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文档简介

、激光表面处理2、电子束表面处理3、离子注入表面改性1、激光表面处理主要内容1、激光的特点2、激光表面处理设备3、激光表面处理技术11激光的特点激光(Laser)通过辐射线的受激放射达到光的放大,简称激光1.高单色性激光具有相同的位相和波长,其频率组成范围非常狭窄,就是受激辐射光单色性非常好。精确地聚焦到焦点上,得到很高的功率密度2高方向性激光光束的发散角可以小于一到几个毫弧度,可以认为光束基本上是平行的。激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离的同时,还能保证聚焦得到极高的功率密度3高相干性相干性主要描述光波各个部分的相位关系。因为它的频率很单纯,从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播,可以用透镜把它们会聚到一点上,把能量高度集中起来,这就叫相干性高。4高亮度激光器发射出来的光束非常强,聚集后的功率密度可达1014W/cm2,在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温,这就使其可能可加工几乎所有的材料。12激光表面处理设备激光器的基本构成●增益介质—光放大器(粒子反转,粒子数不再遵守Boltzman分布)●泵浦源为放大器提供能量(闪光灯、放电、其它激光等)●光谐振腔——将受激放大的光储存在腔模中(增加放大器等效长度增加模密度1.增益介质,2.泵浦源,3.反射镜,4.输出功率藕合器,5.激光束激光器示意图12.1激光器的分类●按工作物质:气体激光器、固体激光器、液体激光器、半导体激光器等●按运转方式:连续激光器、脉冲激光器、超短脉冲激光器、稳频激光器、可调谐激光器●按波长:红外激光器、可见光激光器、紫外激光器、毫米波激光器、Ⅹ射线激光器等泵●按泵浦方式:电激励激光器、光泵浦激光器、核能泵浦激光器、热能激励激光器等●按谐振腔:内腔激光器、外腔激光器、环形腔激光器折叠腔激光器等根据工作物质分类固体激光器红宝石,Nd:YAG,钕玻璃气体激光器He-Ne,C02,离子激光器液体激光器染料激光器半导体激光器:同质结,异质结,量子阱122固体激光器●主材料:晶体或玻璃晶体:1)金属氧化物Al2O3,氧化钇Y2O3,钇铝石榴石Y3A15O12(YAG)2)铝酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。铝酸钇YALO3YAP、氟磷酸钙Ca(PO小3F等3)氟化物晶体:氟化钙CaF2、氟化钡BaF玻璃:硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐玻璃(有高的机械强度、高的导热特性)掺杂材料:稀土元素(Nd3,Er3,Ho3,Sm2+,Er2+)过渡金属(Cr3+,Ni3+)固体激光器的特点●能量大,峰值功率高●结构紧凑、牢固耐用●连续输出功率不如气体激光器固体激光器基本结构工作物质聚光腔全反射镜部分反射镜1.工作物质

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