Lazer texnikası və texnologiyasıMövzu planı

1.1.Lazerin tarixi, quruluşu, iş prinsipi və sxemi. 1.2.Lazerlərin təsnifatı və xüsusiyyətləri. 1.3.Materialların emalı üzrə texnoloji lazerlərin ümumi xüsusiyyətləri.

Lazer, işığı yüksək dərəcədə fokuslanmış, tək dalğa uzunluğuna malik və monoxromatik şüa şəklində yayan xüsusi bir işıq mənbəyidir. Bu texnologiya yüksək dəqiqliyi və enerjini bir nöqtəyə toplamaq qabiliyyətinə görə təbabətdən sənayeyə, rabitədən elmi tədqiqatlara qədər geniş sahələrdə tətbiq olunur.

2.1. Eksimer lazerlər. Lazerin KrF (kripton flüorid) molekuluna generasiyası mexanizmi. 2.2.Boşalma araboşluğunda ionlaşmadan əvvəlki sxemlər.

2.4.Lazer qarışığının boşalma araboşluğuna doldurulması.

2.6. ИСЭ СО РАН-da layihələndirilmiş eksimer lazerlər. 2.7.Tezlikli elektrik boşalmalı lazerlər. 2.8.Elektron şüa ilə doldurulmuş lazerlər.

Eksimer lazerlər, ultrabənövşəyi spektrdə yüksək enerjili işıq şüaları verən və toxumaları qızdırmadan mikro-dəqiqliklə parçalamaq (fotoablyasiya) qabiliyyətinə malik reaktiv qaz lazerləridir. Əsasən göz cərrahiyyəsində (LASIK, PRK kimi görmə korreksiyası əməliyyatlarında) və yarımkeçirici mikroçiplərin istehsalında geniş istifadə olunur.

3.1.CO2 lazerlərdə inversiyanın yaranma sxemi. 3.2. CO2 lazerlərinin konstruksiyaları və həyəcanlanma üsulları. 3.3.Uzununa boşalmalı qaz lazerinin qidalanma sxemi.

Elektron-şüa emalında əsas rejimlər şüa cərəyanı, sürətləndirici gərginlik, fokuslama dəqiqliyi və şüanın hərəkət sürəti kimi parametrlərlə tənzimlənir. Bu xüsusiyyətlər materialın emal dərinliyini, ərimə və ya buxarlanma sürətini, eləcə də minimal termiki təsir zonası ilə yüksək dəqiqlikli nəticə alınmasını təmin edir.

4.1.Bərkcisim lazerlərinin generasiyası mexanizmi. 4.2.Bərkcisim lazerlərinin növləri.

4.4.Aktiv elementlərin element bazası. 4.5.İmpulslu bərkcisim lazerinin doldurulma sxemi.

CO2 lazerləri, karbon qazı qarışığından istifadə edərək infraqırmızı spektrdə yüksək güclü işıq şüası generasiya edən ən geniş yayılmış qaz lazerləridir. Yüksək fəaliyyət əmsalına və istilik enerjisinə görə materialların (metal, ağac, plastik, şüşə) kəsilməsi, qaynağı, həkk olunması və tibbdə toxuma kəsikləri üçün geniş istifadə olunur.

5.1.Yarımkeçirici lazerlər.

Texnoloji lazerlərin əsas xüsusiyyətlərinə yüksək enerjili şüanın fokuslanma dəqiqliyi, monoxromatiklik, monolit yönlənmə və idarəolunan impuls müddəti daxildir. Bu parametrlər materialın minimal istilik təsir zonası ilə sürətli kəsilməsini, dəqiq qaynaq edilməsini və mikroölçülü emalını təmin edir.

6.1.Sadə strukturlu şüalar, nəql edilməsi və fokuslanması.

7.1.Texnoloji lazerlərin optik sxemləri. 7.2.Sferik güzgüyə malik rezonatorlar. 7.3.Eyni rejimli şüanın formalaşdırılması üçün rezonatorların sxemi.

Bərkcisim lazerləri, işıq şüası yaratmaq üçün yaqut, neodim yag (Nd:YAG) və ya Aleksandrit kimi bərk aktiv mühitlərdən istifadə edən yüksək güclü lazer növləridir. Bu lazerlər kompakt ölçüləri, yüksək pik gücü və davamlılığı sayəsində materialların sənaye emalında, tibbi əməliyyatlarda və hərbi texnologiyalarda geniş tətbiq olunur.

7.5.Şüalanmanən gücləndirilməsi. 7.6.Lazer şüasının şüalanma sərfi.

Texnoloji lazerlərin əsas xüsusiyyətlərinə yüksək enerjili şüanın fokuslanma dəqiqliyi, monoxromatiklik, monolit yönlənmə və idarəolunan impuls müddəti daxildir. Bu parametrlər materialın minimal istilik təsir zonası ilə sürətli kəsilməsini, dəqiq qaynaq edilməsini və mikroölçülü emalını təmin edir.

7.8.Optik-lifli traktın köməyi ilə şüanın nəql edilməsi. 7.9.Lazer şüasının fokuslanması.

8.1.Rezonator güzgüləri. 8.2.Linzalar, çıxış pəncərələri, bölgü lövhələri.

Yarımkeçirici lazerlər (lazer diodları), elektrik cərəyanını p-n keçidindən keçirərək birbaşa işıq enerjisinə çevirən son dərəcə kompakt və yüksək fəaliyyət əmsalına malik cihazlardır. Kiçik ölçüləri, aşağı enerji sərfiyyatı və cəld idarəolunma qabiliyyətinə görə lifli-optik rabitədə, barkod oxuyucularda, lazer göstəricilərində və tibbi avadanlıqlarda geniş istifadə olunur.

8.4.Optik çaxmaqlar. 8.5.Spektral selektorlar.

Bərkcisim lazerlərinin aktiv elementləri əsasən nadir torpaq elementləri monokristallarından və ya xüsusi optik şüşələrdən hazırlanır. Bu aktiv elementlər yüksək təmizlikli xammalın ərintilərindən monokristalların yetişdirilməsi (Çoxralski və ya Brikmen metodu) və onların yüksək optik dəqiqliklə cilalanması üsulu ilə əldə edilir.

9.1.Müxtəlif materialların lazerlə tablanma (sərtləşdirilmə) texnologiyası.

10.1.Lazerlə legirləmə. 10.2.Lazerlə legirləmənin növləri. 10.3.Qaz-tozlu lazerli səth qatı (örtük) çəkmə.

Lazerlə legirləmə və səth qatı çəkmə (lazer cladding), materialın səthinə əlavə xəlitə elementləri və ya toz örtükləri yeridərək lokallaşdırılmış istiliklə əritmə və səthin fiziki-kimyəvi xassələrini dəyişmə prosesidir. Bu üsul detalların yeyilməyə, korroziyaya və yüksək temperatura qarşı davamlılığını kəskin artırmaqla yanaşı, zədələnmiş sənaye hissələrinin bərpası üçün də istifadə olunur.

11.1.Kiçik qalınlıqlarda lazerlə qaynaq.

Yuvaların lazerlə emalı yüksək enerji sıxlığı sayəsində mikroölçülü dəqiqlik, minimal istilik təsiri zonası və çapaqsız səth keyfiyyəti təmin edir. Ənənəvi mexaniki üsullarla müqayisədə təmasın olmaması və yüksək tezlikli impulslar emal vaxtını kəskin azaldaraq məhsuldarlığı dəfələrlə artırır.

11.3.Konstruksiya materiallarının lazerlə qaynağının texnoloji xüsusiyyətləri.

12.1.Metalların lazerlə kəsilməsi. 12.2.Qeyri-metal materialların lazerlə kəsilməsi. 12.3.Ölçü emalı.

Lazerlə qaynaq və kəsim, fərqli materialları yüksək dərəcədə fokuslanmış istilik şüası ilə mexaniki təmas olmadan və miniatür dəqiqliklə birləşdirməyə və ya ayırmağa imkan verən qabaqcıl texnologiyalardır. Bu proseslər minimal deformasiya, yüksək emal sürəti və standart mexaniki üsullarla mümkün olmayan mürəkkəb formalı detalların keyfiyyətli hazırlanmasını təmin edir.

13.1.Lazerli məsafəölçən. 13.2.Hərbi təyinatlı lazer qurğuları.

Lazerlə kəsimin əsas texnoloji göstəricilərinə kəsim sürəti, kəsim eni (kerf), kəsik səthinin kələ-kötürlüyü, termiki təsir zonası və enerji səriyyatı daxildir. Bu göstəricilər lazerin gücü (P), fokus məsafəsi, işçi qazın təzyiqi və materialın qalınlığı (d) əsasında optik-fiziki düsturlar və təcrübi asılılıqları ilə hesablanır.

13.4.Lazerli idarəolunan nüvə sintezi.

14.1.Lazer texnoloji qurğularının təsnifatı və xüsusiyyətləri. 14.2.Lazer texnoloji avadanlıqlarının inkişaf tendensiyası və problemləri. 14.3.Lazer texnoloji qurğularının sənaye nümunələri.

Lazer texnoloji qurğuları aktiv mühitin növünə (bərkcisimli, qaz, yarımkeçirici), iş rejiminə (kəsilməz və impulslu) və güc səviyyəsinə görə təsnif olunur. Bu qurğular avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemləri və optik fokuslama mexanizmləri sayəsində materialların kəsilməsi, qaynağı, markalanması və səth emalında yüksək dəqiqlik və çeviklik təmin edir.