1.3. Импульсные СО2-лазеры. Лазеры атмосферного  давления (ТЕА - лазеры). Средние  пиковые  мощности  излучения.        Удельный энергосъем. Качество пучка.

  1.4. Эксимерные лазеры. KrF-лазеры и XeСl-лазеры, их  параметры  структура  пучка.  Длина  волны  излучения.        Удельный энергосъем. Перспективы применения в технологии обработки.

  1.5. Полупроводниковые лазеры и  полупроводниковые  излучающие решетки. Инвариант пучка. Перспективы  увеличения энергетики излучения и применения в схемах накачки твердотельных лазеров.

  Тема  2.  Применение лазерных установок в различных областях науки и техники


Лазерная голография. Формирование объемного изображения; запись и считывание; схемы установки голографической записи; лазеры в системах обработки информации. Лазеры в системах контроля загрязнения атмосферы и океанов. Системы лазерной посадки самолетов. Применение лазеров в медицине.  Лазеры в онкологии, стоматологии, офтальмологии;  обработка гнойных ран; прижигание язв и кровотечений; акупунктура;  резание паренхиматозных органов. Лазерная обработка материалов. Сверление отверстий в часовых камнях; изготовление фильер в алмазах; гравировка и лазерная маркировка; изготовление сеток и реплик; скрайбирование.

7.  Текущий и итоговый контроль

РЕЙТИНГ-ЛИСТ

по дисциплине «Лазерная технология и оборудование»


В течение семестра по результатам текущего и рубежного контроля студенты имеют возможность  набрать 850 баллов, в том числе по видам подготовки:

–  лекционный курс -  450 баллов

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
    лабораторный курс –  200 баллов практические занятия –  200 баллов

Знания студентов по итогам работы в семестре оцениваются по четырех бальной системе:

         85%  оценка «отлично»  723 - 850 баллов

                        70%  оценка «хорошо»  595 - 722 баллов

                        55%  оценка «удовлетворительно»  468 - 594 баллов

                        35%  допуск к экзамену          298 - 467 баллов


На итоговом экзамене во время экзаменационной сессии студент имеет возможность получить 150 баллов, исчисляемых по шкале соответствия традиционным оценкам:

  85%  оценка «отлично»  128 - 150 баллов

                        70%  оценка «хорошо»  105 - 127 баллов

                        55%  оценка «удовлетворительно»  82 - 104 баллов

                       

Усвоение теоретического материала оценивается по результатам помодульного рубежного контроля, проводимого в форме коллоквиумов

№

Наименование модуля

Баллы

Время проведения

1

Технологические лазеры. Устройство, работа и параметры излучения.

100

5 неделя

2

Оптика лазерных пучков и ЛТУ. Элементная база ЛТУ 

100

9 неделя

3

Применение лазеров в технологических процессах и устройствах

150

13 неделя

4

Оборудование для лазерных технологий

100

16 неделя
Лабораторный курс из четырех работ  оценивается в 200 баллов. При успешном выполнении и защите отчета по отдельной работе студент может получить 40 баллов. Дополнительные 40 баллов студент может получить при успешной защите всего цикла работ. На практических занятиях студент может получить 100 баллов по результатам выполнения контрольных заданий. Остальные 100 баллов могут быть получены при выполнении текущей программы занятий  и выполнении индивидуальных заданий, включая написание реферата и доклады. В процессе работы над курсовым проектом студент может набрать 699 баллов, что соответствует оценке «удовлетворительно». В процессе обязательной защиты проекта студент может дополнительно набрать 301 балл. Допуск к защите проекта  соответствует 350 баллов. Окончательная оценка определяется суммой набранных баллов в соответствии :

  «отлично»         850-1000 баллов

               «хорошо»                 700-849 баллов

               «удовлетворительно»        550-699 баллов

Перечень вопросов текущего контроля и самоконтроля

Модуль 1.

Преимущества лазерных технологий. Технологические лазеры (твердотельные, газовые, полупроводниковые) и области их применения. ЛТУ и ЛТК. Структурная оптическая схема ЛТУ. Особенности пучков в ЛТУ. Простейшая оптическая схема ЛТУ. Основные параметры пучка. Мировой рынок ЛТУ и ЛТК. Активные среды твердотельных и газовых лазеров. Их основные характеристики. Оптическая прочность. Газовые лазеры. Преимущества, недостатки. Принцип и механизм работы эксимерных лазеров, параметры излучения. Схемы предыонизации и возбуждения. Типы объемных разрядов, используемые для возбуждения газовых лазеров. Примеры выпускаемых эксимерных лазеров, их параметры. Эксимерные лазеры, разработанные в ИСЭ СО РАН. Принцип и механизм работы СО2 лазера, параметры излучения. Типы разрядов и прокачки рабочей смеси СО2 лазера. Простейшая схема питания СО2 лазера низкого давления. Типы СО2 лазеров (с поперечной (БПЛ) и продольной (ЛДО) накачкой, щелевые, волноводные) Примеры выпускаемых СО2 лазеров, их параметры (ЛГН-702 –Кардамон, Эверлэйз, ТЛ-5М, LCD, RS-1000 фирмы «Рофин Синар».). Твердотельные лазеры. Принцип работы. Преимущества и недостатки. Устройства квантрона твердотельного лазера. YAG-лазеры с ламповой и диодной накачкой. Простейшая оптическая схема ТЛ с плоскими зеркалами резонатора. Схема питания импульсного твердотельного лазера. Блок-схема источника для импульсно-периодической накачки. Схемы поджига ламп (внутреннего, внешнего) Зарядный и разрядный контуры. Коммутаторы. «Дежурная дуга». Волоконные твердотельные лазеры. Функциональная схема лазера Квант-15, принцип работы. Промышленный технологический лазер ЛТН-103. Устройство, работа, параметры пучка. ЛТУ семейства «КВАНТ» . Параметры пучка, области применения. Импульсно-периодические СО2 лазеры JK-700, МЛТИ-500, МЛТИ-1200. Полупроводниковые лазеры. Принцип работы, параметры.

Модуль 2.

Лучевое представление пучков для лазеров с плоским и сферическим резонатором. Габаритный фазовый объем пучка.  Проекция ГФО на плоскость. Селекция угловых мод в ТЛ. Установка внутрирезонаторной диафрагмы и телескопа. Параметры пучка. Оптическая схема ТЛ с модулятором добротности резонатора. Физика работы. Яркость пучка. Простейшая схема ТЛ со сферическим резонатором. Конфокальный резонатор. Параметры гауссова пучка низшей моды. Фокусировка пучка одиночной линзой с установкой в ближней и дальней зонах. Характерные плоскости (ФП, ПП и  ПИ). Фокусировка пучка с применением телескопической системы. Пределы фокусировки. Транспортировка пучка в свободном пространстве и по оптическому волокну. Основные условия (формулы) транспортировки. Фокусировка пучка зеркальными объективами. Проекционные и аксиальные линзовые системы.
Зеркала резонаторов для неодимовых, эксимерных и СО2 лазеров. Особенности работы в непрерывном и импульсном режимах излучения лазера.  Оптическая прочность зеркал. Линзы. Материалы для линз и выходных окон лазерных камер. Светозатворы. Материалы. Параметры.

Модуль 3.


Тепловое действие лазерного излучения (ЛИ) на материалы. Особенности лазерной закалки. Схема ЛТУ для лазерной закалки. Сварка материалов малых толщин.. Схема ЛТУ для лазерной сварки. Газолазерная резка металлов. Газолазерная резка металлов в ИПР. Газолазерная резка диэлектриков пучком непрерывного действия. Газолазерная резка диэлектриков в ИПР. Сверление отверстий одиночным импульсом. Сверление отверстий в диэлектриках в ИПР. Лазерные дальномеры и локаторы. Схемы и работа. Лазерный гироскоп. Устройство и работа. Точность измерений. Лазерный интерферометр и его применение в измерителях малых перемещений. Простейшая схема оптоволоконного канала лазерной связи. Преимущества лазерной связи. Оптическая схема установки для УЛТС. Нагрев мишени и ее сжатие. Лазерное разделение изотопов. Применение лазеров в военном деле. Применение лазерных установок в терапии и хирургии.

Модуль 4.



ЛТК с манипулятором изделий. Двухкоординатные и ротационные системы. ЛТК с манипулятором оптики. Двухкоординатные портальные системы. Автоматизированные ЛТК типа  лазер-робот. ЛТК на базе непрерывных твердотельных лазеров. Промышленные образцы. ЛТК на базе импульсных YAG-лазеров. Промышленные образцы (ЛЮМОНИКС). ЛТК на базе СО2-лазеров с диффузионным охлаждением (КАРДАМОН).

Экзаменационные билеты по дисциплине «Лазерная технология и оборудование»

_______________________________________________________________________________

Лазерная технология и оборудование


БИЛЕТ №1

Конфокальный резонатор. Параметры одномодового пучка.  Преимущества лазерной сварки перед обычной дуговой. Оптико-механические манипуляторы.

Составил:  проф. каф. ЛИСТ

Утвердил:  зав. каф. ЛИСТ 

_________________________________________________________________

Лазерная технология и оборудование


БИЛЕТ №2

1. Схема ТЛ со светозатвором. Получение коротких импульсов излучения. 

2. Охарактеризовать возможности сварки сплавов (стали, алюминиевые сплавы, магниевые и титановые сплавы).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5