4.5 Обробка металів світловим променем
Світлові промені достатньої інтенсивності, сфокусовані за
допомогою систем дзеркал або лінз, дозволяють одержувати у
Дисципліни, які забезпечує цей курс лекцій:
„Електропостачання підприємств нафтогазового комплексу", „Електропостачання промислових підприємств, міст і сільського г о с п о д а р с т в а " , „ Е л е к тр и ф і к а ц і я п і д п р и є м с т в н а ф т о г а з о в ої промисловості", „Математичні методи та моделі систем електропостачання", „Електропостачання промислових
підприємств, міст і сільського господарства", тощо.
Зміст самостійної роботи та домашні завдання
Домашнє завдання, якому є три частини, необхідно
оформляти у вигляді звітів на аркушах паперу (формат А4 з рамкою) згідно зі стандартами України та методичними вказівками
ІФНТУНГ.
Домашнє завдання (частина 1) оформляють згідно з
існуючими стандартами. Суть цієї роботи полягає в тому, що студент сам задає розміри електричної печі, нагрівників, вибирає матеріали, які нагріваютьу печі та їх фізичні властивості, режим нагрівання та коефіцієнти тепловіддачі. На цій підставі, за допомогою створеної програми, розраховує складові потужностей та необхідну сумарну потужність печі. Термін виконання ‒ до кінця четвертого тижня навчання.
Домашнє завдання (частина 2) оформляють згідно з існуючими стандартами. Студент на підставі закону Стефана ‒ Больцмана аналізує графіки залежності питомої поверхневої п о т у ж н о с ті на г р і в н ик а ві д те мп е р а т у р и н а вк о л иш н ь о г о середовища печі, рисує на міліметровому папері (формат А5) три будь-які графіки різних нелінійних характеристик. Термін виконання - до кінця восьмого тижня навчання.
Домашнє завдання (частина 3). Написання та захист реферату на тему „Ультразвукові установки". Термін виконання ‒ до кінця дванадцятого тижня навчання.
Отримані бали під час захисту домашніх завдань та
контрольних тестувань є підставою для одержання сумарної кількості балів з даного предмету.
10
фокусі достатньо високі температури. Такого типу оптичні печі застосовують давно. В якості джерел випромінювання використовувались: сонце, електрична дуга, вольфрамові нитки лампи розжарювання, вугільні і графітні нагрівники, газорозрядні лампи високого тиску і плазмові нагрівники. У фокусі оптичних печей можна одержати температури до 4000 К, тому вони достатньо широко використовувались у лабораторних дослідженнях. У промисловості із-за складності і малого ККД вони не дістали розповсюдження. Все змінилося з появою лазерів (оптичних квантових генераторів).
Лазери - джерела електромагнітного когерентного випромінювання, тобто випромінювання, що має строгу визначену частоту і напрям (кут розсіювання має декілька хвилин). Такого типу вузькі пучки характерні високою густиною потужності, яка досягає 107-108 Вт/см2.
Когерентні промені зосереджують в оптичних активних матеріалах, атоми яких легко збуджуються, переходячи на більш високий енергетичний рівень, а потім самочинно повертаються на низький рівень, віддаючи придбану ними енергію у вигляді випромінювання певної довжини хвилі, що відповідає даному матеріалу.
Активними матеріалами можуть бути тверді діелектрики, гази, напівпровідники і рідини; практично промислові оптичні квантові генератори виконують на твердих тілах або як газові. В якості твердих тіл використовують рубін і скло з домішками неодиму (до 5%), а в останні роки - алюмонатрієвий гранат з неодимом. У процесі дії на рубін світлових променів атоми хрому збуджуються і через декілька мілісекунд випромінюють фотони, даючи випромінювання з довжиною хвилі 0.6943 мкм. У газових лазерах у якості активного матеріалу використовують азот (довжина хвилі випромінювання 0.34 мкм) або вуглекислоту (довжина хвилі 10.6 мкм).
Торці рубінового стержня виконують такими, що добре в і д б и в а ю т ь п р о м е н і . Їх п о к р и в а ю т ь н а п і в п р о з о р и м и
133
