Излучатель
На фотографии 1 представлен внешний вид излучателя лазера ЛТН-103 без защитной крышки, который используется в данной лабораторной работе. Излучатель, состоит из резонатора образованного двумя плоскими зеркалами задним 3 и передним 1, имеющими коэффициенты отражения R на длине волны 1,064 мкм 50% и 99.9%, соответственно (рис. 8).
Зеркала резонатора установлены в одинаковые юстировочные узлы 2 и 5 (фотография 1). Внутри резонатора расположены два одноламповых квантрона 4 и электромагнитная заглушка 3. С помощью измерителя мощности 1 производят контроль мощности лазерного излучения. Электромагнитная заглушка 3 предназначена для включения и выключения лазерного луча во время процесса резки. Коллиматор 6 исправляет расходимость лазерного излучения, сохраняя диаметр лазерного пятна в фокусе режущей линзы практически постоянным по всей рабочей площади станка.
Фото. 1. Внешний вид излучателя лазера ЛТН-103.
1 – измеритель мощности, 2 – держатель глухого зеркала, 3 – электромагнитная заглушка, 4 – квантроны, 5 – держатель выходного зеркала, 6 – телескопическая система.
Активный элемент выполнен из алюмоиттриевого граната активированного ионами неодима (YAG:Nd3+) с концентрацией 1ат.% и имеет форму цилиндра диаметром 6,3 мм, длиной 100 мм (рис. 9, в). В качестве лампы накачки применяется Kr-лампа ДНП6/90А (рис. 9,г). Отражатель сделан из кварцевого стекла КЛЖ-7 в форме эллиптического цилиндра (большая ось эллипса – 30 мм, расстояние между фокусами – 13,5 мм) длиной 90 мм (рис.9, б). В отражателе просверлены два параллельных канала, внутри которых располагаются активный элемент и лампа накачки. Из условий параллельного охлаждения диаметры каналов выбраны равными 8 мм (канал активного элемента) и 12 мм (канал лампы накачки). Для охлаждения лампы и элемента через каналы прокачивается дистиллированная вода.
Стойка питания и охлаждения
Стойка питания и охлаждения представляет собой стандартный технологический шкаф с размещенными в нем блоком питания двух ламп накачки БП 4-40 и устройством охлаждения УО-2.
Блок питания бп 4-40
Внешний вид блока питания 2х квантронного твердотельного лазера представлен на фотографии 2, а его технические характеристики в таблице 3.
На передней панели блока питания БП 4 - 40 расположены органы управления и контроля режимов работы блока питания (фотография 2):
ключевой тумблер включения источника питания;
три Ne лампы 3 сигнализирующих о наличии трех фаз питания;
тумблер 1 Вкл/Выкл подключения разделительного трансформатора;
кнопки 2 Вкл/Выкл силовая подачи силового питания на управляющие реле блока питания;
Ne лампа 4 Авария сигнализирующая о нештатном включении блока питания;
кнопки 5 Пуск/Стоп предназначенные для подачи напряжения 380 В на лампы накачки;
кнопка 6 Поджиг подающая высоковольтный импульс поджига на лампы накачки;
ручка 7 резистора Ток регулирующего силу тока накачки;
вольтметр 8 служащий для индикации напряжения на лампах накачки;
амперметр 9 служащий для индикации силы тока протекающего через лампы накачки;
кнопка 10 Сеть ИМ служит для перевода блока питания в квазинепрерывный режим работы;
кнопка 11 Дежурный служит для перевода блока питания в дежурный режим работы;
кнопка 12 Заслонка для включения /выключения резонатора лазера;
амперметр 13 служащий для индикации мощности лазерного излучения.
Фото. 2. Блок питания 2х квантронного твердотельного лазера.
Таблица 3
Основные характеристики блока питания БП 4-40
1 |
Напряжение питания, В |
трехфазная сеть 380 В, |
2 |
Напряжение поджига, кВ |
25 кВ |
3 |
Сила тока дежурной дуги, А |
9 А |
4 |
Максимальная сила тока, А |
40 А |
5 |
Падение напряжение на одном квантроне, В |
110 В |
6 |
Габариты, мм |
1600х800х600 мм |
7. |
Вес, кг |
120 кг |
Выходные характеристики лазеров серии ЛТН-103 приведены в таблице 4.
Таблица 4.
Параметры лазера серии ЛТН-103
Тип лазера |
Длина волны излучения, мкм |
Мощность излучения, Вт |
Расходимость, мрад |
ЛТН-103 |
1,06 |
250-300 |
12 |
Мощность лазерного излучения не менее 250 Вт достигается при мощности накачки 8...9 кВт.