1.关于激光的论文
激光——人类创造的神奇之光 激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。
1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。 激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践 迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。
激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。 激光的产生原理: 受激辐射基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”, 一段激活物质就是一个激光放大器。
激光的特点: (一)定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。
激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。
若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。 (二)亮度极高 在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。
因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。
若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。
大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。 (三)颜色极纯 光的颜色由光的波长(或频率)决定。
一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。
发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。
单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氪灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氪灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。
由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。
以输出红光的氦氖激光器为例,其光的波长分布范围可以窄到2*10-9纳米,是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。
(四)能量密度极大 光子的能量是用E=hγ来计算的,其中h为普朗克常量,γ为频率。由此可知,频率越高,能量越高。
激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz. 激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小,一般只有一个点),短时间里聚集起大量的能量,用做武器也就可以理解了。 目前激光技术及其应用研究内容包括: ⑴超快超强激光:超快超强激光主要以飞秒激光的研究与应用为主,作为一种独特的科学研究的工具和手段,飞秒激光的主要应用可以概括为三个方面,即飞秒激光在超快领域内的应用、在超强领域内的应用和在超微细加工中的应用。
其中飞秒激光超微细加工是当今世界激光、光电子行业中的一个极为引人注目的前沿研究方向。 ⑵新型激光器研究:激光测距仪是激光在军事上应用的起点,将其应用到火炮系统,大大提高了火炮射击精度。
激光雷达相比于无线电雷达,由于激光发散角小,方向性好,因此其测量精度大幅度提高。由于同样的原因,激光雷达不存在"盲区",因此尤其适宜于对导弹初始阶段的跟踪测量。
但由于大气的影响,激光雷达并不适宜在大范围内搜索,还只能作为无线电雷达的有力补足。 ⑶激光医疗:激光在医学上的应用分为两大类:激光诊断与激光治疗,前者是以激光作为信息载体,后者则以激光作为能量载体。
多年来,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术。它解决了医学。
2.求“浅谈激光加工技术在模具制造中的应用”的毕业论文
《模具工业》2001. No . 4 总 242 40激 光 加 工 技 术 在 模 具 制 造 中 的 应 用江苏理工大学(江苏镇江 212013) 张 莹 周建忠 戴亚春[摘要]随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光设备价格的逐渐下降 ,给产品和模具的制造工艺带来了新的变革 ,在模具制造、模具表面强化与维修、取代模具等 3个方面 ,就激光优化模具制造工艺作了较为详细的分析和探讨。
关键词 模具 激光 工艺优化[ Abstract ]Wi t h t he mat uri ng of t he las e r p r oces si ng t echnology and t he dec r easi ng of p rice of t hei ndus t rial la r ge - p owe r las e r e quipme nt , a new i nnovat ion was br ought t o t he manuf act uri ngt echnology of t he p r oduct s and t he dies and moulds . A r elat ively de t ailed analysis and dis cus sionwas made on t he las e r op t imized manuf act uri ng p r oces s f or dies and moulds f r om t hr e e asp ect s ofmanuf act uri ng , s urf ace r ei nf orceme nt and mai nt e nance , and s ubs t i t ut ive dies or moulds .Key words die and mould , las e r , t echnological p r oces s op t imizat ion1 引 言激烈的市场竞争使制造企业对快速响应市场需求和一次制造成功等要求日益迫切。而在常规制造系统中 , 产品生产所需大量模具的设计、制造和装配调试不仅耗费大量资金 , 更严重的是延长了产品生产的准备时间 , 从而延长了新产品开发周期 ,形成制造过程中的瓶颈。
因此 , 如何快速有效地制造出高质量、低成本的模具及产品 , 就成为人们不断探索的课题。随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光器设备价格的下降 , 给产品和模具制造工艺带来了重大变革。
本文在模具制造、模具表面强化与维修、取代模具等 3个方面 , 就激光加工在模具制造中的应用作一些探讨。2 模具制造2. 1 模具的激光叠加制造1982年 ,日本东京大学的中川教授等人提出用薄片叠加法制造拉伸模 , 1985年 , 美国加州某公司推出了模具的激光叠加制造法 , 并获得专利 , 其工艺流程见图 1 ,原理为将激光切割的多层薄板叠加 ,并使其形状逐渐发生变化 , 最终获得所需的模具立体几何形状。
日本在冲模的激光叠加制造方面已达到实用阶段 ,所制的凸、凹模质量高 ,加工尺寸精度— — —— — —— — —— — —— — —— — ——收稿日期:2000年8月10日已达 ±0. 01mm ,切割厚度为 12mm。 经激光切割后 ,在切口表面形成深 0. 1~0. 2mm、硬度为 800HV 的硬化层 ,用来冲裁 1mm 厚的钢板 ,单凭自冷硬化层就可冲压 10 000 件 , 如在激光切割后再经火焰淬火 ,则可冲压 3~5万件。
由于各薄板间的连接简单 ,故用叠加法制作冲模 ,成本可降低一半 ,生产周期大大缩短。用来制造复合模、落料模和级进模等都取得了显著的经济效益。
图 1 激光叠加模具制造工艺流程由模具 CAD 和激光切割相结合构成一个完整的模具 CAD/ CAM 系统 ,实现板料切割的 FMS ,适用于多品种小批量生产。用激光切割的薄板来叠加合成任意三维曲面的制造系统 , 不仅为在塑性加工和模具领域中实行 FMS 提供了思路 , 而且对于内部结构复杂的模具制造 ,如型孔、中孔体及复杂的冷却管道等 ,也是快速而经济的制造模具的有效方法 ,并且能带动其他技术如固相扩散等的发展。
2. 2 快速模具制造模具 CAD三维设计二维外形NC 程序激光切割去除梯级创层面精加工成形模具装配薄片连结精加工NC 程序模 具 制 造 技 术《模具工业》2001. No . 4 总 242 41快速成型制造技术(RPM)是 80年代后期出现的一项制造技术 , 目前 RPM 技术已发展了十几种工艺方法。基于 RPM 技术快速制造模具的方法多为间接制模法 , 即利用 RPM 原型间接地翻制模具。
(1) 软质简易模具 (如汽车覆盖件模具) 的制作。采用硅橡胶、低熔点合金等将原型准确复制成模具 , 或对原型表面用金属喷涂法或物理蒸发沉积法镀上一层熔点极低的合金来制作模具。
这些简易模具的寿命为 50~5 000件 ,由于其制造成本低 ,制作周期短 , 特别适用于产品试制阶段的小批量生产。(2) 钢质模具制作。
RPM 原型 — — — 三维砂轮— — — 整体石墨电极 — — — 钢模 ,一个中等大小、较为复杂的电极一般 4~8h 即可完成。 美国福特汽车公司用此技术制造汽车覆盖件模具取得了满意的效果 ,与传统机械加工制作模具相比 , 快速模具制造省去了耗时、昂贵的 CNC加工 ,加工成本及周期大大降低 ,具有广阔的应用前景。
3 模具表面强化与修复为提高模具的使用寿命 , 常常需对模具表面进行强化处理。常用的模具表面强化处理工艺有化学处理 (如渗碳、碳氮共渗等) 、表层复合处理 (如堆焊、热喷涂、电火花表面强化、PVD 和 CVD 等) 以及表面加工强化处理(如喷丸等) 。
这些方法大多工艺较为复杂 , 处理周期较长 , 且处理后存在较大的变形。采用激光技术来强化和修复模具 , 具有柔性大 , 表面硬度高 , 工艺周期短 , 工作环境洁净等优点 ,因此具有很强的生命力。
3. 1 激光相变硬化激光相变硬化 (激光淬火) 是利用激光辐照到金属表面 , 使其表面以很高的升温速度达到相变温度 (但低于熔化温度) 而形成奥氏体 ,当激光束离开后 , 利用。
3.帮我写一篇激光原理的论文
激光发展史激光以全新的姿态问世已二十余年。
然而,发明激光器的历程却鲜为人知,至于发明者如何从事艰难曲折的探索,就更少人问津了。其实,每一项重大发明,都是科学家们智慧的结晶,里面包涵着他们的汗水和心血。
自然,激光器的发明也不例外。 说得准确些,对激光的研究,只是到了20世纪50年代末才出现一个崭新阶段。
在此之前,人们只对无线电波和微波有较深研究。科学家们把无线电波波长缩短到十米以内,使得世界性的通讯成为可能,那是30年代的事情。
后来,随着速调管和空穴磁控管的发明,科学家便对厘米波的性质进行研究。二次世界大战中,由于射频和光谱学的发展,辐射波和原子只间的联系又重新被强调。
大战期间,科学家们发明并研制了雷达(战争对雷达的制造起了推动的作用)。从技术本身来说,雷达是电磁波向超短波、微波发展的产物。
大战以后,科学家又开创了微波波谱学,目的是探索光谱的微波范围并把其推广到更短的波长。当时,哥仑比亚大学有一个由汤斯(C.H.Townes)领导的辐射实验小组,他们一直从事电磁方面以及毫米辐射波的研究。
1951年,汤斯提出了微波激射器(Maser全称Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的概念。经过几年的努力,1954年汤斯和他的助手高顿(J. Cordon)、蔡格(H. Zeiger)发明了氨分子束微波激射器并使其正常运行。
这为以后激光器的诞生奠定了基础。当时,汤斯希望微波激射器能产生波长为半毫米的微波,遗撼的是,激射器却输出波长为1。
25cm的微波。微波激射器问世以后,科学家就希望能制造输出更短波长的激射器。
汤斯认为可将微波推到红外区附近,甚至到可见光波段。1958年,肖洛(A.L.Schawlow)与汤斯合作,率先发表了在可见光频段工作的激射器的设计方案和理论计算。
这又将激光研究推上了一个新阶段。 现在,人们都知道,产生激光要具备两个重要条件:一是粒子数反转;二是谐振腔。
值得注意的是,自1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念以后,1940年前后就有人在研究气体放电实验中,观察到粒子反转现象。按当时的实验技术基础,就具备建立某种类型的激光器的条件。
但为什么没能造出来呢?因为没有人,包括爱因斯坦本人没把受激辐射,粒子数反转,谐振腔联系在一起加以考虑。因而也把激光器的发明推迟了若干年。
在研究激光器的过程中,应把引进谐振腔的功劳归于肖洛。肖洛长期从事光谱学研究。
谐振腔的结构,就是从法——珀干涉仪那里得到启示的。正如肖洛自己所说:“我开始考虑光谐振器时,从两面彼此相向镜面的法——珀干涉仪结构着手研究,是很自然的。”
实际上,干涉仪就是一种谐振器。肖洛在贝尔电话实验室的七年中,积累了大量数据,于1958年提出了有关激光的设想。
几乎同时,许多实验室开始研究激光器的可能材料和方法,用固体作为工作物质的激光器的研究工作始于1958年。如肖洛所述:“我完全彻底地受到灌输,使我相信,可以在气体中做的任何事情,在固体中同样可以做,且在固体中做得更好些。
因此,我开始探索、寻找固体激光器的材料…。”的确,不到一年,在1959年9月召开的第一次国际量子电子会议上,肖洛提出了用红宝石作为激光的工作物质。
不久,肖洛又具体地描述了激光器的结构:“固体微波激射器的结构较为简单,实质上,它有一棒(红宝石),它的一端可作全反射,另一端几乎全反射,侧面作光抽运。”遗撼的是,肖洛没有得到足够的光能量使粒子数反转,因而没获成功。
可喜的是,科学家迈曼(T.H.Maiman)巧妙地利用氙灯作光抽运,从而获得粒子数反转。于是,1960年6月,在Rochester大学,召开了一个有关光的相干性的会议,会议上,迈曼成功地操作了一台激光器。
7月份,迈曼用红宝石制成的激光器被公布于众。至此,世界上第一台激光器宣告诞生。
激光具有单色性,相干性等一系列极好的特性。从诞生那天开始,人们就预言了它的美好前景。
20多年来,人们制造了输出各种不同波长的激光器,甚至是可调激光器。大功率激光器的研制成功,又开拓了新的领域。
1977年出现的自由电子激光器,机制则完全不同,它的工作物质是具有极高能量的自由电子,人们可以期望通过这种激光器,实现连续大功率输出,而且覆盖频率范围可向长短两个方向发展。 现在,激光应用已经遍及光学、医学、原子能、天文、地理、海洋等领域,它标志着新技术革命的发展。
诚然,如果将激光发展的历史与电子学及航空发展的历史相比,你不得不意识到现在还是激光发展的早期阶段,更令人激动的美好前景将要来到。 能发1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。
1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。
1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。
以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。
近来还发展了自由电子。
4.急求关于激光的详细资料?明天论文就要交了!!救命呀!! 爱问知识
激光(Laser),它指通过受激辐射放大和必要的反馈,产生准直、单色、相干的光束的过程及仪器。
而基本上,产生激光需要"共振腔"(resonator)、"增益介质"(gain medium)以及"激发来源"(pumping source)这三个要素。 原理 原子的运动状态可以分为不同的能级,当原子从高能级向低能级跃迁时,会释放出相应能量的光子(所谓自发辐射)。
同样的,当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话,会导致原子从低能级向高能级跃迁(所谓受激吸收);然后,部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子(所谓受激辐射)。 这些运动不是孤立的,而往往是同时进行的。
当我们创造一种条件,譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场,受激辐射得到放大从而比受激吸收要多,那么总体而言,就会有光子射出,从而产生激光。 分类 根据产生激光的媒质,可以把激光器分为液体激光器、气体激光器和固体激光器等。
而现在最常见的半导体激光器算是固体激光器的一种。 构成 激光器大多由激励系统、激光物质和光学谐振腔三部分组成。
激励系统就是产生光能、电能或化学能的装置。目前使用的激励手段,主要有光照、通电或化学反应等。
激光物质是能够产生激光的物质,如红宝石、铍玻璃、氖气、半导体、有机染料等。 光学谐振控的作用,是用来加强输出激光的亮度,调节和选定激光的波长和方向等。
应用 激光应用很广泛,主要有 fiber communication, 激光测距、激光切割、激光武器、激光唱片等等 历史 1958年,美国科学家肖洛和汤斯发现了一种神奇的现象:当他们将内光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。 根据这一现象,他们提出了"激光原理",即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时,都会产生这种不发散的强光--激光。
他们为此发现了重要论文。 肖洛和汤斯的研究成果发表之后,各国科学家纷纷提出各种实验方案,但都未获成功。
1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0。 6943微米的激光,这是人类有史以来获得的第一束激光,梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。
1960年7月7日,梅曼宣布世界上第一台激光器由诞生,梅曼的方案是,利用一个高强闪光灯管,来刺激在红宝石色水晶里的铬原子,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使其达到比太阳表面还高的温度。 前苏联科学家H。
Γ。巴索夫于1960年发明了半导体激光器。
半导体激光器的结构通常由P层、N层和形成双异质结的有源层构成。其特点是:尺寸小,耦合效率高,响应速度快,波长和尺寸与光纤尺寸适配,可直接调制,相干性好。
5.寻求一份完整的激光切割机论文
计算机控制三D光电跟踪激光切割机设计摘 要: 光电跟踪切割机由于具有性能稳定、坚固耐用、效率高、易操作、切割精确度高、生产成本低等特点而在各种精密机加工方面得到广泛应用。
但是目前的光电切割机只能进行二维图纸扫描,按照图纸进行二维切割。如德国梅塞一格里斯海姆公司的KS26/3100直角坐标式光电跟踪切割机就只能进行二维切割。
本文设计一种全新的三维光电跟踪切割机是利用摄像技术的一种全新理念的计算机控制三维动态的光电控制切割机。[著者文摘]关键词: 三维动态 光电跟踪 计算机控制 切割机。
6.激光束加工原理特点应用及设备的论文
1.激光加工激光具有四个特殊性质:(1)高纯度性。
(2)高功率密度。(3)高平行度。
(4)高干涉性。 电子只有在最靠近原子核的轨道上转动时才是稳定的,称为基态。
光照射或用高温或高压电厂激发原子,最外层电子激发到高能阶,称为激发态。原子从高能阶落到低能阶的过程称为”跃迁”。
激光的特性1.具有强度高2.单色性好3.干涉性好4.方向性好之优点。激光加工过程一般分为四个阶段:1.激光束照射材料2.材料吸收光能3.光能转变为热能使材料加热4.经由熔融和气化使材料去除或破坏。
激光加工的特点 (1)可以加工任何材料。(2)可用于精密微细加工。
(3)激光加工是属于非接触性加工。(4)激光加工装置比较简单。
(5)是一种热加工,影响因素很多。(6)需易通风抽气,操作人员应戴防护目镜。
激光加工的分类气体激光:二氧化碳激光、氦氖激光、准分子激光和氩离子激光。气体激光因为效率高、寿命长、连续输出功率大,应用于切割、焊接、热处理等加工。
固体激光:效率低,固体激光通常多采用脉冲工作方式以避免固体介质过热。固体激光之结构系由光磊、谐振腔、工作介质、聚光器、聚焦透镜等组成。
激光加工机主要组成1.激光器2.主光路3.机床本体4.辅助系统等四大部份所组成。安全与防护系统照明系统 观察与瞄准冷却 吹气激光加工的应用 1.金属表面的激光强化:2.激光淬火3.激光涂覆4.激光合金化5.激光冲击硬化6.激光非晶化7.微晶化激光打孔的加工特点 1.非接触性加工。
2.孔径容易控制。3.百分之几秒的短时间内完成。
4.深度与孔径比值大。5.高硬度、高融点材料的开孔。
6.弯曲不平、脆质材料的开孔也容易加工。 激光切割的分类:1.汽化切割。
2.熔化切割。3.氧化熔化切割。
4.控制断裂切割。激光切割的加工参数:1.切割速度。
2.焦点位置。3.辅助气体压力。
4.激光输出功率。激光束焊接具有如下特点:1.焊接过程迅速、变形小、精度高。
2.焊接难以接近的部位,透过透明材料进行焊接。3.可焊接异种金属,适用于其它焊接方法难以或难以进行的焊接。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------介绍激光加工技术的原理特点及应用2010-3-9 来源: 中国机床商务网 介绍了激光加工的原理及特点,分析了激光切割、激光焊接、激光表面淬火、激光熔覆、激光合金化、激光无模成形以及激光打标加T技术在农用汽车工业中的应用。 1 激光加工的原理 激光是一种强度高、方向性好、单色性好的相干光。
由于激光的发散角小和单色性好,理论上可以聚焦到尺寸与光的波长相近的(微米甚至皿微米)小斑点上,加上它本身强度高.故可以使焦点处的功率密度达到105~1013 W/cm2.温度可达1万°C以上。在这样的高温下。
任何材料都将瞬时急剧熔化和汽化,并爆炸性地高速喷射出来,同时产生方向性很强的冲击。因此,激光加工是工件在光热效应下产生高温熔融和受冲击波抛出的综合过程。
2 激光加工的特点 激光加工的特点主要有以下几个方面:一是几乎对所有的金属和非金属材料都可以进行激光加工;二是激光能聚焦成极小的光斑.可进行微细和精密加工.如微细宅缝和微孔的加工:三是可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室或其他地点进行加工;四是加工时不需要刀具,属于非接触加工。无机械加工变形:五是无需加工工具和特殊环境,便于自动控制连续加工.加工效率高,加工变形和热变形小。
3 激光加工技术在农用汽车工业中的应用 3.1 激光切割 激光切割大多采用大功率的CO2激光器,对于精细的切割也可采用YAG激光器。激光可以切割金属,也可以切割非金属。
在激光切割过程中。由于激光对被切割材料不产生机械冲击和压力,再加上激光切割切缝小,便于自动控制,故在实际中常用来加工玻璃、陶瓷及各种精密细小的零部件。
激光切割以其切割范围广、切割速度高、切缝窄、切割质量好、热影响区小、加工柔性性大等优点,在现代工业中得到广泛应用。在农用汽车下业中.车身覆盖件三维轮廓采用激光切割可以提高切割效率8~20倍,节省材料15%~30%,从而大幅度降低生产成本。
且加工精度高,产品质量可靠。 3.2 激光焊接 当激光的功率密度为105~107 W/cm2,照射时间约为1/100 s左右时,可进行激光焊接。
激光焊接一般无需焊料和焊剂,只需工件加工区域"热熔"在一起即可。激光焊接速度快,热影响区小,焊接质量高,即可焊接同种材料.也可焊接异种材料,还可透过玻璃进行焊接。
农业汽车工业中,激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。激光拼焊是在车身设计制造中,根据车身不同的设计和性能要求,选择不同规格的钢板.通过激光裁剪和拼装技术完成车身某~部位的制造.例如前挡风玻璃框架、车门内板、车身底板、中立柱等。
激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好处.目前已被许多大的农业汽车制造商和配件供应商所采用。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接.例如顶盖与侧盖车身的焊接,而传统焊剂方法的电阻点焊已逐渐被激光焊接所代替。
采用激光焊接技术。工件连接之间的接合面宽度可以减少,。
7.求一篇<激光及其医学上的应用>的论文.字数1000~1200
1 激光全患技术 激光全息技术是20世纪60年代初兴起的一门技术。
激光全息技术发展很快,已在生产和科研的许多领域中广泛应用。最先把激光全息技术应用于医学的是Van Ugten,他于1966年在世界上首次摄得眼全息图,但限于当时的技术水平,再现像的分辨率较差。
以后各国科学家相继开始将激光全息技术应用于医学领域,从眼科扩展至胸外科、口腔科等。二次曝光的成功,促成了全息测量技术的发展,20世纪70年代出现的超声全息技术,将全息技术推进了一大步。
由于超声可深入人体内部,因而超声全息可探测人体内部器官,如肠、胃、肝、胆及主胎儿等的生理异常,肢端和关节软组织的超声全息成像是极有价值的,超声全息还有希望应用于腱、肌肉和神经结构的显示。激光全息医学诊断术虽然产生的时间不长,但由于它具有种种优点,已越来越为人们所重视,并日益广泛地应用于临床。
1.1 全患照相术 全息照相术与一般照相不同,照相是记录物体信息的一种技术,一般是将物体通过透镜成像在底片上,底片乳胶只记录光强(振幅),而不能记录相位,因而失掉了三维特征。而全息照相底片上不只记录光强(振幅),也记录相位(各点间的相互位相关系),也就是记录物的全部信息,所以称为全息。
全息照片最早是由英国汤姆逊-豪斯敦公司的:盖宝摄得。照片的实质是将来自物体的波前和另一个参考波(通常是平面波或球面波)相干涉,底片记录干涉条纹,将同样的参考波照射此底片时,可在相应位置重新出现三维物体。
由此可见,全息照相和一般照相具有相同之处,即同样是记录物体信息的一种手段,但又有所不同,其特点如下: (1)因为全息照相记录的是物体的光波,而不是物体的像,因而用这种底片来观察物体时,可以变换视点来改变观察方向,亦即可以从不同的位置来考察物体(而一般照相只是从照相位置观察物体,即在照相镜头处观察物体)。观察方向只受到照片尺寸大小的限制。
(2)全息照相不需要透镜,但需要一个参考波源,如果参考波和再现波采用不同的波长,那么还可以具有放大或缩小的功能。 (3)全息照相具有深度效应(体视效应)。
如变换观察方向时,后面部分可被前面部分遮挡,远处物体随着观察者运动而近处的不动,闪光忽隐忽现等。 (4)普通照相底片能直接看出物体的形状,而全息照相由于在激光照射下,记录的是干涉图样,所以在普通光线下观察时,看不到什么物体,而只是灰色的一片,要想见到展现物,必须用再现光照射(目前已制出一种能在普通光照射下再现的全息照片)。
(5)全息片记录的是干涉条纹,对底片的分辨率要求较高(在参考光和物体之间夹角很小时,可采用分辨率略低些的底片)。因此,稍有振动,就会使照片模糊,故必须采取严格的防震措施。
(6)普通相正负片的结果正好相反,而在全息照片中,不论正片还是负片结果一样。 1.2 全息技术在医学上的应用 眼全息照相实验装置简图。
激光由半反镜分成两束,一束为球面波参考光,另一束通过纤维光束,以球状通过接触镜进入眼球,眼球各部分的反射光和慢射光由瞳孔中央部6mm直径处射出,经投影透镜作为物波记录在全息底版上,激光是氩离子激光器,λ= 0.5145Um P=100mW t=10ms-30ms,眼底网膜上的光亮约为3*10-3J/cm2。重现象可观察晶体表面、虹膜和视网膜。
这样就能用一张全息照片对从晶体到网膜的眼球各部分自由地进行三维检测。 为使全息像精确地再现,必须在再现时精确地重复参考光。
冲洗好的全息片必须精确放好,误差一般应小于几秒弧度,以免发生慧差和相差,再现装置的示意图,激光经准直器照亮全息图片,通过显微镜或闭路电视系统观察实像。全息图片夹在可以多维精确微量调整的 定位器上,以作精密定位,调整时在显微镜下或电视屏幕上观察,使失真和像差最小,而成像清晰。
利用全息可以拍到活体眼的角膜、晶状体和视网膜相片,从而对眼的各层介质进行活体观察,这是用其它方法难以办到的眼全息图,亦可表示出眼内的异物的大小、形状和位置。 此外,利用激光全息二次曝光法,可对人体各部分进行三维记录。
而根据再现图上的干涉条纹又可以测量人体器官的变形、内力和振动等。用全息测量矫形手术,前后股骨的髌骨端的变形,以使人工髋关节的形状达到最佳程度,还可利用二次曝光法分析人体胸廓的变形,以寻找癌变部位和大小,也可对眼底的微循环进行研究,利用超声全息技术,可以获得一般照相技术无法得到的体内器官全息像。
由于超声的无损性,因而这一方法被认为是探测人体内脏器官和胎儿的最佳方法。 2 C02医用激光器在医学上的应用及改进 2.1 C02医用激光器在医学上的应用 随着激光技术的迅猛发展,激光在医学上的应用越来越广泛,激光可作为良好的手术刀用,它不但运用于一切手术开刀,而且具有良好的选择性,与常规手术刀相比,激光手术的最大特点是失血少,对于某些部位和器官用激光作手术最有优越性。
我院购置的C02医用激光器是上海医用激光仪器厂研制并生产的YYJG-lA型,该机性能可靠,使用方便,随机备有烧灼探头,聚焦镜头和散焦镜头,不仅能使激光能输出原光束。
8.激光切割在医学上的应用
② 激光切割术。50W以上的CO激光和 30W以上的Nd-YAG激光聚焦以后对组织进行切割手术,切割的组织包括皮肤、皮下脂肪、筋膜、肌肉、硬脑膜、脑、脊髓、周围神经、心脏、肝、肾、胃、肺和肿瘤组织等,用激光手术切割,切口光滑不出血或极少出血。对不同组织需要不同的激光功率。激光切割对切口周围组织的损伤并不严重临床常用激光切除肝脏,切除烧伤的焦痂、骨板、痔核、肿瘤等。已研制成“激光石英石刀”和“激光蓝宝石刀”,可以一边切开组织,一边使血管凝固、封闭,手术中出血量比电刀减少2/3以上。
③ 激光汽化术。激光对病变组织作用,使温度超过 100℃时,组织可以蒸发出水蒸气,汽化术因而得名。激光手术多采用这种方法,如对赘生物烧伤创面、褥疮的溃疡、色素痣、尖锐湿疣、寻常疣、疣、汗管角化瘤、肉芽肿、声带息肉、神经性皮炎、胼胝、腋臭、乳头状瘤、纤维瘤等均用汽化术清除。用激光汽化良性肿瘤,一般一次治愈率可达100%。对恶性肿瘤(如皮肤癌、喉癌、上腭癌、鼻腔癌、唇癌、外阴癌、阴茎癌等) 汽化治疗效果也是满意的。对皮肤癌效果最好,一般一次治愈率可达100%,5年复发率基底细胞癌约为8%,鳞状上皮癌复发率10%。为了减少心室壁的厚度,可用Ar激光对预定除去的心肌组织进行汽化。用激光作瓣膜狭窄的分离术,可避免常规手术时出现的分离不彻底、分离过多或出现瓣膜破裂等缺点。“激光血管成形术”是用激光治疗心血管栓塞,可用Ar激光把沉积物汽化。用不产生热效应的准分子激光进行这种手术,效果更好。用激光汽化动脉内斑块后产生的是 CO、水和极少的余灰,所以不会产生新的栓子,余灰最终为机体的防御系统所清除。又可利用激光进行吻合,即用一定剂量的激光照射血管、神经、肠的吻合部位,使受照处的蛋白质融熔,随即固化、凝结,从而使该部位产生紧密的粘合。
激光针灸 用弱激光照射穴位进行治疗的方法。是中国传统医学与新技术相结合的产物,与传统针灸相比较互有长短。最常使用的是He-Ne激光,它具有无痛、无感染、无损伤、治疗时间短等优点。
激光光动力学治疗(PDT) 指在光敏剂血卟啉衍生物的参与下,激光照射到病变组织处(如肿瘤),病毒、霉菌感染等处,病变组织发生破坏、坏死,而正常组织则不受影响的一种治疗技术。这种作用必须有氧的参与才能发挥,所以又称光敏化氧化作用,是一种光敏化治疗。
1976年研究激光光动力学治疗的机理时,发现用波长 620~640nm的激光照射含有血卟啉衍生物(HPD)的癌组织时,在能量转移过程中产生的单态氧达到一定浓度时,可以破坏癌细胞。HPD是目前诊断和治疗恶性肿瘤的最佳光敏剂。对肿瘤的亲和力比正常组织大2~10倍,从肿瘤组织排出体外的时间也比正常组织晚72小时。使用HPD后,再用630nm波长的激光照射肿瘤,就可以使肿瘤细胞氧化、坏死。在405nm波长的激光照射下,HPD能产生橘红色的荧光,可借此早期诊断恶性肿瘤,在约5个癌细胞的厚度时即可以检测出其荧光。
PDT对表浅的癌肿治疗效果较好,但不能杀灭深部的癌细胞。这种治疗方法已应用于治疗皮肤癌(基底细胞癌、鳞状上皮癌等)和配合内窥镜进行腔内肿瘤(肺癌、食道癌、胃癌、直肠癌、膀胱癌等)的治疗,其有效率可达85%。主要副作用是产生皮肤光敏反应,产生光敏性皮炎,只要在治疗期间防止直接阳光照射,不看电视,即可以防止光敏性皮炎的发生。
9.激光技术在食品和发酵工业中的应用论文
发酵工程是生物技术的重要组成部分,是利用微生物的特殊功能生产激光技术在食品包装中的运用 ---------------------------------------------------------------------- 食品包装在包装行业里的要求是最高的,也是与人们的日常生活息息相关的,所以一直以来都受到人们的高度关注。
随着生活水平的不断提高,在人们消费能力不断增长的同时,对于包装的要求也在不断的强化着。其实食品的包装对食品的销量有着不可忽视的作用,毕竟人人都喜欢看上去漂亮,使用方便的东西。
在消费品工业领域,包装一直是被特别关注的一个重要方面,尤其是食品安全更是食品包装的重中之重。
但是在重视食品安全以及包装精美的外表的同时,人们往往忽略了很多细节问题,例如忽视了人们在打开食物包装时的感受。以目前最常用的封口式包装来说,常会出现问题,有些时候甚至会造成一些小伤害,比如:在打开花生或沙拉酱包装时,包装内容物很容易溢出,尤其是一些封口过紧或设计不合理的包装最容易出现这种状况。
还有因为疏忽漏做了撕开线,或用机械方法做出的撕开线通常要用很大的力气才能撕开,于是在打开某些食品包装时很难控制力度。 目前先进的激光技术给了我们解决问题的方案,激光系统能够做到选择软包装中某个单独薄膜层进行划线。
这样做就实现了软包装的完美易撕开效果,并且能够保持薄膜的完整性,使得外层薄膜完好不受损,从而使得我们能够有效防止包装内商品的见光和受潮等问题的出现。 其次如今先进的激光系统完全能够随意的按自由组合方式划线,例如目前很多零食包装所采用的,以按照包装上印刷图案的轮廓来划线的设计风格,这样的划线方式正是激光划线系统的优势所在。
还有当包装带需要有孔时,激光系统可对包装做"通风保鲜"打孔,这是目前世界上最为领先的技术,通过打孔能增加包装内商品的保鲜期,或迎合产品经微波炉加热后对食品包装所产生的压力。现在,激光打孔线已经能够达到沿虚线撕开整个包装的效果。
与螺旋刀或冲压机等机械工具不同,激光工作无须直接接触,只有极小的磨损和切割就可以提供最佳的加工方式。 激光划线技术的应用 激光划线是一种在多层复合包装材料上使用激光来实现"易撕开"效果的技术。
传统工具容易将线划的太深,导致产品包装的复合层受到损坏;或者划线太浅,使得消费者需要花很大的力气来撕开包装。这里我想每个人都或多或少对打开那些"固若金汤"的食品包装而恼火的经历吧! 激光划线技术是一种更先进、灵活的技术,激光划线技术将激光能量集中在需要划线的薄膜层上,而不损坏整个薄膜。
因为,复合膜例如PET、PP或PE,它们都具有不同的吸收和发射二氧化碳激光波长的特性,所以当一层薄膜吸收激光能量而消失后,其他的材料薄膜层则100%的保持完好受不到任何影响。另一方面,铝箔层或着其他镀上金属层的薄膜,则成为了阻挡激光通向其它材料层的屏障。
所以这些材料的特性可以使得激光技术能在包装材料上进行精确的定位、划线。同时,撕开线通过人的人眼清晰可见,于是撕开包装对消费者来说就显得轻而易举了。
此为,值得注意的是,激光划线技术对于食品包装来说是非接触式的且无磨损的过程,所以也保证了包装内的商品不会因为包装过程而受到损坏,确保了商品的稳定性与可靠性。 激光打孔技术的应用 众所周知,易腐食品的质量和保存期取决于产品包装中空气循环和包装内湿度的平衡。
因此,为了达到包装具有足够的小孔,使用激光技术打孔成为了易腐食品的首选。 以目前在激光划线及激光打孔技术领域拥有领先地位的ROFIN公司为例:ROFIN公司的加工设备可以使用高脉冲的而二氧化碳激光对包装材料的各个薄膜层进行打孔作业,通过ROFIN公司的特殊技术,每个小孔周围都具有熔融,能够有效的阻止小孔的扩大并避免了对包装完整性的破坏,并能够同时拥有良好的透气、保湿效果。
目前先进的激光设备可以更具产品的产量或工艺要求来提供各种解决方案,可以提供分光器配合多个聚焦头来控制打孔的方向,通过使用多角棱镜将光速分配到多个聚焦头上来实现高速走卷。现在,最佳的软包装气候管理包装的孔径在60到300微米之间,小孔的排列可以更具实际的需要来自行改变,并且可以与印刷同步进行。
激光打孔技术也适用于存在压力变化的包装,如需要通过微波加热的食品包装等等。而对于一些比较坚硬的包装材料,如PE/PE复合材料,激光打孔技术可以做出每1厘米内包含5-50个小孔的打孔线,完全可以达到沿虚线撕开包装的效果。
食品包装采用激光划线技术的优点 ●只对选中的薄膜层划线,其它薄膜层不受影响 ●可以自由选择划线的形状 ●生产过程中损耗少,可靠性高 食品包装采用激光打孔技术的优点 ●对孔的尺寸和孔的数量可以精确控制 ●可以打出细孔且细孔的边缘防断裂 ●可用高密度的小孔制作出沿虚线撕下的包装 ●生产过程中损耗小,可靠性高 食品发酵工程 随着人们消费能力的提高,对于消费品的质量提出了更好的要求,人性化的食品包装更容易使客户接受,对于提高产品的销售情况也起着一定的作用。如今食品包装领域的激光技术已经相当的成熟,。
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