激光技术的应用研究进展.doc

本科生课程论文论文题目激光技术的应用研究进展课程名称科技文献检索与论文写作学生姓名林伟斯所在学院理学院所在专业电子科学与技术所在班级电科1082指导教师李思东职称教授激光技术的应用研究进展林伟斯 200811911218 电科1082摘要：当前激光技术发展的越来越迅速和成熟，在我们生活中的各个行业应用的非常广泛。由于激光技术的先进性，精确性，所以在当前，在很多行业都得以应用和实现。本文就激光技术在一些行业的应用做一些简单的介绍。关键词：激光，激光技术，应用0 引言激光作为20世纪的四大发明之一，作为高新技术的重要组成部分，是20世纪科学技术发展的重要标志。进入21世纪，激光技术发展的很迅速，越来越成熟，由于技术的高新，越来越得到广泛的应用。当前，激光技术已经在生活中的各行各业广泛的应用，改善了人类的生产和生活。激光技术在探测、医疗、加工、检测、工农业、航天、军事等等方面都有着重要的应用，可以这样说，21世纪的世界已经离不开激光技术了。1 激光技术的应用1.1激光技术在印刷中的应用激光技术在印刷中有如下三种新的应用。激光清洗法是一种全新的清洗方法，它的出现源于激光独特的材料选择性：一定功率的 YAG 激光器能轻松地切割金属却不能穿透一张纸的厚度，而一定功率的 CO2激光器能轻易地切割木材、塑料却不能切割一张铝箔。网穴中残余的墨膜囤积物多为非金属材质而网的材料多为金属，这就为激光材料选择性的应用提供了空间，采用CO2激光清洗技术可以成功地对囤积物进行汽化却对网纹丝毫没有破坏。激光打标工艺是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光切割通常采用CO2激光器，具有灵活性高，精确性高，生产效益和生产力高等特点。11.2 激光技术在监测方面的一些应用1.2.1三维激光扫描技术在地形测绘的应用三维激光扫描仪用于边坡三维形状的获取、加固方案设计、边坡灾害对策及安全检测等，都具有独到得方边便性及先进性。测量设站灵活方便，测量效率高，获取的数据直接可以进行处理以得到基础信息和分析结果。在地形测绘中，三维激光扫描仪及后处理软件，只经过简单的几个步骤就可以轻松获取高比例尺的地形图。21.2.2激光雷达技术在大气环境监测中的应用用于探测大气气溶胶和云的激光雷达技术主要是米散射探测技术,使用这种技术的激光雷达被称为米散射激光雷达。激光雷达是一种重要的大气环境探测手段,由于其具有时空分辨率高、探测灵敏度高和抗干扰能力强等优点,因此,利用激光雷达对大气进行监测,收集、分析数据,建立大气环境预测理论模型,将为研究气候变化和寻求治理环境的新途径提供科学的依据。31.3激光技术检测方面的应用由于激光技术的精确性，在我们生活中的的一些检测越来越多都用到激光检测，既方便又安全精确。如激光散斑技术在农产品检测中的应用，随着人们生活水平的提高，农产品检测技术越来越受到人们的重视，发展新颖的农产品快速检测技术是提高农产品市场竞争力、增加农民收入的有效措施。激光散斑技术灵敏度高，操作简单，作为一种新颖的无损快速检测技术已经受到越来越多的关注。41.4激光技术在制造业得应用随着激光制造技术的快速发展，激光技术已经在工业领域得到广泛的应用。通过介绍激光制造技术在汽车、航空航天、钢铁冶金等工业领域的应用，展示其在低能耗、短流程、绿色环保等发展理念方面的先进性和广泛性。1.4.1激光焊接技术在汽车工业中的应用激光焊接自上世纪60年代问世以来，激光以其相干性好、能量密度高、准直性好等优异特性，在现代工业的各个方面得到了广泛的应用。在材料加工领域，激光可用于金属材料的切割、焊接、表面相变硬化、合金化、熔覆、打孔、打标、辅助切削、直接制造、快速成形、清洗及微细加工等等。利用激光来焊接金属材料有许多优越性:方便快捷、焊缝小、焊接影响区域小，对原材料性质和形态的改变均很小;易于实现数控，可以焊接形状特殊的工件;激光能量集中、作用时间短，可以焊接薄板、金属丝等传统焊接工艺难以加工的材料以及精密、微小、排列密集、受热敏感的材料等等。561.4.2激光技术在材料加工领域的发展及应用激光加工技术具有无接触、不需要工模具、清洁、效率较高、便于实行数控、可进行特殊加工等优点,随着该技术的不断进步与完善,人们将能对工艺的自动化和工作效率提出更高的要求。在材料加工方面有以下几项应用：激光打孔和切割，激光焊接，激光表面改性技术，激光刻蚀、铣削与毛化，激光新材料制备技术，激光快速成形技术，激光标记，激光材料合成和激光清洗。71.4.3激光加工技术在冶金行业的应用激光加工技术在切割、焊接、表面熔覆与合金化、表面热处理、新材料制备等方面得到了广泛应用。在冶金行业中,激光加工技术的开发及应用越来越广泛,其中冶金生产线上有钢带激光拼焊、硅钢激光刻痕;冶金设备中有轧辊激光毛化、轧辊激光表面硬化;冶金产品中有汽车板拼焊等。激光技术在冶金生产线上的应用有带钢激光焊接，硅钢激光刻痕。激光技术在冶金设备的应用有轧辊表面激光毛化，轧辊激光表面强化。81.5激光技术在作物育种中的应用激光具有高光亮性、高单色性、高方向性和高相干性等一系列特点，用它照射作物种子可引起基因突变和染色体畸变，选择合理的激光波长和剂量及照射时间能够诱发植株矮生、提高抗病虫害能力、提早成熟和增加产量等多种变异。随着国内外激光技术的飞速发展和研究水平的深入，激光诱变技术在作物诱变育种，品种改良的生产实践中得到了广泛推广和应用。激光能诱发生物遗传结构改变，甚至发生突变，从而培育出优良的新品种，这种科学方法称为激光育种。激光诱变育种的机理后来从物理与数学角度作了研究。首先进行了种子光学性质的研究，得出的辐照剂量与实际情况在数量级上一致。接着又用量子理论、非线性理论研究了激光与 DNA 作用。进行了势函数分析、混沌态分析、遗传信息态迁移率定义，主共振、次谐波共振、超谐波共振、组合共振及随机共振的研究。研究表明，DNA 是在激光力、阻尼力及随机力三者协同作用下引起变异的。在一定条件下，随机力起了关键作用。研究结果成功解释了各种频率激光均能引起DNA 突变，都能进行激光诱变育种的现象。现在已发展到激光与电离射线复合育种，它能扩大变异谱，提高有利变异频率。91.6激光技术在医学上应用激光医学在临床上的应用主要分为三大部分,包括:激光在基础医学研究中的应用,主要是通过激光与人体器官组织、细胞和生物分子的相互作用来研究激光的生物效应。激光诊断,是以激光作为信息载体,利用激光单色性好的特点,对组织病理形态、病理情况下的功能及找出某些致病因素等方面进行光谱分析。激光治疗,是以激光作为能量载体,利用激光对组织的生物学效应进行治疗,多年来,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术，包括：弱激光治疗，高强度激光手术，激光动力学疗法(光化学疗法)，激光诊断。101.7激光技术在全息摄影上的应用激光全息摄像术是一种二步成像的摄像技术，获得的信息是三维立体信息。 随着因特网、宽带综合业务数字网以及多媒体通信的迅速发展，对光通信系统传输速率和宽带的要求越来越高，波分复用（WDM）、光码分多址（OCDMA）和全光交换等新技术和新概念应运而生，对光电子器件提出了越来越高的要求。 全息技术由于自身的特点，正在为光通信器件的研发提出了新的思路和方法，逐渐引起人们的重视。因此，激光全息技术的发展能够开拓巨大的应用市场，应不断拓宽激光全息技术的应用领域， 促进激光全息技术和应用的进一步发展。111.8激光技术在航天上的应用航天技术作为一门综合性科学技术，是现代科学技术高度的综合集成。激光焊接技术作为一项先进制造技术，对航天技术的发展起到了重要作用。如航天电源连接器和传感器的焊接、航空发动机的焊接、飞机客体的焊接等。随着激光器研究的深入和大功率激光器的产品化，激光焊接技术向大厚板、高适应性、高效率和低成本方向发展，同时，随着新材料、新结构的出现，激光焊接技术将逐步替代一些传统的焊接工艺，在航天领域中占据重要地位。132 结束语激光技术的广泛应用已经成为了我们生活不可缺少的一部分，在21世纪，激光技术只会越来越多的应用到各行各业。当前的激光技术还不是非常的成熟，还有很大的提升空间。特别是我国当前的激光技术和国际先进水平还有一定的差距，所以在激光技术这方面要更加的努力发展。参考文献：1 汤文杰,汤文波.激光技术在印刷中的最新应用J. 印刷世界,2011(03):10112 孙德鸿,王占超.维激光扫描技术在地形地质测量中的应用J. 水利水电施工,2011(01):76803 陈士英,张平贵,卢俊平.激光雷达技术及其在大气环境监测中的应用J. 内蒙古科技与经济,2010(2):85864 石本义,毕昆,陈四海等.激光散斑技术在农产品检测中的应用J.中国农学通报,2011,27(02):4104155 丁春永.激光焊接技术及其在汽车工业中的应用J. 砚代捍接,2005(06):48516 左铁钏,陈 虹.21 世纪的绿色制造激光制造技术及应用J. 机械工程学报,2009,45(10):1061107 邱星武.激光技术在材料加工领域的发展及应用J.稀有金属与硬质合金,2010,38(1):61638 程灿军,钟如涛,汪连运. 激光加工技术在冶金行业的应用J. 武钢技术,2010,48(3):58619 刘效勇.激光技术在作物育种中的应用J. 现代农业, 2010(13):535410 高永春,许贺菊,赵强等. 激光技术在医学中的应用与进展J. 华北煤炭医学院学报,2009,11(3):33033211 马中洲,张凤晶,王晓娟.激光全息