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第33章 激光及其技术应用

激光的颜色

激光的颜色取决于激光的波长,而波长取决于发出激光的活性物质,即被刺激后能产生激光的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束,它应用于医学领域,比如用于皮肤病的治疗和外科手术。

激光打标技术

是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用激光打标机能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种打标方法。

激光汽化切割

工件在激光作用下快速加热至沸点,部分材料化作蒸汽逸去,部分材料为喷出物从切割缝底部吹走。这种切割机是无融化材料的切割方式。

激光熔化切割

激光将工件加热至熔化状态,与光束同轴的氩、氦、氮等辅助气流将熔化材料从切缝中吹掉。

激光氧助熔化切割

金属被激光迅速加热至燃点以上,与氧发生剧烈的氧化反应,放出大量的热,又加热下一层金属,金属被继续氧化,并借助气体压力将氧化物从切缝中吹掉。

激光焊接技术

是激光材料加工技术应用的重要方面之一。焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。

激光热处理技术

是利用高功率密度的激光束对金属进行表面处理的方法,它可以对金属实现相变硬化表面合金化等表面改性处理,产生其大表面淬火达不激光热处理到的表面成分、组织、性能的改变。

激光打孔技术

具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点,已成为现代制造领域的关键技术之一。在激光出现之前,只能用硬度较大的物质在硬度较小的物质上打孔。这样要在硬度最大的金刚石上打孔,是极其困难的事。

激光熔覆技术

是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体材料表面的工艺方法。

激光快速成形技术

集成了激光技术、计算机辅助设计以及计算机辅助制造技术和材料技术的最新成果,根据零件的计算机辅助设计模型,用激光束将光敏聚合材料逐层固化,精确堆积成样件,不需要模具和刀具即可快速精确地制造形状复杂的零件。

激光去重平衡技术

是用激光去掉高速旋转部件上不平衡的过重部分,使惯性轴与旋转轴重合,以达到动平衡的过程。激光去重平衡技术具有测量和去重两大功能,可同时进行不平衡的测量和校正,效率大大提高,在陀螺制造领域有广阔的应用前景。

激光雕刻

是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料气化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种雕刻方法。激光雕刻可以打出各种文字、符号和图案等,比用普通雕刻刀更方便,更迅速。

激光蚀刻

激光蚀刻技术比传统的化学蚀刻技术工艺简单,可大幅度降低生产成本,可加工0.125微米至1微米宽的线,非常适合于超大规模集成电路的制造。

激光手术

激光能产生高能量、聚焦精确的单色光,具有一定的穿透力,作用于人体组织时能在局部产生高热量。激光手术就是利用激光的这一特点,去除或破坏目标组织,达到治疗的目的。主要包括激光切割和激光换肤。

激光器

是能发射激光的装置。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四大类。近来还发展了自由电子激光器,大功率激光器通常都是脉冲式输出。

光纤激光器

是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,按照光纤材料的种类,光纤激光器可分为晶体光纤激光器、非线性光学型光纤激光器、稀土类掺杂光纤激光器和塑料光纤激光器。

激光传感器

是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。

激光雷达

是指用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物。由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。

激光光谱

以激光为光源的光谱技术。与普通光源相比,激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等特点,是用来研究光与物质的相互作用,从而辨认物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。

激光武器

是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能,在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。它分为战术激光武器和战略激光武器两种。它将是一种常规威慑力量。