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工业利器之超快激光
时间:2021-06-25 01:02 点击次数:
本文摘要:自20世纪60年代问世以来,激光已经成为人们生产生活中的常规武器:在工业领域,激光可以做好纸带、切割、焊接等工作的医学上,利用激光的高能量化疗视网膜压迫等外科手术的军事上,提高激光能量可以做出威力无限的光武器。根据激光的工作方式,激光分为倒数激光和脉冲激光。 例如,手电筒通过按钮进行倒数作业,立即打开关口等于接收光脉冲。倒数激光的输出功率一般较低,适用于激光通信、激光手术等场合的脉冲激光具有较小的输出功率,适用于切割和测量距离等。

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自20世纪60年代问世以来,激光已经成为人们生产生活中的常规武器:在工业领域,激光可以做好纸带、切割、焊接等工作的医学上,利用激光的高能量化疗视网膜压迫等外科手术的军事上,提高激光能量可以做出威力无限的光武器。根据激光的工作方式,激光分为倒数激光和脉冲激光。

例如,手电筒通过按钮进行倒数作业,立即打开关口等于接收光脉冲。倒数激光的输出功率一般较低,适用于激光通信、激光手术等场合的脉冲激光具有较小的输出功率,适用于切割和测量距离等。近年来,非同脉冲激光成为激光领域的先进发展趋势。

脉冲越高,激光的精度越高,释放的能量越大。在实验室,激光脉冲已经超过了飞秒级别(1飞秒相当于千兆分之一秒)。据说光一秒就能通过30万公里,但是在100秒以内,不能通过人的头发直径那么短的距离。不久前,德国耶拿大学、罗伯特博世有限公司和通快激光公司率先开发的非同脉冲激光精加工技术被授予德国总统未来奖,博世也成为首家将非同脉冲激光投入大规模应用的工业企业。

超速激光器的加工有两个特点。一是冷加工。传统式的激光加工法术(也包含纳米激光器)往往不会使金属、玻璃等加工原材料加热熔融。

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皮秒(一皮秒相等1000秒)和飞秒激光产生的局部高温平均为6000度,比太阳表面温度低,材料表面不立即产生热扩散就需要蒸汽化。二是非常细致。超速激光需要探讨超强微空间区域,同时具有极高峰功率和短激光脉冲,加工时穿孔规则,无微裂纹,无材料损伤,无熔融区域。

博世公司用皮秒激光仔细钻入柴油发动机燃烧室,提高发动机燃料效率20%。据报道,到2013年底,博世将交付大约3000万辆超快激光加工的汽车零部件。超快激光的应用在前景广阔。智能手机触摸屏最厚只有0.7毫米,用于传统钻石切割成玻璃基板不易产生裂纹和毛刺,超快激光非认识冷加工模式可以克服这些弊端。

超快激光作为太阳能电池的钻孔、刻线、切槽、表面纹理化,可以提高电池的光电切换效率,降低生产成本。为了化疗血栓植入人体动脉的支架,有时不会产生伤痕的组织,血管再次堵塞,超快激光加工的支架表面非常光滑,大幅度减少伤痕的组织生长的机会在节能环境保护、信息、生物、高级装备制造业和新材料等领域,非脉冲激光21世纪将成为光明的世纪。美国全球行业分析公司预测,2015年全球激光大多数光电子产业的总产值将相似于1兆美元。

德国通快激光公司副社长彼得莱宾格认为,历史上最重要的技术革命再次发生在生产工具领域,在技术发展过程中比明确的产品小得多。不同的脉冲激光是这样的工具。


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