激光焊接原理及工藝應(yīng)用(存儲版)
【正文】 按原路徑反射回去，而達(dá)到一定能量限度的光子則透射而出。燈管用機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、透光性好的石英玻璃制成。顯然，亞穩(wěn)態(tài)能級的存在，對實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是非常有利的。 用二能級的系統(tǒng)來做激活媒質(zhì)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是不可能的。 ? 自發(fā)輻射 – 是指高能級的電子在沒有外界作用下自發(fā)地遷移至低能級，并在躍遷時產(chǎn)生光（電磁波）輻射，輻射光子能量為 hυ=E2E1，即兩個能級之間的能量差。 ? 受激吸收 – 受激吸收就是處于低能態(tài)的原子吸收外界輻射而躍遷到高能態(tài)。而電子在原子中的能量不是任意的。 ? 躍遷 電子可以通過吸收或釋放能量從一個能級躍遷到另一個能級。受激輻射的最大特點(diǎn)是由受激輻射產(chǎn)生的光子與引起受激輻射的原來的光子具有完全相同的狀態(tài)。 但在熱平衡條件下，原子幾乎都處于最低能級（基態(tài)）。下能級 E1為基態(tài)，通?？偸欠e聚著大量的粒子，因此要實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，必須將半數(shù)以上的基態(tài)粒子激發(fā)到 E2上，所以，外界激勵就需要有相當(dāng)強(qiáng)的能力。各種激勵方式被形象化地稱為泵浦或抽運(yùn)。YAG是一種立方結(jié)構(gòu)晶體，質(zhì)地很硬、光學(xué)質(zhì)量好、熱導(dǎo)率高。 激光諧振腔 ? 光學(xué)諧振腔 圖 26 圖 27 諧振腔結(jié)構(gòu) M1100% M298% L 激光諧振腔 G1*G2=(1d2/fb/R1)*(1d1/fb/R2) 其中， f：棒的熱焦距 d1：棒中心到半反的距離 d2：棒中心到全反的距離 R1：全反曲率半徑 R2：半反曲率半徑 b=d1+d2d1d2/f ? 穩(wěn)定腔 : 0 G1*G21 ? 介穩(wěn)腔 : G1*G2=1或 G1*G2=0 ? 非穩(wěn)腔 : G1*G20或 G1*G21 激光特點(diǎn) ? 相干性好： 普通光源上不同點(diǎn)發(fā)出的光在不同方向上、不同時間里都是雜亂無章的，經(jīng)過透鏡后也不可能會聚在一點(diǎn)上。激光的單色性是實(shí)現(xiàn)激光加工的重要因素。另有摻鋁的砷化鎵、硫化鉻硫化鋅等激光器。液體激光器工作原理比較復(fù)雜。 :15:3515:15:35March 4, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :15:3515:15Mar234Mar23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , March 4, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 3月 4日星期六 3時 15分 35秒 15:15:354 March 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 。 2023年 3月 4日星期六 3時 15分 35秒 15:15:354 March 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 , March 4, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 ? 液體激光器 常用的是染料激光器，采用有機(jī)染料最為工作介質(zhì)。這種激光器的工作介質(zhì)是在作為基質(zhì)材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子，除了前面介紹用紅寶石和玻璃外，常用的還有釔鋁石榴石（ YAG）晶體中摻入三價釹離子的激光器 ? 氣體激光器 具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低；操作方便；工作介質(zhì)均勻，光束質(zhì)量好；以及能長時間較穩(wěn)定地連續(xù)工作的有點(diǎn)。sr，比太陽表面的亮度還高若干倍。 所謂光學(xué)諧振腔，實(shí)際是在激光器兩端，平行裝上兩塊反射率很高的鏡片，一塊為全反射鏡片，一塊為部分反射、少量透射鏡片。電極是用高熔點(diǎn)、高電子發(fā)射率，又不易濺射的金屬材料制成。關(guān)鍵是能在這種介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，以獲得產(chǎn)生激光的必要條件。它可以是氣體，也可以是固體或液體。這正是產(chǎn)生激光的基本過程。由于光子能量決定了光的波長，因此，吸收或釋放的光具有固定的顏色。電子圍繞著原子核運(yùn)動。例如當(dāng)電子吸收了一個光子時，它便可能從一個較低的能級躍遷至一個較高的能級。它們具有相同的頻率，相同的方向，完全無法區(qū)分出兩者的差異。因此，如何從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)則是產(chǎn)生激光的必要條件。 四能級結(jié)構(gòu) ? 常見激光器中，摻釹釔鋁石榴石（簡 Nd3+:YAG）激光器，氦氖激光器和二氧化碳激光器也都屬四能級系統(tǒng)激光器。為了不斷得到激光輸出，必須不斷地 “泵浦 ”以維持處于上能級的粒子數(shù)比下能級多。用三價釹代替了晶體中部分
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