کاربرد دستگاه لیزر فشار قوی در صنعت و ارتش

دستگاه لیزر فشار قوی در صنعت و حتی در ارتش کاربرد بسیاری دارد و تمایل به پیشرفت اشعه ی این دستگاه لیزر ها در مقیاس های قوی تر و با قدرت بالاتر می باشد که این امر باعث به وجود آمدن چالش در زمینه های مختلف برای این دستگاه می شود.

چندین سال پیش وقتی نیروی دریایی ایالات متحده اعلام کرد قصد دارد 30 کیلووات LaWS (سیستم سلاح دستگاه لیزر) خود را روی USS Ponce آزمایش کند، سردبیر اخبار فناوری New Scientist تعجب کرد که از چه نوع دستگاه لیزری استفاده شده است و وقتی متوجه شد حیرت زده شد زیرا دستگاه حاوی دستگاه لیزرهای الیاف صنعتی بود. تعجب او قابل درک بود. وی با پوشاندن دستگاه لیزر Airborne Laser، یک جناح دستگاه لیزری شیمیایی در کلاس مگاوات که فضای داخلی بوئینگ 747 را پر کرده بود، انتظار داشت که یک سلاح دستگاه لیزری باید عظیم باشد.

برای دهه ها، پنتاگون نیز تصور می کرد برای ساخت سلاح های قدرتمند به دستگاه لیزرهای بزرگ احتیاج دارد. الیاس اسنیتزر برای ساخت اولین دستگاه لیزر شیشه ای در شرکت اپتیکال آمریکا در سال 1961 از ساختاری با روکش هسته ای فیبر مانند استفاده کرده بود و توسعه دهندگان ارتش سعی کرده بودند چنین دستگاه لیزرهایی را به سیاهه های مربوط به پالس های قدرتمند تبدیل کنند. اما آنقدر گرما در میله های ضخیم شیشه جمع شده که خرد شد. پس از آن ، ارتش ایالات متحده برای از بین بردن حرارت زباله به دستگاه لیزرهای گاز جریان دهنده روی آورد. برنامه Airborne Laser، که از اواسط دهه 1990 تا 2012 ادامه داشت، آخرین برنامه ی آن ها بود.


استقرار مجدد دستگاه لیزر فایبر

اسنیتزر در سال 1988 ، هنگامی که ساختار فایبر جدیدی را برای پمپاژ بهتر نور به الیاف ایجاد کرد ، دوباره دستگاه لیزرهای فایبر با قدرت بالا را باز کرد. پمپاژ دیود برای دستگاه لیزرهای حالت جامد در دهه 1980 ظهور کرده بود ، اما برای دستگاه لیزرهای الیافی این امر در ابتدا نیاز به اتصال نور پمپ به هسته مرکزی کوچک داشت. اسنیتزر یک لایه شیشه ای اضافی بین هسته سنتی الیاف با شاخص بالا و روکش های کم شاخص اضافه کرد.
ضریب شکست این روکش داخلی کمتر از هسته است اما بالاتر از روکش خارجی آن می باشد. بنابراین مرز بین هسته و روکش داخلی نور دستگاه لیزر تولید شده در هسته نئودیمیم دوپ شده را محدود می کند ، در حالی که مرز بین روکش داخلی و خارجی نور پمپ دیود را در روکش داخلی محدود می کند. توسعه در این پایه ، با تغییر در هندسه فایبر ، ترکیبات دوپینگ و دیود که به افزایش روشنایی ، قدرت و بهره وری انرژی کمک می کند.
الیاس اسنیتزر در سال 1988، هنگامی که یک ساختار الیافی جدید برای پمپاژ بهتر نور به الیاف ایجاد کرد دری را در نوآوری و صنعت به روی دستگاه لیزرهای فایبر با قدرت بالا باز کرد.
طبق مقاله مروری اخیر توسط میکالیس زرواس پمپاژ پشت سر هم برای پرتوهای یک حالته با پراش محدود با توان بیش از 3 کیلووات مورد نیاز است (با این وجود برای دستگاه لیزرهای فایبر چند حالته با قدرت بالا مورد نیاز نیست). در سال های اخیر ، IPG دستگاه لیزرهای الیاف تک حالت را به 15-20 کیلووات افزایش داده است.

دو نوع دستگاه دستگاه لیزر داریم که در بخش بعدی به آن‌ها می‌پردازیم. اما دستگاه دستگاه لیزر، از هر نوعی که باشد، به یک کامپیوتر متصل است تا از آن طریق فرمان اجرای دقیق برش و حک‌ها را به دستگاه لیزر ارسال نماید. این مزیت و قابلیت دستگاه لیزر است زیرا از این طریق، نتیجه دلخواه عملی شده و در نهایت تمامی برش‌ها به دقیق‌ترین حالت ممکن انجام می ‌شوند.

• پرتو دستگاه لیزر، یک ستون از نور با قابلیت نفوذ بالا است که طول موج و رنگ یکسانی دارد. و قبل از اینکه به صفحه برسد، بر سوراخ یک نازل متمرکز می‌شود. و این جریان، توسط یک گاز فشرده مانند اکسیژن یا نیتروژن به سمت صفحه هدایت می ‌شود.

• تراکم انرژی پرتو دستگاه لیزر، باید دقیقا در نقطه مورد نظر؛ متمرکز شود. آینه‌های به‌کار رفته شده در دستگاه برش دستگاه لیزر از نوع منحنی بوده و به همین دلیل تمرکز پرتوی دستگاه لیزر بر روی نقطه مورد‌نظر با دقت بالایی صورت گرفته و از پراکندگی اشعه‌های دستگاه لیزر جلوگیری می‌ شود.

 

مطلب فوق را میتوانید از طریق تلگرام با دوستان و همکاران خود به اشتراک بگذارید

سوال خود را در اين قسمت مطرح كنيد

جهت اطلاع از آخرین اخبار شرکت ، در خبر نامه ما عضو شوید

شماره تماس ۴۴۲۰۶۳۶۳ - ۰۲۱

مشاوره تلفنی رایگان ۴۴۲۰۶۳۶۳ - ۰۲۱