Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej Zakład Obróbki Skrawaniem	Technologia maszyn: Technologie kształtujące - Obróbka skrawaniem
Nazwisko Imię: Furmanowicz Łukasz				Semestr: III	Wydział: BMiZ	Kierunek: ZiIP	Grupa lab.: 3
Temat ćwiczenia: Skoncentrowane źródła energii w obróbce ubytkowej
Data wykonania ćwiczenia: Data oddania sprawozdania:			Data i podpis prowadzącego:			Ocena:

1. Zasada działania lasera

Działanie lasera opiera się na dwóch zjawiskach: inwersji obsadzeń i emisji wymuszonej. Emisja wymuszona zachodzi gdy atom wzbudzony zderza się z fotonem o takiej częstotliwości, że jego energia kwantu jest równa różnicy energii poziomów między stanem wzbudzonym a podstawowym. Foton uderzający nie ulega pochłonięciu, ale przyspiesza przejście atomu ze stanu wzbudzonego do podstawowego i dlatego z atomu wylatują w tym samym kierunku dwa spójne, to znaczy zgodne w fazie fotony o tej samej energii więc i częstotliwości. Proces taki przewidział teoretycznie Einstein w 1917 roku. Pierwszy laser, którego nazwa pochodzi od pierwszych liter angielskiego zwrotu Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation co w polskim tłumaczeniu brzmi "Wzmocnienie światła prze wymuszoną emisję promieniowania" zbudował dopiero w 1960 roku przez T. Maimana.

Aby mogła zachodzić w dużych ilościach emisja wymuszona należy w ośrodku wzmacniającym stworzyć odpowiednie warunki, to znaczy spowodować, by więcej elektronów było w stanie wzbudzonym niż w stanie podstawowym. Taki proces nosi nazwę inwersji obsadzeń (odwrócenia obsadzeń). Wtedy rezonansowy foton wyzwala emisje wielu fotonów naraz o tej samej fazie i częstotliwości. Aby to dokonać trzeba znaleźć taki materiał aby na pewnym poziomie wzbudzonym czas przebywania elektronu był dostatecznie długi. Taki poziom nazywamy poziomem metastabilnym. Do tej pory zbudowano wiele typów laserów i uzyskano efekt laserowy w setkach ośrodków czynnych (stałych, ciekłych i gazowych). Odwrócenie obsadzeń uzyskuje się za pomocą oświetlenia światłem (pompowanie optyczne), innym laserem, światłem błyskowym, wyładowaniem prądu w gazach, reakcjami chemicznymi albo wykorzystać rekombinację w półprzewodnikach.

2. Rodzaje laserów

1. W zależności od ośrodka czynnego

• Laser na ciele stałym

• Laser na cieczy

• Laser gazowy

• Laser półprzewodnikowy

2. W zależności od sposobu pracy

• Lasery ciągłe

• Lasery impulsowe (szczególny rodzaj - laser femtosekundowy)

3. W zależności od zastosowań

• Specjalne lasery gazowe wytwarzające ultrafiolet

• Lasery używane w stomatologii i dermatologii

• Półprzewodnikowe diody laserowe

3. Zastosowanie laserów

1. Poligrafia - w naświetlarkach filmów poligraficznych, w naświetlarkach offsetowych form drukowych, w naświetlarkach zintegrowanych z maszyną drukarską

2. Znakowanie produktów - Używa się ich przy liniach produkcyjnych posiadających bardzo wysokiej wydajności (np. 70 000 prod./h) oraz gdy chcemy uzyskać trwały i estetyczny nadruk. Podstawowym założeniem stosowania lasera do znakowania jest jego trwałość oraz nieusuwalność znaku. Aby 'zniszczyć' np. datę przydatności do produkcji na towarze spożywczym wykonaną laserem , należałoby zniszczyć także opakowanie lub usunąć etykietę.

3. Laserowe cięcie metali - Cięcie laserowe stanowi nowoczesną metodę obróbki o podobnych parametrach wymiarowych jak klasyczna obróbka mechaniczna. Podstawowa różnica tkwi w stosowanym czynniku tnącym, który w przypadku cięcia laserowego stanowi gorący promień lasera oraz gaz techniczny o dużej czystości. W zależności od stosowanego urządzenia (przede wszystkim jego mocy) cięcie przeprowadza się na trzy sposoby: metodą spalania, stapiania lub sublimacji.

4. Technologia wojskowa:

• Dalmierz

• Systemy naprowadzające

• Broń energetyczna

5. Medycyna - Laserów używa się przede wszystkim dla "twardej" obróbki tkanek:

• cięcia,

• koagulacji,

• odparowania (fotoablacji oraz ablacji stymulowanej plazmą)

• obróbki mechanicznej (rozrywania, fragmentacji czy kawitacji)

6. Telekomunikacja - Nadajniki laserowe przy transmisji światłowodowej, Odczyt i zapis informacji na płytach kompaktowych

7. Efekty wizualne - Tanie lasery diodowe są wykorzystywane jako wskaźniki podczas prezentacji dydaktycznych, konferencyjnych, reklamowych itp., do tworzenia efektów wizualnych np. w spektaklach teatralnych, reklamach, koncertach i dyskotekach

8. Geodezja i budownictwo - poziomnice laserowe, generatory linii

4. Bibliografia

http://www.laser.az.pl/zastosowanie_lasera.html

http://www.fizyka.net.pl

http://pl.wikipedia.org/wiki/Laser

---