Ширетүүдө CW лазер жана QCW лазер

Энергияны бөлүштүрүүнүн мүнөздөмөлөрү

CW лазерлеринин көрүнүктүү атрибуту алардын Гаусс энергиясынын бөлүштүрүлүшү болуп саналат, мында лазер нурунун кесилишинин энергия бөлүштүрүлүшү Гаусс (нормалдуу бөлүштүрүү) схемасында борбордон сыртка карай азаят. Бул бөлүштүрүү мүнөздөмөсү CW лазерлерине өзгөчө концентрацияланган энергияны жайылтууну талап кылган колдонмолордо өтө жогорку фокустук тактыкка жана иштетүү эффективдүүлүгүнө жетишүүгө мүмкүндүк берет.

CW лазердик энергияны бөлүштүрүү диаграммасы

Үзгүлтүксүз толкун (CW) лазердик ширетүүнүн артыкчылыктары

Микроструктуралык көз караш

Металлдардын микроструктурасын изилдөө үзгүлтүксүз толкун (CW) лазердик ширетүүнүн Квази-үзгүлтүксүз толкун (QCW) импульстук ширетүүдөн айырмаланган артыкчылыктарын көрсөтөт. QCW импульстук ширетүү, анын жыштык чеги менен чектелген, адатта 500 Гц тегерегинде, кайталануу ылдамдыгы менен кирүү тереңдигинин ортосундагы айырмачылыкка туш болот. Төмөн кайталануу ылдамдыгы жетишсиз тереңдикке алып келет, ал эми жогорку кабатталуу ылдамдыгы ширетүү ылдамдыгын чектеп, эффективдүүлүктү төмөндөтөт. Ал эми, CW лазер ширетүү, тиешелүү лазер негизги диаметрлерин жана ширетүүчү баштарды тандоо аркылуу, натыйжалуу жана үзгүлтүксүз ширетүүгө жетишет. Бул ыкма мөөрдүн жогорку бүтүндүгүн талап кылган колдонмолордо өзгөчө ишенимдүү экендигин далилдейт.

Жылуулук таасирин эске алуу

Термикалык таасирдин көз карашынан алганда, QCW импульстук лазер менен ширетүүдө бири-бирин кайталап ысытууга алып келип, бири-бирин кайталоо маселеси жабыркайт. Бул металлдын микроструктурасы менен негизги материалдын ортосундагы карама-каршылыктарды, анын ичинде дислокация өлчөмдөрүнүн жана муздатуу ылдамдыгынын өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн, ошону менен крекинг коркунучун жогорулатат. CW лазер ширетүү, экинчи жагынан, бир калыпта жана үзгүлтүксүз жылытуу жараянын камсыз кылуу менен бул маселени качат.

Жөндөөнүн жеңилдиги

Иштөө жана жөндөө жагынан QCW лазердик ширетүү бир нече параметрлерди, анын ичинде импульстун кайталануу жыштыгын, эң жогорку кубаттуулукту, импульстун туурасын, иштөө циклин жана башкаларды кылдаттык менен тууралоону талап кылат. CW лазердик ширетүү жөндөө процессин жөнөкөйлөтүп, негизинен толкун формасына, ылдамдыгына, кубаттуулугуна жана дефокус көлөмүнө көңүл буруп, операциялык кыйынчылыкты бир топ жеңилдетет.

CW лазердик ширетүүдөгү технологиялык прогресс

QCW лазердик ширетүү өзүнүн жогорку кубаттуулугу жана аз жылуулук киргизүүсү менен белгилүү болсо да, ысыкка сезгич компоненттерди жана өтө жука дубалдуу материалдарды ширетүүдө пайдалуу, CW лазердик ширетүүчү технологиядагы жетишкендиктер, айрыкча жогорку кубаттуулуктагы колдонмолор үчүн (адатта 500 ватттан жогору) жана ачкыч тешигинин эффектине негизделген терең кирүүчү ширетүү, анын колдонуу спектрин жана эффективдүүлүгүн кыйла кеңейтти. Лазердин бул түрү өзгөчө калыңдыгы 1 ммден ашкан материалдарга ылайыктуу, салыштырмалуу жогорку жылуулук киргизүүгө карабастан, жогорку пропорцияларга (8:1ден жогору) жетет.

Квази-үзгүлтүксүз толкун (QCW) лазердик ширетүү

Фокусталган энергия бөлүштүрүү

QCW, "Квази-үзгүлтүксүз толкун" дегенди билдирет, а сүрөттө көрсөтүлгөндөй, лазер үзгүлтүксүз түрдө жарыкты чыгарган лазердик технологияны билдирет. Бир режимдүү үзгүлтүксүз лазерлердин энергиянын бирдей бөлүштүрүлүшүнөн айырмаланып, QCW лазерлери энергияны көбүрөөк топтойт. Бул өзгөчөлүк QCW лазерлерине күчтүүрөөк өтүү мүмкүнчүлүктөрүн которуп, жогорку энергия тыгыздыгын берет. Жыйынтыктагы металлургиялык эффект QCW лазерлерине жогорку чагылдыруучу эритмелерди, ысыкка сезгич материалдарды жана так микро ширетүүнү камтыган колдонмолордо артыкчылыкка ээ болууга мүмкүндүк берүүчү олуттуу тереңдик-туура катышы бар "тырмак" формасына окшош.

Күчөтүлгөн стабилдүүлүк жана кыскартылган шлейф интерференциясы

QCW лазердик ширетүүнүн көрүнүктүү артыкчылыктарынын бири - бул материалдын сиңүү ылдамдыгына металл шлейфинин таасирин жумшартуу, бул процесстин туруктуулугуна алып келүү. Лазердик-материалдык өз ара аракеттенүү учурунда интенсивдүү буулануу эриген бассейндин үстүндө металл буусу менен плазманын аралашмасын түзүшү мүмкүн, бул көбүнчө металл шлейф деп аталат. Бул шлейф материалдын бетин лазерден коргоп, туруксуз кубаттуулукту жана чачыратуу, жарылуу чекиттери жана чуңкурлар сыяктуу кемчиликтерди жаратат. Бирок, QCW лазерлеринин үзгүлтүктүү эмиссиясы (мисалы, 5 мс жарылуу, андан кийин 10 мс тыныгуу) ар бир лазер импульсунун металлдын шлейфине таасир этпестен материалдын бетине жетишин камсыздайт, натыйжада ширетүү процесси өзгөчө стабилдүү болот, өзгөчө жука баракты ширетүүдө пайдалуу.

Туруктуу эрүү бассейнинин динамикасы

Эритүү бассейнинин динамикасы, айрыкча ачкыч тешигине таасир этүүчү күчтөр боюнча, ширетүүчүнүн сапатын аныктоодо чечүүчү мааниге ээ. Үзгүлтүксүз лазерлер, алардын узакка созулган экспозициясы жана чоңураак жылуулук таасир эткен аймактарынан улам, суюк металл менен толтурулган чоңураак эрүү бассейндерин түзүшөт. Бул, мисалы, ачкыч тешигинин кулашы сыяктуу чоң эритүүчү бассейндер менен байланышкан кемчиликтерге алып келиши мүмкүн. Ал эми, QCW лазердик ширетүүнүн багытталган энергиясы жана кыска өз ара аракеттенүү убактысы эритинди бассейнин ачкыч тешигинин тегерегине топтойт, натыйжада күч бир калыпта бөлүштүрүлөт жана көзөнөктүүлүк, жарылуу жана чачыратуу азаят.