Лазер гагнуурыг тасралтгүй эсвэл импульсийн лазер генератороор хийж болно. Лазер гагнуурын зарчмыг дулаан дамжуулах гагнуур болон лазерын гүн хайлуулах гагнуур гэж хувааж болно. 104 ~ 105 Вт / см2-ээс бага эрчим хүчний нягт нь дулаан дамжуулах гагнуур бөгөөд энэ үед хайлах гүн, гагнуурын хурд удаан байдаг; Эрчим хүчний нягтрал 105~107 Вт/см2-ээс их байвал дулааны нөлөөгөөр металл гадаргуу нь хонхойж "түлхүүрийн нүх" болж гүн хайлуулах гагнуур үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гагнуурын хурд хурдан, гүн өргөний харьцаа ихтэй байдаг.
Өнөөдөр бид лазерын гүн хайлуулах гагнуурын чанарт нөлөөлдөг гол хүчин зүйлсийн талаарх мэдлэгийг голчлон авч үзэх болно
1. Лазерын хүч
Лазерын гүн хайлуулах гагнуурын үед лазерын хүч нь нэвтрэлтийн гүн болон гагнуурын хурдыг хоёуланг нь хянадаг. Гагнуурын гүн нь цацрагийн эрчим хүчний нягтаас шууд хамааралтай бөгөөд туссан цацрагийн хүч ба цацрагийн фокусын цэгийн функц юм. Ерөнхийдөө тодорхой диаметртэй лазер туяанд нэвтрэх гүн нь цацрагийн хүч нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.
2. Фокусын цэг
Цацрагийн цэгийн хэмжээ нь эрчим хүчний нягтыг тодорхойлдог тул лазер гагнуурын хамгийн чухал хувьсагчуудын нэг юм. Гэхдээ үүнийг хэмжих нь өндөр хүчин чадалтай лазерын хувьд хэцүү байдаг ч шууд бус хэмжих олон арга байдаг.
Цацрагийн фокусын дифракцийн хязгаарын цэгийн хэмжээг дифракцийн онолын дагуу тооцоолж болох боловч фокусын тусгал муутай тул бодит цэгийн хэмжээ тооцоолсон хэмжээнээс их байна. Хэмжилтийн хамгийн энгийн арга бол изо-температурын профайлын арга бөгөөд зузаан цаасыг шатааж, полипропилен хавтангаар нэвчсэний дараа голомтын голч ба цооролтыг хэмждэг. Энэхүү арга нь хэмжилтийн дадлагаар дамжуулан лазерын эрчим хүчний хэмжээ, цацрагийн үйл ажиллагааны хугацааг эзэмшдэг.
3. Хамгаалалтын хий
Лазер гагнуурын үйл явц нь хайлсан цөөрмийг хамгаалахын тулд хамгаалалтын хий (гелий, аргон, азот) -ийг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд гагнуурын явцад исэлдэлт үүсэхээс сэргийлдэг. Хамгаалалтын хий ашиглах хоёр дахь шалтгаан нь фокусын линзийг металлын уураар бохирдуулах, шингэн дусал цацахаас хамгаалах явдал юм. Ялангуяа өндөр хүчин чадалтай лазер гагнуурын үед ejecta нь маш хүчтэй болдог тул линзийг хамгаалах шаардлагатай байдаг. Хамгаалалтын хийн гурав дахь нөлөө нь өндөр хүчин чадалтай лазер гагнуураар үүссэн плазмын хамгаалалтыг тараахад маш үр дүнтэй байдаг. Металлын уур нь лазерын цацрагийг шингээж, ионжуулж, плазмын үүл үүсгэдэг. Металлын уурын эргэн тойрон дахь хамгаалалтын хий нь мөн дулааны нөлөөгөөр ионждог. Хэрэв хэт их плазм байгаа бол лазер туяа нь ямар нэгэн байдлаар плазмыг хэрэглэдэг. Хоёрдахь энерги болох плазм нь ажлын гадаргуу дээр байрладаг бөгөөд энэ нь гагнуурын гүнийг гүехэн, гагнуурын цөөрмийн гадаргууг илүү өргөн болгодог.
Хамгаалах хийг хэрхэн зөв сонгох вэ?
4. Шингээх хурд
Материалын лазер шингээлт нь шингээлтийн хурд, тусгал, дулаан дамжуулалт, хайлах температур, ууршилтын температур зэрэг материалын зарим чухал шинж чанараас хамаардаг. Бүх хүчин зүйлсийн дотроос хамгийн чухал нь шингээлтийн түвшин юм.
Материалыг лазер туяанд шингээх хурдад хоёр хүчин зүйл нөлөөлдөг. Эхнийх нь материалын эсэргүүцлийн коэффициент юм. Материалын шингээлтийн хэмжээ нь эсэргүүцлийн коэффициентийн квадрат язгууртай пропорциональ бөгөөд эсэргүүцлийн коэффициент нь температураас хамаарч өөрчлөгддөг болохыг тогтоожээ. Хоёрдугаарт, материалын гадаргуугийн төлөв байдал (эсвэл өнгөлгөө) нь цацрагийн шингээлтийн хурдад чухал нөлөө үзүүлдэг бөгөөд энэ нь гагнуурын нөлөөнд ихээхэн нөлөөлдөг.
5. Гагнуурын хурд
Гагнуурын хурд нь нэвтрэлтийн гүнд ихээхэн нөлөөлдөг. Хурдны хурдыг нэмэгдүүлэх нь нэвтрэлтийн гүнийг гүехэн болгох боловч хэт бага нь материалыг хэт их хайлуулах, ажлын хэсгийг гагнахад хүргэдэг. Тиймээс тодорхой лазерын хүч, тодорхой зузаантай тодорхой материалын хувьд гагнуурын хурдны тохиромжтой хүрээ байдаг бөгөөд хамгийн их нэвтрэлтийн гүнийг харгалзах хурдны утгаар авах боломжтой.
6. Фокусын линзний фокусын урт
Фокусын линзийг ихэвчлэн гагнуурын бууны толгойд суурилуулдаг бөгөөд ерөнхийдөө 63 ~ 254 мм (диаметр 2.5 "~10") фокусын уртыг сонгодог. Фокусын цэгийн хэмжээ нь фокусын урттай пропорциональ, фокусын урт богино байх тусам толбо багасна. Гэсэн хэдий ч фокусын урт нь фокусын гүнд нөлөөлдөг, өөрөөр хэлбэл фокусын гүн нь фокусын урттай синхроноор нэмэгддэг тул богино фокусын урт нь эрчим хүчний нягтралыг сайжруулдаг боловч фокусын гүн бага тул зай линз ба ажлын хэсгийн хооронд нарийн нягт нямбай байх ёстой бөгөөд нэвтрэлтийн гүн нь тийм ч их биш юм. Гагнуурын үед цацрах болон лазер горимын нөлөөгөөр бодит гагнуурын ажилд хамгийн богино фокусын гүн нь ихэвчлэн 126мм (диаметр 5") байдаг. Давхарга том бол 254мм (диаметр 10") фокусын урттай линзийг сонгож болно. эсвэл толбоны хэмжээг нэмэгдүүлэх замаар гагнуурыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Энэ тохиолдолд гүн нэвтрэх нүхний үр дүнд хүрэхийн тулд илүү өндөр лазер гаралтын чадал (чадлын нягтрал) шаардлагатай.
Гарын лазер гагнуурын машины үнэ, тохиргооны талаархи нэмэлт асуултууд
Шуудангийн цаг: 2022 оны 9-р сарын 27