Промышленное применение лазеров

4.5.14. Радиотехника, радиолокация и радиоастрономия

Квантовая радиотехника позволяет решить четыре фундамен­ тальные проблемы, которые были не разрешимы до появления кван­ товых приборов:

1. Использование квантовых приборов, работающих во всем диапазоне длин волн, начиная от метровых и кончая волнами види­ мого света (0,38-Ю,78 мкм), дает почти безграничное увеличение чис­ ла передающих станций (в эфире наблюдается теснота, потому что каждая станция занимает определенную полосу частот, например телевизионный канал занимает полосу 8 МГц).

2.Использование мазеров-усилителей, имеющих самый низкий коэффициент шума, позволяет построить высокочувствительные приемные устройства, что в конечном счете дает возможность во много раз повысить дальность действия ириемно-передающих и ра­ диолокационных станций. Высокая чувствительность квантовых усилителей (мазеров) делает их очень нужными приборами в радио­ астрономических системах, системах связи с космическими кораб­ лями, системах слежения за спутниками и т.д.

3.Генераторы на пучках молекул аммиака и атомах водорода яв­ ляются генераторами с чрезвычайно высокой стабильностью частоты.

Так, генераторы на пучке NH3 дают стабильность Av/v = 2 1 0-10 за 5-Ю часов, а на пучке атомов водорода Av/v = 5-1(Г13 за несколько су­ ток. Для сравнения укажем, что до сих пор наиболее стабильные кварцованные генераторы имели Av/v = 1(Г5-И0'* за то же время, т.е. ста­ бильность молекулярных генераторов примерно в 106 раз выше, чем у любых генераторов, известных ранее. Это позволяет строить высо­ костабильные генераторы практически в любом диапазоне частот и реализовать самый помехозащищенный способ передачи информа­ ции на основе применения фазомодулированных сигналов.

4. Используя лазеры, можно создавать очень остронаправленное излучение, что позволяет осуществлять связь с далекими космически­ ми объектами, причем скрытую связь. Еще одним интересным исполь­ зованием остронаправленного луча лазера является снабжение энерги­ ей, передаваемой прицельно с помощью лазера, далеких космических

кораблей. Покрыв поверхность корабля полупроводниковыми солнеч­ ными батареями, можно лазерным лучом заряжать эти батареи.

Кон трольны е во п ро сы

1.Какие возможные применения лазерного излучения в промышленных целях вам известны?

2.Какие типы промышленных лазеров пригодны для обработки материалов?

3.Перечислите преимущества и недостатки лазерной технологин перед другими методами обработки материалов.

4.Приведите классификацию видов лазерной обработки.

5.Опишите схему лазерной резки, преимущества метода.

6.Какие материалы можно резать при использовании лазерно­ го излучения, какие типы лазеров при этом предпочтительнее ис­ пользовать?

7.Как можно интенсифицировать механическую обработку лазерным излучением?

8.В каких случаях наиболее выгодно использовать лазерное из­ лучение для пробивки отверстий?

9.Что такое скрайбирование и термораскапывание?

10.Какие виды поверхностной лазерной обработки вам из­

вестны?

11.Чем они похожи на традиционные методы термообработки?

12.Назовите методы нанесения легирующей композиции при лазерном легировании и напылении.

13.Каковы особенности лазерной обработки при импульсном

инепрерывном лазерном облучении?

14.Какие виды лазерной сварки вы знаете и где они исполь­

зуются?

15.В чем суть лазерной маркировки?

16.Приведите примеры использования лазеров при проведении измерений.

17.Какие проблемы решает квантовая радиотехника?

18.Как можно использовать лазеры в робототехнике?

19.Как используются лазеры в угольной игорной промыш­ ленности?

20.Как лазеры используются в ночной посадке самолетов?

21.Что такое лазерный гироскоп?

22.Как работает лазерный дальномер?

23. Где в военном деле используются лазерные целеуказатели

илазерные имитаторы стрельбы?

24.Что такое акустооптическое радиопротиводействие?

25.Как используются лазеры для исследования загрязнения ат­ мосферы?

26.Какие параметры должны иметь лазерные импульсы для работы врежиме сварки металла?

27.Назовите основные применения лазеров в медицине.

28.Что такое голография?

29.Как используются, лазеры в вычислительной технике?

30.Где используется оптоэлектроника?

31. Какие и как используются лазеры в устройствах записи и воспроизведения информации?

список

РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Стафеев С.К. Основы оптики: учеб, пособие / С.К. Стафеев,

К.К.Боярский, Г.Л. Башнина. - СПб.: Питер, 2006. - 336 с.

2.Схиртладзе А.Г Технолотческие процессы в машинострое­ нии: учебник / АТ Схиртладзе, С.Г. Ярушин / Перм. гос. техн. ун-т. - 2-е изд., перераб. и доп. - Пермь, 2006. - 496 с.

3.Современные лазерно-информационные и лазерные техноло­ гии: сб. тр. ИПЛИТ РАН / под ред. чл.-корр. РАН В.Я. Панченко и проф. В.С. Голубева. - М.: Интерконтакт Наука, 2005. - 304 с.

4.Технология литейного производства: Литье в песчаные фор­ мы: учеб, для студ. высш. учеб, заведений / А.П. Трухов [и др.]; под ред. А.П. Трухова. - М.: Академия, 2005. -- 528 с.

5.Малышев В.А. Основы квантовой электроники и лазерной техники: учеб, пособие для вузов / В.А. Малышев. - М.: Высш. шк., 2005. - 543 с.

6.Шишкин Г.Г Приборы квантовой электроники: учеб, посо­ бие для вузов / Г.Г Шишкин. - М.: САЙНС-ПРЕСС, 2004. - 80 с.: ил.

7.Осико В.В. Лазерные материалы: избр. тр. / В.В. Осико; отв. ред. Т.Т. Басиев. - М.: Наука, 2002. - 496 с.: ил.

8. Гаврилюк В.С. Технологические лазеры и их применение в машинострении / В.С. Гаврилюк, Н.Л. Иванов, А.М. Жилкин // Тех­ нология металлов. - 2000. - № 1, 2, 4, 5, 6.

9. Детлаф А.А. Курс физики: учеб, пособие для вузов. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1999. - 718 с.: ил.

10. Виноградов Б.А. Теоретические основы воздействия лазер­ ного излучения на материалы: учеб, пособие для вузов / Б.А. Вино­ градов, В.Н. Гавриленко, М.Н. Либенсон. - Благовещенск: Благове­ щен. политехи, ин-т, 1993. -345 с.

11.Лазерные технологии на машиностроительном заводе / Н.Г Терегулов [и др.]. - Уфа, 1993. - 264 с.

12.Коваленко В.С. Лазерная обработка: учеб, пособие для слу­ шателей заочных курсов повышения квалификации ИТР по техноло­ гии электрофизических и электрохимических методов обработки де­ талей машин / В.С. Коваленко-М.: Машиностроение, 1991. -'44 с.

13.Технологические лазеры: справочник: в 2 т. Т. 1: Расчет, проектирование и эксплуатация / Г.А. Абильсиитов [и др.]; под общ. ред. Г.А. Абильсиитова. - М.: Машиностроение, 1991. - 432 с.

14.Лахтин Ю.М. Поверхностное легирование металлов и спла­ вов при лазерном нагреве: учеб, пособие для слушателей заочных кур­ сов повышения квалификации ИТР по покрытиям и поверхностному упрочнению деталей в машиностроении / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган // Центр, правл. всесоюз. НТО машиностроителей; Ин-т техн. прогресса

вмашиностроении. - М.: Машиностроение, 1990. - 53 с.

15.Григорьянц А.Г. Оборудование и технология лазерной об­ работки материалов: учеб, для ПТУ / А.Г. Григорьянц, И.Н. Шиганов. - М.: Высш. шк., 1990 - 159 с.

16.Лазерная технология и автоматизация исследований: тр. орде­ на Ленина и ордена Октябрьской революции физического института им. П.Н. Лебедева / отв. ред. В.А. Катулин. - 1989. - Т. 198. - С. 147-153.

17.Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов / А.Г. Григорьянц. - М.: Машиностроение, 1989. - 301 с.

18.Коваленко В.С. Лазерная технология: учеб. / В.С. Ковален­ ко. - Киев: Выща шк. Головное изд-во, 1989. - 280 с.: ил.

19.Лазерная техника и технология: в 7 кн. Кн. 2. Инженерные основы создания технологических лазеров: учеб, пособие для вузов. / В.С. Голубев, Ф.В. Лебедев; под ред. А.Г. Григорьянца. - М.: Высш. шк., 1988. - 176 с.: ил.

20.Процессы лазерной сварки и термообработки / В.М. Андрияхин. - М. Наука, 1988. - 176 с.

21.Лазерная техника и технология: в 7 кн. Кн. 1. Физические основы технологических лазеров: учеб, пособие для вузов. / В.С. Го­ лубев, Ф.В. Лебедев; под ред. А.Г. Григорьянца. - М.: Высш. шк., 1987.-191 с.: ил.

22.Лазерная техника и технология: в 7 кн. Кн. 3. Методы по­

23.Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: спра­ вочник / Н.Н. Рыкалин [и др.]. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

24.Реди Д. Промышленное применение лазеров / Д. Реди. - М.: Наука, 1981.-420 с.

Белова Светлана Анатольевна

ПРОМЫШЛЕННОЕ

ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ

Учебное пособие

Редактор и корректор Е.Б. Хасанова

Подписано в печать 14.11.07. Формат 60*90/16. Уел. печ. л. 18,0. Тираж ЮОэкз. Заказ № 223/2007.

Издательство Пермского государственного технического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр.529, к. 113. Тел. (342) 219-80-33.