости возрастают с увеличением номера поперечной моды для сферического оптического резонатора в сравнении с аналогичными параметрами для моды ТЕМоо
...
Технологические объективы должны формировать необходимые характеристики излучения в области воздействия, в первую очередь плотность потока и длину перетяжки сфокусированного пучка, должны иметь малые потери мощности излучения в оптических элементах, а также большой ресурс и низкую стоимость
...
Для газовых лазеров реализация режима работы в основной моде не представляет значительных трудностей и мощность, как правило, уменьшается не более чем в
...
Линзы с меньшими фокусными расстояниями не рекомендуется применять для обработки вследствие малого расстояния от линзы до обрабатываемой поверхности, из
...
Повышения срока службы достигают применением сменных защитных пластин, устанавливаемых перед линзами и объективами, объективов с большими рабочими отрезками, расположением на соответствующем расстоянии от места обработки линз и объективов, удалением факела с паром и частицами обрабатываемого материала с помощью струи газа н другими методами
...
Рекомендуется учитывать указанное смещение при создании оптических систем в лазерных технологических установках как дли обеспечения техники безопасности наблюдения обрабатываемого предмета, так и для получения минимального размера пятна сфокусированного пучка в месте обработки
...
Приведенные расчетные значения минимально достижимых потерь значительно меньше, чем в реальных кристаллах, вследствие дополнительного поглощения излучения дефектами н включениями
...
Повышения срока службы достигают применением сменных защитных пластин, устанавливаемых перед линзами и объективами, объективов с большими рабочими отрезками, расположением на соответствующем расстоянии от места обработки линз и объективов, удалением факела с паром и частицами обрабатываемого материала с помощью струи газа н другими методами
...
Рекомендуется учитывать указанное смещение при создании оптических систем в лазерных технологических установках как дли обеспечения техники безопасности наблюдения обрабатываемого предмета, так и для получения минимального размера пятна сфокусированного пучка в месте обработки
...
Ионные кристаллы, имеющие по сравнению с полупроводниковыми большее пропускание, значительно уступают последним в прочности, гигроскопичности,теплопроводности
...
Ионные кристаллы, имеющие по сравнению с полупроводниковыми большее пропускание, значительно уступают последним в прочности, гигроскопичности,теплопроводности
...
Ионные кристаллы, имеющие по сравнению с полупроводниковыми большее пропускание, значительно уступают последним в прочности, гигроскопичности,теплопроводности
...
Критерием применимости того или иного материала для лазерных окон служит средняя мощность, при которой отсутствуют разрушения или избыточные искажения
...
Плотность потока, которая обусловливает появление видимых разрушений, характеризует оптическую прочность материала, являющуюся функцией ряда параметров, в том числе полной мощности Р
...
Порог оптической прочности лазерного окна — это значение плотности потока, которую неохлаждаемое окно выдерживает в течение времени установления стационарного температурного
...
Критерием применимости того или иного материала для лазерных окон служит средняя мощность, при которой отсутствуют разрушения или избыточные искажения
...
Плотность потока, которая обусловливает появление видимых разрушений, характеризует оптическую прочность материала, являющуюся функцией ряда параметров, в том числе полной мощности Р
...
Порог оптической прочности лазерного окна — это значение плотности потока, которую неохлаждаемое окно выдерживает в течение времени установления стационарного температурного
...
Эти требования в основном связаны с тепловым режимом зеркал и сводятся к получению максимально возможного коэффициента отражения и созданию оптимальных условий для охлаждения зеркал с тем, чтобы повысить их лучевую прочность
...
Эти требования в основном связаны с тепловым режимом зеркал и сводятся к получению максимально возможного коэффициента отражения и созданию оптимальных условий для охлаждения зеркал с тем, чтобы повысить их лучевую прочность
...
Кроме того, молибден обладает малым температурным коэффициентом линейного расширения и высоким термическим порогом разрушения, что позволяет использовать зеркала из молибдена без дополнительного охлаждения
...
На них наносят в вакууме тонкий слой диэлектрических покрытий, предотвращающих окисление полированной медной поверхности и повышающих прочность отражающего слоя при чистке зеркала
...
Суперполированные зеркала из меди позволяют полностью обеспечить выполнение требований к лазерным отражающим зеркалам без нанесения тонких пленочных покрытий
...
Наряду с нанесением диэлектрических покрытий, повышающих механическую прочность отражающих поверхностей, водяное охлаждение позволяет достигнуть максимальных значений энергетического порога повреждения зеркал
...
При заданных плотностях тока эмиссии с катода, температуре катода и сферической аберрации линзовой системы пучок электронов с максимальной силой тока может быть сфокусирован в пятно минимального диаметра
...
Измерение параметров электронного луча методом вращающегося зонда Существуют много различных методов экспериментального определения диаметра электронного луча
...
Электронный луч фокусируется на зонде по экрану осциллографа, при этом оптимальной считают такую фокусировку, при которой зондовая характеристика имеет наименьшую ширину
...
Такой прогиб зонда может привести к искажению распределения силы тока зондовой характеристики, так как в этом случае сила тока распределяется не по хорде, а по некоторой дуге
...
На увеличенное изображение зондовых характеристик накладывают сетку с произвольно выбранным шагом и замеряют амплитуду характеристики по мере удаления ее от оси
...
Полученные распределения показывают, что с уменьшением расстояния от поверхности обрабатываемой детали до центра фокусирующей системы уменьшается диаметр поперечного сечения электронного луча и распределение становится более острым
...
Характер распределения плотности тока по сечению луча в полученных экспериментальных кривых, в том числе и с минимумом по оси, оценивался по нескольким первым центральным моментам методом разложения произвольной функции в ряд Чебы
...
Характер распределения плотности тока по сечению луча в полученных экспериментальных кривых, в том числе и с минимумом по оси, оценивался по нескольким первым центральным моментам методом разложения произвольной функции в ряд Чебы
...
Точность эксперимента оценивают сравнением силы общего тока луча, при котором снята зондовая характеристика, с объемом, описанным кривой плотности тока, полученной из данной зондовой характеристики
...
Экспериментальные данные подтверждают, что распределение плотности тока по сечению электронного луча с достаточной степенью точности описывается законом нормального распределения
...
Они привели кривые распределения плотности тока по радиусу, полученные методом составного коллектора, для которых характерен минимум плотности тока по оси пучка при больших силах тока
...
Отсутствие в этой установке стабилизации силы тока луча и силы тока фокусирующей системы, а также искажения поля, вносимые зондом, могут привести к описанному выше
...

Сварка и резка в промышленном строительстве. В 2 т. Т. 2 / Б.Д. Малышев, Е.К. Алексеев, А.Н. Блинов и др.; Под ред. Б.Д. Малышев
Механизированная сварка порошковой проволокой
Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой
Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Контроль точечной и роликовой электросварки
Расчет и конструирование машин контактной сварки
Сварка трением

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Лазерная и электроннолучевая обработка материалов