Разработка физических основ и создание мощных технологических CO2-лазеров с высококачественным быстро управляемым излучением

• Автор: Соловьев, Николай Германович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 244 с. : ил.

ПРЕДИСЛОВИЕ
ГЛАВА 1. Способы возбуждения активной среды в технологических
СОг-лазерах (Обзор литературы)
§1.1. Лазеры с диффузионным охлаждением
§1.2. Лазеры с конвективным охлаждением
§1.3. Лазеры с несамостоятельным разрядом
ГЛАВА 2. Физические основы метода импульсной емкостной
предыонизации для технологических лазеров «Лантан»
§2.1. Метод импульсной емкостной предыонизации для
технологических лазеров «Лантан»
§2.2. Экспериментальное исследование разряда, возникающего под
действием импульсов предыонизации в камере лазера «Лантан»
§2.3. Экспериментальное исследование разряда, возникающего под
действием импульсов предыонизации в модельной камере
§2.4. Электрические характеристики несамостоятельного тлеющего
разряда технологического лазера «Лантан»
§2.5. Процессы, протекающие в плазме несамостоятельного
тлеющего разряда при ее распаде
§2.6. Предельные характеристики несамостоятельного тлеющего
разряда
§2.6.1. Регистрация предельных характеристик несамостоятельного
тлеющего разряда
§2.6.2. Зависимость предельных характеристик разряда от давления смеси

§2.6.3. Зависимость предельных характеристик разряда от
параметров импульсов предыонизации
§2.6.4. Зависимость предельных характеристик разряда от
концентрации С02 и воздуха в смеси
§2.6.5. Зависимость предельных характеристик разряда от скорости
газового потока и турбулентности
§2.7. Характеристики выходного излучения лазера «Лантан»
§2.7.1. Управление мощностью лазерного излучения
§2.7.2. Измерение коэффициента усиления слабого сигнала в
лазере «Лантан»
§2.7.3. Модуляция лазерного излучения
§2.7.4. Спектральные характеристики излучения технологического
лазера «Лантан»
§2.8. Изменения химического состава смеси в несамостоятельном
тлеющем разряде в условиях замкнутого контура
ГЛАВА 3. Технологические лазеры с несамостоятельным тлеющим
разрядом с импульсной емкостной предыонизацией серии «Лантан»
§3.1. Экспериментальный С02-лазер «Лантан-1»
§3.1.1. Устройство лазера «Лантан-1»
§3.1.2. Импульсно-периодический режим работы технологического
лазера «Лантан-1»
§3.2. Технологический С02-лазер «Лантан-2»
§3.3. Моноблочный технологический лазер «Лантан-3»
§3.4. Перспективы дальнейшего совершенствования метода импульсной емкостной предыонизации для использования в
технологических лазерах
Результаты и выводы

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры технологического использования лазеров с несамостоятельным тлеющим разрядом с импульсной емкостной
предыонизацией
§П1.1. Лазерный технологический комплекс для резки металлов на
базе лазера «Лантан»
§П1.2. Лазерный технологический комплекс для резки
неметаллических материалов
§П1.3. Перспективные технологии с использованием быстро
управляемого лазерного излучения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Программное обеспечение для подготовки файлов к
лазерной резке
§П2Л. Программы, работающие в среде АЫоСАО
§П2.2. Сервисные программы, работающие в среде Vindows
§П2.3. Программа для лазерной резки листовых материалов на
технологическом комплексе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 2. Физические основы метода импульсной емкостной пре-дыонизации для технологических лазеров «Лантан».
Современная промышленность требует от лазерного оборудования увеличения скорости лазерной обработки, повышения качества резки материалов, уменьшения стоимости оборудования и эксплуатационных расходов, повышения надежности и уменьшения габаритов лазерных комплексов.
В данной работе была поставлена задача создания серии технологических лазеров, полностью соответствующих требованиям промышленности. Такие лазеры должны обладать высоким качеством и стабильностью излучения, высокой мощностью излучения, возможностью быстрого изменения выходной мощности по сигналу технологического оборудования, надежностью в эксплуатации, иметь высокий КПД, быть экономичными и ремонтопригодными, обладать малыми габаритами, быть полностью автоматизированными.
Обзор методов организации разряда в лазерах, приведенный в предыдущей главе, убедительно показывает, что несомненными преимуществами перед другими типами разрядов обладает несамостоятельный тлеющий разряд с импульсной емкостной предыонизацией в быстром потоке газа. Действительно, кратко обобщив данные обзора, можно сделать вывод, что быстропроточные лазеры с конвективным охлаждением позволяют сравнительно простыми техническими средствами получить высококачественное излучение мощностью несколько киловатт. Трубчатые лазеры с диффузионным охлаждением такой мощности имеют большую длину разрядной зоны, что снижает стабильность резонатора, требуют компенсации тепловой линзы. Лазеры с параллельным соединением трубок имеют большую апертуру излучения и сложные оптические схемы