فرسایش لیزری

فرسایش لیزری

حذف مواد جامد با استفاده از نور شدید لیزرفرسایش لیزری به معنای برداشتن مقداری ماده از سطح جامد با استفاده از نور شدید لیزر، معمولاً به شکل پرتو لیزر است. این اصطلاح اغلب به عنوان یک کاربرد لیزری در نظر گرفته نمی شود، بلکه به عنوان فرآیندی در زمینه کاربردهای خاص در پردازش مواد لیزری تفریقی (ماشین کاری لیزر)، مانند حکاکی لیزری، برش یا حفاری استفاده می شود.

کاربردهای لیزر ابلیشن

فرآیندهای فرسایش لیزر در بسیاری از زمینه های پردازش مواد لیزری استفاده می شود:

در فرآیندهای ماشینکاری لیزری مانند برش لیزری، حفاری و فرز لیزری، حذف مقداری از مواد مورد نیاز است.

همین امر برای حکاکی لیزری به منظور علامت گذاری لیزری یا موارد دیگر صدق می کند. در اینجا، اغلب نیاز به حذف مواد تا عمق مشخصی وجود دارد. یکنواختی به‌دست‌آمده و زبری کم سطح پایین‌تر حاصل می‌تواند مهم باشد. معمولاً ابلیشن با توالی بسیاری از پالس‌های لیزری انجام می‌شود که هر کدام کمی بر خلاف موقعیت قبلی حرکت می‌کنند. چنین فرآیندهایی با طیف وسیعی از مواد مانند فلزات، سرامیک ها، شیشه ها و پلیمرها امکان پذیر است.

قطعات ماشین برای بدست آوردن سطوح ریز بافت پردازش می شوند، به عنوان مثال. به منظور کاهش اصطکاک قطعات روغن کاری شده - برای مثال روی سیلندرها و پیستون های موتورهای احتراقی.

برخی از انواع اصلاح سطح لیزری نیز شامل فرسایش، معمولاً در مقیاس میکروسکوپی است.

تمیز کردن لیزر به معنای حذف برخی از نوع مواد ناخواسته است که اغلب تابش لیزر را بهتر از لایه زیرین جذب می کند. این گزینش پذیری در عمل اغلب برای حذف کامل تمام مواد ناخواسته و در عین حال حفظ مواد بستر بسیار مفید است.

پانل های فتوولتائیک لایه نازک باید در مرزهای خود عایق بندی شوند، به عنوان مثال، یک لایه فلزی باید جدا شود.

رسوب لیزر پالسی از فرسایش لیزری یک ماده به منظور رسوب آن در جای دیگر استفاده می کند.

یک کاربرد عجیب و غریب پیشرانه لیزری است که از پس زدن مواد فرسوده استفاده می کند [6]. برای سرعت‌های پس‌زدگی بسیار بالاتر از سرعت گازهای خروجی موشک‌ها، پیشرانه لیزری ممکن است از نظر جرم مورد نیاز پیشران کارآمدتر باشد، در حالی که به انرژی بیشتری نیاز دارد (به عنوان مثال از یک راکتور هسته‌ای).

همچنین برنامه های کاربردی خارج از حوزه پردازش مواد وجود دارد، به عنوان مثال. طیف‌سنجی شکست ناشی از لیزر (LIBS). در اینجا، یکی تابش توده پلاسمای تولید شده را به صورت طیفی تجزیه و تحلیل می کند.

کاربردهای غیر فنی لیزر فرسایش عمدتاً در حوزه پزشکی است:

جراحی لیزری به فرد این امکان را می دهد که ساختارهای ظریف (مثلاً بخش هایی از تومورهای بدخیم) را بدون تأثیر قابل توجهی بر روی همسایگی آنها به دقت حذف کند. با این حال، سرعت پردازش ممکن است بسیار پایین باشد.

لیزر فرسایش همچنین می تواند در دندانپزشکی برای درمان پوسیدگی استفاده شود. هنگام استفاده از لیزرهایی با طول موج مناسب، می‌توان بافت آسیب‌دیده به پوسیدگی را به‌طور انتخابی حذف کرد و در عین حال قسمت‌های سالم دندان را حفظ کرد.

برای جزئیات بیشتر به پیوندهای مقالات دایره المعارف مراجعه کنید.

لیزر اشعه ایکس

لیزرهای اشعه ایکس به دلیل بهره زیاد در محیط لیزر، طول عمرهای کوتاه در حالت فوقانی (1 تا 100 ثانیه) و مشکلات مربوط به ساخت آینه هایی که می توانند اشعه ایکس را منعکس کنند، لیزرهای اشعه ایکس معمولاً بدون آینه کار می کنند. پرتو اشعه ایکس با یک عبور واحد از محیط افزایش تولید می شود. تشعشع ساطع شده، بر اساس انتشار خود به خودی تقویت شده، انسجام فضایی نسبتاً کمی دارد. این خط عمدتاً با داپلر گسترش یافته است که به دمای یون ها بستگی دارد.

از آنجایی که انتقال لیزر مرئی معمول بین حالت های الکترونیکی یا ارتعاشی با انرژی هایی تا حدود 10 eV مطابقت دارد، رسانه های فعال متفاوتی برای لیزرهای اشعه ایکس مورد نیاز است. مجدداً، اگر قرار است لیزرهای پرتو گاما با فرکانس بالاتر ساخته شوند، باید از رسانه‌های فعال مختلف - هسته‌های اتمی برانگیخته - استفاده شود.

فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

مفهوم و نظریه انیشتین از انتشار نور تحریک شده

2. مفهوم و نظریه انیشتین از انتشار نور تحریک شده

اهمیت نوآوری لیزر یا نقطه عطف: نظریه انیشتین زمینه را برای توسعه نهایی اولین لیزرهای عملی فراهم می کند.

سال کشف / توسعه: 1916-1917

پایه و اساس توسعه لیزر

1. ماکس پلانک همه چیز را شروع می کند

اهمیت نوآوری یا نقطه عطف لیزر: ماکس پلانک ، در سال 1900 ، رابطه بین انرژی و فرکانس تابش را استنباط کرد. وی اولین کسی بود که فرض کرد می تواند انرژی را در تکه های گسسته یا کوانتوم ساطع یا جذب کند.

فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

لیزر

مقدمه لیزر

قبل از اینکه به چگونگی عملکرد LASER (تقویت نور توسط تابش تابش تحریک شده) بپردازیم ، ابتدا نگاهی به نحوه کار نور می اندازیم.