Cтраница 3
Рассмотренные разновидности лазерной сварки реализованы в различном сварочном оборудовании. АС-лазеры создают излучение ближнего ИК-диапазона, в то время как СО2 - лазеры генерируют в ИК-области. Диодные лазеры высокой мощности работают на длине волны от 600 до 1600 нм. Однако для сварки ПМ используют лазеры, генерирующие излучение с длиной волны от 800 до 980 нм. Длина волны определяется кристаллической структурой диода. Из сравнения характеристик различных лазеров ( табл. 6.17) становится ясным, почему в лазерных сварочных установках предпочтение отдают диодным лазерам. Они отличаются высоким КПД преобразования электрической энергии в когерентное излучение, меньшими габаритами, более низкой стоимостью. [31]
К константам относятся, прежде всего, площади сечения поглощения излучения накачки, времена релаксации и скорости основных процессов в системе рабочих уровней. Общие характеристики блока II полностью сопадают с характеристиками, которые даны аналогичному блоку в структурной схеме ГЛЭВ. Однако в связях этих блоков с другими блоками структурных схем на рис. 2.6 и рис. 3.18 существуют отличия. Прежде всего это касается связи основных блоков с блоками, определяющими возбуждение активной среды лазера. В схеме ГЛЭВ эта связь более сложна, если учитывать все возможные способы создания однородного объема разряда ( непрерывного и импульсного) в зависимости от давления активной смеси газов, уровня вйладываемой энергии и математических моделей этих разрядов. При больших энергиях возбуждения к этой проблеме добавляются проблемы анализа и математического моделирования неустойчи-востей в самом разряде, нагрева активной среды и, как следствие всего этого, проблемы однородности возбуждения активной среды лазера. В структурной схеме ГЛОН параметры оптической накачки ( энергетические, спектральные, временные) по отношению к процессам создания инверсии и генерации определяются как отдельные задачи расчета характеристик лазера накачки. Эти задачи решаются с помощью физических алгоритмов и программ их реализации на ЭВМ, которые хорошо апробированы и подтверждены экспериментальными исследованиями. В схеме ГЛОН при взаимодействии блока I и основного блока II менее критична проблема нагрева активной смеси при поглощении излучения накачки и релаксации тепла, хотя они и существуют для непрерывной накачки и импульсно-периодического режима. Температура нагрева в активной среде ГЛОН при поглощении излучения накачки намного меньше, чем в любом разряде ГЛЭВ, и поэтому она определяет только времена релаксации и скорости основных процессов в создании инверсии и не влияет на неоднородности активной среды. [32]
Это обстоятельство сказывается на конструкции ионных лазеров. Для обеспечения однородного сильноточного разряда разрядную трубку приходится делать в виде достаточного тонкого капилляра. Иногда для достижения максимальной концентрации заряженных частиц разрядный капилляр помещают в продольное магнитное поле. Ряд проблем возникает в Аг-лазерах из-за эффекта переноса ионов Аг от анода к катоду. В результате этого вдоль разрядной трубки образуются большие градиенты давления и для ликвидации их приэлектродные области разряда приходится соединять длинной обводной трубкой, по которой газ возвращается обратно в прианодную зону. Однако основная проблема создания мощных Аг-лазеров заключается в преодолении высоких тепловых нагрузок. Для получения излучения мощностью - 10 Вт необходимо подвести к трубке - 10 кВт электрической энергии. Температура ионов в разряде составляет при этом - 3000 К. Это приводит к серьезному усложнению конструкции и сокращению ресурсных характеристик ионных лазеров. [33]