Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени академика С.П. КОРОЛЕВА

Национальный исследовательский университет

Кафедра радиотехнических устройств

Курсовой проект по дисциплине:

“Теория и проектирование газовых лазеров ”

СО₂ лазер ROFIN DC010

Выполнил студент гр.547

Первова К.А.

Проверил преподаватель

Журавлев О. А.

Самара 2012

Реферат

Пояснительная записка: 16стр., 6рис., 4ист.

ЛАЗЕР CO₂, РАБОЧАЯ СМЕСЬ, ИЗЛУЧЕНИЕ, ГАЗОРАЗРЯДНАЯ КАМЕРА, ОПТИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР, АНОД, КАТОД, РАСХОДИМОСТЬ, МОЩНОСТЬ, ПРИВЕДЕННАЯ НАПРЯЖЕННОСТЬ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 1. Описание конструкции лазера ROFIN DC010 1.1. Общее описание лазера 1.2 Описание частей лазера 2. Исходные данные для расчета 3. Расчет удельных характеристик рабочей камеры 3.1.Определение парциального давления компонентов рабочей среды 3.2 Справочные данные по составу газов 3.3 Определение плотности рабочей смеси 3.4 Определение теплоемкости рабочей смеси 3.5 Определение концентраций молекул рабочей смеси 3.6 Определение мощности газоразрядной камеры 3.7 Определение удельной мощности рабочей камеры 3.8 Определение напряженности электрического поля 3.9 Определение приведенной напряженности электрического поля 4. Расчет уточненных значений приведенной напряженности электрического поля 4.1 Исходные данные для расчета 4.2 Расчет вспомогательных величин 4.3 Определение величины приэлектродного падения потенциала 4.4 Определение длины положительного столба 4.5 Определение температуры газовой смеси в рабочей камере Заключение Список использованных источников

4 5 5 6 10 11 11 11 11 12 12 12 13 13 13 13 13 14 14 14 15 16 17

Введение

Из всех существующих лазеров длительного действия наиболее мощными, продвинутыми в практическом отношении и приспособленными для резки материалов, сварки металлов, термического упрочнения поверхностей деталей и ряда других операций являются электроразрядные СО 2 - лазеры. Большой интерес к СО 2 - лазерам объясняется также и тем, что у этого лазера эффективность преобразования электрической энергии в энергию лазерного излучения в сочетании с максимально достижимой мощностью или энергии импульса значительно превосходит аналогичные параметры других типов лазеров. С помощью их излучения производят необычные химические реакции, разделяют изотопы. Имеются проекты передачи энергии с помощью СО 2 - лазеров с Земли в космос или из космоса на Землю, обсуждаются вопросы создания реактивного двигателя, использующего излучение лазера. За 33 года, прошедших со времени создания первого образца ( С. Пател, 1964г.) их мощность в непрерывном режиме возросла от милливатта до многих киловатт. Сейчас выпускаются СО 2 - лазеры с мощностью до 10 кВт, в том числе более 50 типов СО 2 - лазеров с ВЧ-накачкой в диапазоне мощностей от 3 Вт до 5 кВт. При этом газовые лазеры с ВЧ-возбуждением обладают целым рядом преимуществ по сравнению с лазерами, в которых для накачки рабочей среды применяется самостоятельный тлеющий разряд постоянного тока. В частности, их конструкция и технология изготовления проще, а надёжность, ресурс работы, удельные характеристики существенно выше чем у лазеров с накачкой постоянным током. Это позволяет уменьшить габариты и массу технологических СО 2 - лазеров мощностью ~ 1 кВт настолько, что становится возможным размещение такого лазера на подвижном манипуляторе промышленного робота.

Сегодня известно большое количество различных конструкций газовых лазеров с ВЧ-возбуждением. Но в основе всего многообразия конструктивных решений лежит специфика пространственной структуры ВЧЕР, которая в большинстве случаев удачно совпадает с требованиями, предъявляемыми к активной среде лазера.