Лучевые технологии

Введение 3
1. Лазерная технология 4
2. Электронно-лучевая технология 6
3. Фотонная технология 9
Заключение 11
Список литературы 12

1. Лазерная технология

Светолучевая (лазерная) технология основана на тепловом воздействии светового луча высокой энергии на поверхность обрабатываемой заготовки. Источником светового излучения служит лазер – оптический квантовый генератор (ОКГ). Созданы конструкции твердотельных, газовых и полупроводниковых ОКГ. Их работа основана на принципе стимулированного генерирования светового излучения. Для механической обработки используют твердотельные ОКГ, рабочим элементом которых является рубиновый монокристаллический стержень, состоящий из оксидов алюминия, активированных 0,05% хрома. Рубиновый ОКГ работает в импульсном режиме, генерируя импульсы когерентного монохроматического красного цвета, длиной волны 0,69 мкм. На рисунке 1 показана схема устройства лазера на рубине.

Рисунок 1. Схема оптического квантового генератора:
а) схема работы ОКГ; б) схема фокусировки луча лазера.
...

2. Электронно-лучевая технология

Электронно-лучевая технология основана на тепловом воздействии потока движущихся электронов на обрабатываемый материал, который в месте обработки плавится и испаряется.
Столь интенсивный нагрев вызывается тем, что кинетическая энергия движущихся электронов при ударении о поверхность обрабатываемой заготовки почти полностью переходит в тепловую, которая будучи сконцентрирована на площадке малых размером (не более 10 мкм), вызывает её разогревание до 60000С. При размерной обработке, как известно, происходит локальное воздействие на обрабатываемый материал, что при этом виде обработки обеспечивается импульсным режимом потока электронов с продолжительностью импульсов 10-4…10-6 с и частотой f = 50 … 5000 Гц. Высокая концентрация энергии в сочетании с импульсным воздействием обеспечивают условия обработки, при которых поверхности заготовки, находящиеся на расстоянии 1 мкм от кромки электронного луча, разогреваются до 30000С.
...

3. Фотонная технология

Электроны мешают друг другу передавать информацию: они заряжены, сталкиваются друг с другом, выделяют тепло — это их тормозит. Вот почему все сейчас так заинтересовались нанофотоникой. Фотоны почти не взаимодействуют и могут передавать информацию с максимальной частотой в десятки терагерц.
Можно определить фотонные технологии как совокупность методов, процессов и средств, использующих свет для производства химических веществ, материалов и изделий, устройств генерации и преобразования энергии (солнечной энергетики), записи, обработки, передачи и хранения информации (оптическая связь), освещения, дисплеи, промышленной и медицинской диагностики. Фотоны, которыми оперируют при применении фотонных технологий, являются носителями энергии и информации.
...

Заключение

Развитие нашей страны требует широкого внедрения в промышленность новых эффективных технологических процессов, основанных на достижениях современной науки и техники.
Одним из направлений, существенно расширяющих технологические возможности процесса обработки материалов, является использование концентрированных потоков энергии (струи плазмы, лазерного, электронного, ионного лучей и др.).
Лазерная и электронно-лучевая обработка является одним из разделов этого, успешно развивающегося, перспективного направления.
Широкие возможности автоматизации электронно-лучевой обработки материалов, ведение процесса в вакууме, что обеспечивает высокую чистоту обрабатываемого материала, концентрация энергии в электронном луче до значений, недоступных ранее известным источникам, — все это способствовало внедрению электронно-лучевой обработки как в отрасли, связанные с точным производством, так и в отрасли, производящие крупногабаритные изделия.
...