Tendenza allo sviluppo dei laser a CO2

Laser CO2è un laser a gas che utilizza CO2 per generare radiazione laser. È uno dei laser più utilizzati attualmente. Presenta alcuni vantaggi eccezionali come l'elevata potenza e l'alta qualità. Il laser CO2 è attualmente un laser con una potenza di uscita continua più elevata. Si è sviluppato prima e ha prodotti commerciali relativamente maturi. È ampiamente utilizzato in vari campi come la lavorazione dei materiali, l'uso medico, le armi militari e la misurazione ambientale.

(1) Laser CO2 a flusso incrociato ad alta potenza
Il laser CO2 a flusso incrociato ad alta potenza viene utilizzato per la lavorazione laser e il trattamento termico. L'intera macchina laser è una scatola integrata. La parte superiore della scatola è dotata di camera di scarico integrata, scambiatore di calore, sistema di ventilazione, guida di ingresso e uscita e cavità di risonanza ottica. La parte inferiore del box è dotata di alimentatore laser, sistema di caricamento e sgonfiaggio e pompa a vuoto. , scatola del resistore di zavorra e scatola di controllo. Rispetto alla tecnologia esistente, ha le caratteristiche di struttura compatta, installazione conveniente, debug e manutenzione, elevata efficienza di lavoro del laser e le dimensioni dell'intera macchina possono essere miniaturizzate. Viene utilizzato principalmente in applicazioni di saldatura come utensili diamantati, ingranaggi di automobili, generatori di gas per airbag di automobili, processi di tempra e rivestimento della superficie laser e nelle sue applicazioni speciali nella tempra per condensazione superficiale di rulli di acciaio, riparazione superficiale di parti petrolchimiche, ecc.

(2) Laser QCO2 modulato acusto-otticamente
Per soddisfare i requisiti applicativi nei campi della portata laser, del rilevamento ambientale, della comunicazione spaziale e della ricerca sul meccanismo di interazione tra laser e materia, è stato sviluppato un laser QC02 modulato acusto-otticamente. In considerazione dei vari fattori che influenzano l'uscita del laser a CO2 Q-switched acusto-ottico: laser, l'equazione della velocità del laser a impulsi Q-switched è stata utilizzata per analizzare teoricamente e calcolare i principali parametri tecnici dell'uscita laser e un metodo per il progettazione di ottimizzazione della CO2 acustoottica Q-switched: è stato proposto il laser e sono stati condotti esperimenti di validazione.

La frequenza di ripetizione dell'impulso laser è compresa tra 1 Hz e 50 kHz. L'ampiezza dell'impulso laser in uscita ottenuta quando si opera a 1kHz è di 180 ns e la potenza di picco è di 4062 W, ​​che è sostanzialmente coerente con il calcolo teorico. I risultati lo dimostrano: attraverso l'ottimizzazione del cristallo acusto-ottico (AO) e il design ragionevole della cavità risonante. Può raggiungere un'elevata frequenza di ripetizione, una larghezza di impulso ridotta e un'elevata potenza di picco di piccoli laser a CO2 e può ottenere la sintonizzazione della lunghezza d'onda e l'uscita di codifica di tali laser attraverso la progettazione della selezione della linea del reticolo e il controllo del segnale TTL.

(3) Laser CO2 con guida d'onda di eccitazione a radiofrequenza compatto e di lunga durata
Per rendere i laser a CO2 più ampiamente utilizzati nella lavorazione industriale e nelle applicazioni militari, i profili trafilati in lega di alluminio vengono utilizzati come involucri del laser, gli induttori montati su disco sostituiscono la struttura dei tradizionali induttori a filo avvolto e i processi di sigillatura interamente in metallo vengono utilizzati per sviluppare un laser CO2 a guida d'onda con eccitazione RF di lunga durata di tipo compatto. Può emettere un'uscita continua o impulsiva a una frequenza di modulazione non superiore a 20 kHz, con una potenza di uscita massima di 30 W, una durata operativa misurata di oltre 1500 ore e una durata di conservazione di oltre 1,5 a. I risultati mostrano che questo laser ha una struttura compatta, una potenza di uscita stabile, una lunga durata. Con le caratteristiche del funzionamento continuo e di modulazione degli impulsi, non solo può soddisfare le esigenze di lavorazione di vari materiali, ma può anche essere utilizzato in applicazioni militari.

(4) Nuovo laser portatile TEACO2
È un nuovo tipo di laser CO2 portatile a pressione atmosferica eccitato trasversalmente. Il laser è alimentato da 4 batterie AA ricaricabili e può funzionare ininterrottamente per 1 ora con una frequenza di ripetizione di 1Hz. Le dimensioni della macchina laser completa (compresi l'alimentazione e il sistema di controllo) sono 200 nm × 200 mm × 360 mm e la massa è inferiore a 8 kg. Il laser utilizza l'elettricità ultravioletta. Il metodo di preionizzazione Halo garantisce una scarica uniforme e stabile. In condizioni di oscillazione libera, l'energia di uscita dell'impulso laser raggiunge i 35 mJ e la larghezza dell'impulso di uscita è di 70 ns.

(5) Laser CO2 continuo ad alta potenza
Per risolvere i problemi di crepe e deformazione delle pale nel rivestimento laser continuo delle pale delle turbine dei motori degli elicotteri, è stato adottato un nuovo schema di controllo della potenza sul laser CO2 a flusso incrociato continuo da 5 kW e la potenza del laser pulsato è stata ottenuta tramite software e relativo controllo. . Supera i problemi di costo e stabilità causati dall'utilizzo di un alimentatore switching ad alta potenza. La frequenza di modulazione degli impulsi può raggiungere 5 Hz e il ciclo di lavoro di modulazione può raggiungere dal 5% al ​​100%. Quando si utilizza una potenza di picco di 4 kW, una frequenza di ripetizione degli impulsi di 4 Hz e un ciclo di lavoro del 20%, la polvere di lega StelliteX viene depositata sulla superficie K403 della pala del motore. -40 esperimento di rivestimento. I risultati mostrano che la zona interessata dal calore dopo il rivestimento è inferiore del 50% rispetto a quella del laser continuo, la durezza è aumentata del 5%, le prestazioni di incollaggio dell'interfaccia sono equivalenti a quelle del materiale di base e non sono presenti crepe o lame nel rivestimento deformazione.

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