레이저의 장점

레이저

소개

레이저의 중국어 본명은' laser' 와' laser' 로, 문학명 LASER 의 음역이며, 빛의 증폭을 자극하는 영어 단어의 이니셜로 이루어진 약어이다. 그것은 "자극 방사선의 광학 증폭" 을 의미합니다.

레이저 발전

원자나 분자와 같은 미시입자에 고에너지급 E2 와 저능급 E 1, E2 와 E 1 의 입자 수 밀도가 N2 와 N 1 인 경우, 자발적 발사 전이, 자극 발사 전이, 자극 흡수 전이라는 세 가지 과정이 있습니다. 발생된 발사 전이로 인한 발생된 광선은 입사광과 동일한 주파수, 단계, 전파 방향 및 편광 방향을 가집니다. 따라서 같은 일관된 복사장에서 발생하는 대량의 입자의 자극은 관련이 있다. 자극 된 발사 전이와 자극 된 발사 흡수 전이의 확률은 입사 방사선 장의 단색 에너지 밀도에 비례합니다. 두 에너지 수준의 통계 가중치가 같으면 두 프로세스의 확률이 같습니다. 열 균형의 경우 N2 < N 1 이므로 자극 흡수 전이가 유리하며, 빛은 물질을 통과할 때 일반적으로 자극 흡수로 인해 감쇠합니다. 외부 에너지의 자극은 열 균형을 파괴하여 N2 > N 1 을 입자 수 반전 상태라고 합니다. 이 경우, 자극 된 발사 전이가 지배적이다. 빛은 길이가 L 인 레이저 작동 물질 (활성 물질) 을 통과한 후 광도가 eGl 배로 증가한다. G 는 (N2-N 1) 에 비례하는 계수로, 게인 계수라고 하며, 그 크기도 레이저 공질의 특성 및 광파 주파수와 관련이 있습니다. 활성 물질은 레이저 증폭기이다.

활성화된 물질을 두 개의 평행 반사경 (적어도 하나는 부분적으로 투과됨) 으로 구성된 광학 공진기 (그림 1) 에 배치하면 고에너지 입자가 모든 방향으로 자발적으로 방출됩니다. 여기서 비축 광파는 공진기를 빠르게 빠져나간다. 축 방향으로 전파되는 광파는 캐비티 내에서 앞뒤로 전파될 수 있으며 레이저 재질에서 전파될 때 광도가 계속 증가합니다. 공진기 내의 단방향 작은 신호 게인 G0l 이 단방향 손실 δ(G0 은 작은 신호 게인 계수) 보다 크면 자체 진동이 발생할 수 있습니다. 원자의 운동 상태는 서로 다른 에너지 수준으로 나눌 수 있다. 원자가 고능급에서 저능급으로 점프할 때 해당 에너지의 광자 (자발적 복사라고 함) 를 방출한다. 마찬가지로 광자가 에너지 레벨 시스템에 입사하여 흡수되면 원자가 저에너지 레벨에서 고 에너지 레벨 (충격 흡수) 로 이동합니다. 그런 다음 고에너지급으로 점프하는 일부 원자는 저능급으로 점프하여 광자 (이른바 자극 방사선) 를 방출한다. 이 운동들은 고립된 것이 아니라 자주 동시에 진행된다. 우리가 적절한 매체, 공진기, 충분한 외부 전기장을 사용하는 것과 같은 조건을 만들 때, 자극 방사선이 자극 흡수보다 크게 확대되면 광자가 방출되어 레이저가 생성됩니다.

레이저 복사를 받다

"자극 방사선" 이란 무엇입니까? 그것은 위대한 과학자 아인슈타인이 19 16 년에 내놓은 새로운 이론에 기반을 두고 있다. 이 이론은 물질을 구성하는 원자에서 서로 다른 수의 입자 (전자) 가 서로 다른 에너지 수준에 분포되어 있다는 것을 의미한다. 고에너지급 입자가 광자에 의해 자극되면 고에너지급 점프 (jump) 에서 저능급으로 이동합니다. 이 때, 그것들 은 그것들 을 자극하는 빛 과 같은 성질의 빛 을 방사하고, 어떤 상태 에서 미약한 빛 도 강한 빛 을 불러일으킬 수 있다. 이를 "자극 방사선의 광학 확대" 라고 하며, 간단히 레이저라고 합니다. 레이저에는 고휘도, 높은 방향성, 높은 단색, 높은 상관성의 네 가지 주요 특징이 있습니다.

고휘도 레이저

솔리드 스테이트 레이저의 밝기는 최대1011w/cm2sr 입니다. 뿐만 아니라 고휘도 레이저 빔이 렌즈를 통해 초점이 맞춰지면 초점 근처에서 수천 도, 심지어 수만 도의 고온을 만들어 거의 모든 재료의 가공을 가능하게 할 수 있다.

레이저의 높은 방향성

레이저의 높은 방향성으로 장거리 전송을 효과적으로 수행할 수 있으며, 초점에 매우 높은 전력 밀도를 보장할 수 있습니다. 둘 다 레이저 가공의 중요한 조건입니다.

레이저의 높은 단색 성

레이저의 높은 단색성으로 인해 빔이 초점에 정확하게 초점을 맞추고 높은 전력 밀도를 얻을 수 있습니다.

레이저의 높은 상관성

일관성은 주로 광파의 각 부분의 위상 관계를 설명합니다. 바로 레이저가 상술한 기이한 특성을 가지고 있기 때문에 공업 가공에 광범위하게 응용되었다.

현재 레이저는 레이저 용접, 레이저 절단, 레이저 펀치 (경사 구멍, 불규칙 구멍, 석고 구멍, 수송지 구멍, 강판 구멍, 포장 인쇄공 등) 에 널리 사용되고 있습니다. ), 레이저 담금질, 레이저 열처리, 레이저 마킹, 유리 조각, 레이저 미세 조정, 레이저 리소그래피, 레이저 필름, 레이저 필름 가공, 레이저 패키지, 레이저 회로 수리, 레이저 배선 기술, 레이저 청소 등

30 여 년의 발전을 거쳐 지금은 레이저가 거의 어디에나 있다. 레이저 침술, 레이저 절단, 레이저 용접, 레이저 담금질, CD, 레이저 거리 측정기, 레이저 자이로 스코프, 레이저 교정기, 레이저 메스, 레이저 폭탄, 레이저 레이더, 레이저 총, 레이저 총 등 생활과 과학 연구의 모든 측면에 적용되었습니다. 가까운 장래에, 레이저는 확실히 더 광범위하게 응용될 것이다.

레이저 무기는 방향성 레이저 빔을 이용하여 목표물을 직접 파괴하거나 마비시키는 방향성 에너지 무기이다. 작전 목적에 따라 레이저 무기는 전술 레이저 무기와 전략 레이저 무기로 나눌 수 있다. 무기 시스템은 주로 레이저, 추적, 조준 및 발사 장치로 구성되어 있다. 현재 일반적으로 사용되는 레이저는 화학 레이저, 고체 레이저 및 CO2 레이저입니다. 레이저 무기는 공격 속도가 빠르고, 회전이 유연하며, 타격이 정확하고, 전자기 간섭이 없다는 장점이 있지만 날씨와 환경에 취약하다는 단점도 있다. 레이저 무기는 이미 30 여 년의 역사를 가지고 있으며, 그 핵심 기술도 돌파를 이루었다. 미국 러시아 프랑스 이스라엘 등은 각종 레이저 사격 실험에 성공했다. 현재 저에너지 레이저 무기는 근거리 간섭 및 실명 광전 센서, 인간의 눈 공격 및 일부 향상된 관측 장비에 주로 사용되고 있습니다. 고에너지 레이저 무기는 주로 화학 레이저를 사용한다. 현재 수준에 따르면 향후 5- 10 년 내에 지상과 공중플랫폼에 배치하여 전술 방공, 전구 미사일 및 반위성작전에 사용될 것으로 예상된다.

레이저의 기타 특성

레이저에는 많은 특징이 있다. 첫째, 레이저는 단색이거나 단주파수이다. 일부 레이저는 서로 다른 주파수의 레이저를 동시에 생산할 수 있지만, 이 레이저들은 서로 격리되어 별도로 사용된다. 둘째, 레이저는 상호건조광입니다. 건조광의 특징은 그것의 모든 광파가 동기화되어 있고, 전체 빛은 마치' 파열' 과 같다는 것이다. 셋째, 레이저는 고도로 집중되어 있습니다. 즉, 분산되거나 수렴하기 위해서는 긴 거리가 필요합니다.

레이저는 1960 년대에 발명된 일종의 광원이다. 레이저는 영어 "자극 된 발광 증폭" 의 약자입니다. 레이저는 여러 가지 종류가 있는데, 크기는 축구장에서 쌀이나 소금 한 알까지 다양합니다. 가스 레이저에는 he-ne 레이저와 아르곤 레이저가 포함됩니다. 고체 레이저에는 루비 레이저가 포함됩니다. 반도체 레이저에는 CD 플레이어, DVD 플레이어 및 CD-r om 의 레이저 다이오드와 같은 레이저 다이오드가 있습니다. 각 레이저에는 레이저를 생성하는 고유한 방법이 있습니다.

레이저 기술의 응용

레이저 가공 기술은 레이저 빔과 물질의 상호 작용을 이용하여 절단, 용접, 표면 처리, 구멍 뚫기, 미세 가공 재료, 물체를 광원으로 인식하는 기술이다. 가장 전통적인 응용 분야는 레이저 가공 기술이다. 레이저 기술은 빛, 기계, 전기, 재료, 검사 등 다학과 관련된 종합 기술이다. 전통적으로 연구 범위는 일반적으로 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

레이저 가공 시스템. 레이저, 광섬유 시스템, 가공 기계, 제어 시스템 및 검사 시스템을 포함합니다.

레이저 가공 기술. 절단, 용접, 표면 처리, 드릴링, 대시, 표시, 미세 조정 등의 가공 기술을 포함합니다.

레이저 용접: 차체 두꺼운 판, 자동차 부품, 리튬 배터리, 심장박동기, 밀폐 릴레이 등 밀폐장치와 용접 오염과 변형을 허용하지 않는 다양한 부품입니다. 현재 사용 중인 레이저는 YAG 레이저, CO2 레이저 및 반도체 펌프 레이저입니다.

레이저 절단: 자동차 산업, 컴퓨터, 전기 캐비닛, 목공 공구 금형 산업 다양한 금속 부품 및 특수 재료 절단, 원형 톱날, 아크릴, 스프링 워셔, 2mm 이하 전자 부품의 구리 판, 일부 금속판, 강관, 주석 도금 철판, 납도금 강판, 인청동, 접착제 보드, 얇은 사용 된 레이저는 YAG 레이저와 CO2 레이저입니다.

레이저 마킹: 다양한 재료와 거의 모든 산업에 광범위하게 적용됩니다. 현재 사용 중인 레이저는 YAG 레이저, CO2 레이저 및 반도체 펌프 레이저입니다.

레이저 천공: 레이저 천공은 주로 항공 우주, 자동차 제조, 전자기기, 화공 등의 산업에 적용된다. 레이저 천공의 빠른 발전은 주로 천공용 YAG 레이저의 평균 출력력이 5 년 전 400w 에서 800w 로 높아져 1000w 에 이르렀으며, 현재 국내 레이저 천공이 비교적 성숙한 응용은 인조 금강석과 천연 금강석 드로잉 몰드의 생산과 시계 기기, 비행기 블레이드, 다층 인쇄 회로 기판 등 업계의 보석 베어링 생산이다. 현재 사용 중인 레이저는 대부분 YAG 레이저와 CO2 레이저이지만 준분자 레이저, 동위원소 레이저, 반도체 펌프 레이저도 있다.

레이저 열처리: 실린더 라이너, 크랭크 샤프트, 피스톤 링, 정류자, 기어 등의 부품 열처리, 항공 우주, 기계 산업 등 자동차 산업에 널리 사용됩니다. 레이저 열처리는 우리나라에서의 응용이 외국보다 훨씬 광범위하다. 현재 사용 중인 레이저는 대부분 YAG 레이저와 CO2 레이저이다.

레이저 래피드 프로토 타이핑: 레이저 가공 기술과 컴퓨터 수치 제어 기술 및 유연한 제조 기술을 결합하여 형성됩니다. 금형 및 모형 산업에 많이 사용됩니다. 현재 사용 중인 레이저는 대부분 YAG 레이저와 CO2 레이저이다.

레이저 코팅: 항공 우주, 금형, 기계 산업에 광범위하게 적용된다. 현재 사용 중인 레이저는 대부분 고전력 YAG 레이저와 CO2 레이저이다.

의학에서의 레이저 응용

치과에 사용되는 레이저 시스템

치과 응용에서의 레이저 기능에 따라 몇 가지 다른 레이저 시스템으로 나눌 수 있다. 레이저를 구분하는 중요한 특징 중 하나는 빛의 파장이 조직에 미치는 영향이 다르다는 것이다. 가시광선과 근적외선 스펙트럼의 빛 흡수율이 낮고 관통성이 강하여 아르곤 이온 레이저, 다이오드 레이저 또는 Nd: YAG 레이저 (그림 1) 와 같은 치아 조직의 깊이를 관통할 수 있습니다. Er: YAG 레이저와 CO 레이저의 빛 관통성이 좋지 않아 치아 조직을 약 0.0 1mm 까지만 관통할 수 있습니다. 레이저를 구별하는 두 번째 중요한 특징은 진단용 다이오드 레이저와 같은 레이저의 강도 (즉, 전력) 로, 몇 밀리와트에 불과하며 레이저 디스플레이에도 사용할 수 있습니다.

치료에 사용되는 레이저는 보통 몇 와트의 중간 강도 레이저이다. 레이저가 조직에 미치는 영향은 또한 레이저 펄스가 발사되는 방식에 달려 있다. 전형적인 연속 펄스 발사 방법은 이온 레이저, 다이오드 레이저, CO2 레이저 및 레이저입니다. Er: YAG 레이저 또는 많은 Nd: YAG 레이저가 짧은 펄스로 발사됩니다. 짧은 펄스 레이저의 강도 (즉, 전력) 는 1 ,000W 이상에 이를 수 있습니다. 이러한 고강도, 하이라이트 흡수 레이저는 하드 조직 제거에만 적합합니다.

치아 우식증 진단에 레이저 적용

1. 탈광과 얕은 충치

2. 열성 충치

치료에 레이저 적용

1. 잘라내기

필러 중합 및 피트 처리

레이저 빔 무기

레이저 역사

1958 년, 미국 과학자 로효와 도스는 내부 전구에서 나오는 빛을 희토 결정체에 비출 때 결정체의 분자가 밝은 빛을 발하여 계속 함께 모이는 신기한 현상을 발견했다. 이 현상에 따르면, 그들은' 레이저 원리' 를 제시했다. 즉, 한 물질이 분자의 고유 진동 주파수와 같은 에너지에 의해 자극될 때, 이런 차이가 없는 강한 빛인 레이저가 발생한다. 그들은 이를 위해 중요한 서류를 찾았다.

쇼로와 돈스의 연구 성과가 발표되자 각국 과학자들은 각종 실험 방안을 제시했지만 모두 성공하지 못했다. 1960 5 월 15 일 미국 캘리포니아 휴즈 연구소의 과학자들은 파장이 0.6943 미크론인 레이저를 얻었다고 발표했습니다. 이는 인류 역사상 최초로 획득한 레이저 다발이기 때문에 레이저를 실용분야에 도입한 세계 최초의 과학자가 되었습니다.

1960 년 7 월 7 일, 메만은 세계 최초의 레이저의 탄생을 발표했다. 메만의 계획은 루비 결정체의 크롬 원자를 고강도의 플래시관으로 자극하여 상당히 집중된 가늘고 긴 빨간색 빔을 만들어 어느 시점에 명중할 때 태양 표면보다 더 높은 온도에 도달할 수 있도록 하는 것이다.

구 소련 과학자 H.γ. 바소프는 1960 년에 반도체 레이저를 발명했다. 반도체 레이저의 구조는 일반적으로 P 층, N 층 및 활성 층으로 구성되어 이중 이질적 매듭을 형성합니다. 작은 크기, 커플링 효율, 응답 속도, 파장 및 크기가 광섬유 크기에 맞게 조정되고 직접 변조가 가능하며 일관성이 좋다는 특징이 있습니다.

중국 레이저 연구의 새로운 진전은 군사 과학에 중요한 의의가 있다.

중과원에 따르면 중과원 물리학소 왕수도 연구개발팀의 노력을 통해 처음으로 대면적 준분자 레이저 에너지를 직접 측정해 직경 100mm 을 효과적으로 측정해 현재 세계에서 열전 레이저 탐지기 크기가 가장 크다고 합니다. 중국 원자력과학연구원 전문가와의 협력과 국가실험실에서의 실험에 따르면 이 시스템은 다양한 에너지구역 (10-20J 및 100-200mJ) 에서 예상 기술 지표를 달성했다.

소개에 따르면 레이저 융합 연구는 유망한 에너지 발전 과제로, 레이저로 제어되는 열핵융합 반응은 반드시 인류 생활에 새로운 전환을 가져올 것이다. 레이저 융합은 군사 과학 연구에서도 중요한 의의가 있다. 레이저 융합 실험에서, 특히 간접 구동 융합 연구에서 사람들은 높은 X-레이 변환 효율, 좋은 방사선 수송 환경, 최고의 방사선 구동장을 추구해 강력한 방사선 구동장을 만들었다. 이러한 연구 과정에서 준분자 레이저의 에너지를 직접 모니터링하고 연구하는 것은 매우 중요하다.

이 프로젝트의 R&D 는 개발된 제품 시장을 지속적으로 개척할 수 있을 뿐만 아니라 국가가 개발하고 있는 애플리케이션 수요 프로젝트를 수행 및 개발할 수 있는 능력도 갖추고 있다는 연구결과가 나왔다.

"레이저 혁명" 은 큰 의미가 있다

현대 사회에서는 정보의 역할이 점점 더 중요해지고 있다. 정보가 빠르고 정확하며 풍부할수록 주도권이 활발해지고 성공할 기회가 많아진다. 레이저의 출현은 정보 혁명을 불러일으켰다. VCD 및 DVD 디스크에서 레이저 사진 촬영에 이르기까지 레이저를 사용하면 효율성이 크게 향상되어 사람들이 정보를 저장하고 추출할 수 있습니다. "레이저 혁명" 은 큰 의미가 있습니다. 레이저는 공간 제어와 시간 제어가 우수하여 가공된 개체의 재질, 모양, 치수 및 가공 환경에 큰 자유도가 있으며 특히 자동 가공에 적합합니다. 레이저 가공 시스템과 컴퓨터 수치 제어 기술을 결합하면 효율적인 자동화 가공 설비를 형성할 수 있으며, 기업이 적시에 생산하는 핵심 기술이 되어 품질, 효율성, 저비용의 가공 생산에 대한 광범위한 전망을 열어줍니다. 현재 레이저 기술은 이미 우리의 일상생활에 녹아들어 있으며, 앞으로 몇 년 동안 레이저는 우리에게 더 많은 기적을 가져다 줄 것이다.

레이저는 방향, 밝기, 단색 등의 특징을 지닌 현대의 신형 광원으로 레이저 거리 측정, 레이저 천공 절단, 지진 모니터링, 레이저 수술, 레이저 노래 등 널리 사용되고 있습니다. 레이저 무기의 독특한 절삭 효과, 충격파 효과, 방사선 효과는 방공, 대전차, 폭격기 등에서 광범위하게 응용되고 그 신기한 위력을 보여준다. 중국 레이저 업계에는 두 개의 선두 회사, 남방의 대족 레이저와 북방의 G 코다 (600986) 가 있다. 흥미롭게도, 이 두 레이저 주식의 발행 부수는 각각 5468 만 주와 4953 만 주에 불과하며 모두 주머니 크기이지만, G 과대의 주가는 대족 레이저만큼 작지 않기 때문에 미래에는 강력한 폭발 잠재력이 있다. G 코다의 주요 업무는 레이저 전자 제품이다. 회사는 외자와 합작하여 국제 선진 기술 수준을 갖춘 레이저 헤드 및 관련 전자제품을 생산한다. 회사는 운영 생산 라인 24 개를 설치하여 3 대 유형의 다형 레이저 헤드를 생산하며, 매년 각종 레이저 헤드 4800 만 건을 가공하여 국내 최대 레이저 헤드 생산기지가 되어 업계 내' 레이저 대대' 와 대적할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저) G 코다의 지주자회사인 동영코잉 레이저 전자유한공사는 전자레이저 헤드, 기심 및 관련 제품의 생산과 판매에 종사한다. 주도 제품 디지털 디코딩 레이저 헤드는 컴퓨터, DVD 플레이어, 게임기 등 첨단 전자 제품에 광범위하게 적용된다. 현재 주요 고객은 LG 전자, 아석컴퓨터, 건흥전자 등 유명 IT 업체입니다. 레이저 헤드와 그 제품군은 광학, 전자, 정밀 기계, 마이크로컴퓨터, 신소재, 마이크로가공 등 첨단 기술의 에센스를 결집시켜 가장 현대화된 것이기 때문이다.

또한, GCoda 의 모회사인 Coda 산업은 GCoda 의 2005 년 연보에서' 청도 저온 상압 액화석유가스 저장 사업' 이 완공된 후 상장회사에 주입될 것이라고 약속했다. G 코다가 화동지역 최대 액화석유가스 기지 프로젝트를 보유하여 막대한 이익 성장점을 창출했다. 액화석유가스는 판매자 시장이기 때문에 가격이 급등할 수 있고 회사의 발전 전망이 일류이기 때문이다. G 코다와 대족 레이저는 국내 레이저 전자의 두 거물로 레이저와 액화석유가스 건설 사업의 두 가지 주요 주먹 산업을 형성하고 있다. 특히 액화석유가스 사업이 주입되면 회사 실적이 크게 늘어날 것으로 보인다. 현재 유통주식은 5 천만 주 미만이며, 주가는 순자산 부근에 있으며, 8.6 위안의 발행 가격에서 멀리 떨어져 있어 비교적 좋은 투자투기가치가 있다. 최근 주력이 대거 베끼기에 개입하여 뒷시장이 사라질 가능성이 있어 면밀한 관심을 받을 만하다. 레이저 과학은 1960 년대에 발전한 신흥 학과로 원자력, 컴퓨터, 반도체 기술에 이어 주요 과학 기술 성과 중 하나이다.

참고 자료:

/view/2695.htm