💥 Первый лазер был изобретён американским физиком Теодором Майманом 16 мая 1960 года в исследовательской лаборатории Хьюза (Hughes Research Laboratories). Майман создал лазер вопреки мнению многих учёных, которые были уверены, что рубин не годится в качестве рабочей среды. 7 июля 1960 года на специально созванной пресс-конференции Майман объявил о создании лазера и рассказал о возможных областях его применения — связь, медицина, военная техника, транспорт, высокие технологии. Особенности конструкции:
▪️ В качестве активной среды — кристалл искусственного рубина ( оксид алюминия Al₂O₃ с небольшой примесью хрома Cr ).
▪️ Из кристалла был изготовлен стержень в виде цилиндра диаметром 1 и длиной 2 см, который в процессе работы подвергался облучению излучением импульсной газоразрядной лампы.
▪️ Резонатором служил резонатор Фабри-Перо, образованный серебряными зеркальными покрытиями, нанесёнными на торцы стержня.
▪️ Лазер работал в импульсном режиме, излучая свет с длиной волны 694,3 нм.
▪️ Майман предложил принцип накачки рабочего тела — короткими вспышками света от лампы-вспышки.
▪️ Зеркальные покрытия на торцах кристалла создавали положительную обратную связь, чтобы усилитель стал генератором.
▪️ Расчёты Маймана показали, что атомы хрома в кристалле рубина имеют подходящую систему энергетических уровней, которая делает возможной генерацию лазерного излучения.
▪️ Первый лазер Маймана стал отправной точкой для развития лазерных технологий. Лазеры стали незаменимыми инструментами в физике, химии, биологии и других научных дисциплинах, позволили учёным проводить более точные эксперименты и измерения.
▪️ Лазеры стимулировали дальнейшие исследования и инновации в области оптики и фотоники, привели к разработке новых типов лазеров, увеличению мощности и эффективности.

Импульсные лазеры мощнее непрерывных в плане мощности:
▫️Непрерывные лазеры характеризуются постоянной выходной мощностью, которая может достигать десятков киловатт. Это делает их идеальными для задач, требующих высокой мощности на протяжении длительного времени, таких как лазерная резка или сварка металлов.
▫️Импульсные лазеры работают иначе — они передают энергию в короткие, мощные вспышки. Это делает их менее энергоёмкими, поскольку импульсы могут достигать высокой пиковой мощности при минимальном общем энергопотреблении. Такой подход позволяет выполнять точные, деликатные работы, не перегревая материал.

Таким образом, для крупных производств, где необходима высокая мощность и стабильность, лучше подойдут непрерывные лазеры, а для точных задач, таких как микросварка, очистка поверхности или гравировка, рекомендуется использовать импульсные лазеры. #лазер #техника #science #физика #physics #производство

💥 Лазерная очистка поверхности старой монеты

💥 Лазерная резка

🔦 Лазерная сварка с разной формой луча

💥 Лазерное скальпирование микросхемы

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔥 Наплавка гребного винта лазерной сваркой ⚙️

Лазерная наплавка — метод нанесения нового слоя металла на деталь или заготовку с помощью сфокусированного лазерного излучения в среде защитного газа. Применяется для восстановления гребного винта — устранения эрозионных разрушений лопастей, которые возникают из-за коррозии и износа в морской воде.

Процесс наплавки гребного винта лазерной сваркой включает несколько этапов:
1. Подготовка поверхности — изношенный слой металла удаляют до чистового с помощью механической обработки (токарной, фрезерной или шлифовальной).
2. Выбор материала — для наплавки используют специальный металлический порошок или сплав, выбор зависит от свойств детали, условий эксплуатации и требований к восстановлению.
3. Лазерное воздействие — мощный лазерный луч фокусируется на поверхности, энергия лазера нагревает поверхность до температуры плавления, создавая «ванну расплава».
4. Наплавка материала — металлический порошок или проволока подаются на плавящуюся поверхность, материал моментально плавится и сливается с базовой поверхностью, образуя новый металлический слой.
5. Контроль нанесения — процесс контролируется с высокой точностью, позволяя равномерно наносить слой материала и достичь желаемых геометрических характеристик.
6. Охлаждение — после наплавки деталь быстро остывает, что предотвращает коробление и разупрочнение основного металла.
7. Финишная обработка — проточка, шлифовка или фрезерование для достижения нужной геометрии и шероховатости.

Специалисты отмечают, что лазерная наплавка позволяет увеличить срок службы гребного винта — наплавленный слой превосходит основной металл по физико-механическим свойствам, исключаются поры и несплавления. Однако есть и ограничения: заниженная мощность излучения (менее 1,4 кВт) может привести к образованию внутренних структурных дефектов (пор, несплавлений), а высокая мощность (более 2,2 кВт) — к дефектам структуры, перегревая ванну расплава. #лазер #техника #science #физика #physics #производство

💥 Первый лазер

💥 Лазерная очистка поверхности старой монеты

💥 Лазерная резка

🔦 Лазерная сварка с разной формой луча

💥 Лазерное скальпирование микросхемы

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib