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CO2激光器:优秀的热源替代方案

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:从一个2kW CO2激光器发出的辐射光一般可以聚焦成直径为0.2mm左右的光斑,所以其功率密度为[2000/]=0.6×105W/mm2,而电弧的功率密度为5~500W/mm2,只有电子束的功率密度可以与之相比。通过散焦,激光还可以提供最低功率的热源。雷管排出的热气和小颗粒进入主装药,从而点燃炮壳。每次发射时这些雷管需要被更换,因此在战场上需要提供雷管,这就会产生后勤和存储问题。

CO2激光器:优秀的热源替代方案

这是本书的主题。从一个2kW CO2激光器发出的辐射光一般可以聚焦成直径为0.2mm左右的光斑,所以其功率密度为[2000/(π×0.12)]=0.6×105W/mm2,而电弧的功率密度为5~500W/mm2,只有电子束的功率密度可以与之相比。因而在当今甚至一般功率水平的激光都可以为产业提供最高功率的热源。通过散焦,激光还可以提供最低功率的热源。倘若光束能够吸收,这样的功率密度范围可以使已知的任何材料发生气化,或给材料做特殊的热试验。激光是最柔性和最容易实现自动化的工业能源之一。当今激光被应用于切割、焊接和表面处理等制造工艺。它也被用于热处理、熔炼、合金化、镀膜、机械加工、微刻、立体印刷、弯曲、构造组织、清洁、雕刻和标记,这些工艺将在后面的章节中进行讨论,在本书中不讨论激光跟踪和激光对火箭的击落技术[33]

激光被认为可以用于点燃榴弹炮的炮壳[34],目前的炮壳需要一根雷管——一种装有高能材料的药筒。雷管排出的热气和小颗粒进入主装药,从而点燃炮壳。每次发射时这些雷管需要被更换,因此在战场上需要提供雷管,这就会产生后勤和存储问题。如果采用激光通过一个光学窗口直接点燃装药将会避免这些问题。这种情况下就要求Nd-YAG激光非常稳固,以至于能够承受超重力。(www.xing528.com)

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