Застосування лазерного променя в промисловості
Оптичні квантові генератори та їх випромінювання знайшли застосування в багатьох галузях промисловості. Так, наприклад, в індустрії спостерігається застосування лазерів для зварювання, обробки і розрізання металевих і діелектричних матеріалів і деталей в приладобудуванні, машинобудуванні і в текстильній промисловості.
Починаючи з 1964 року, малопродуктивне механічне свердління отворів стало замінятися лазерним свердлінням. Термін лазерне свердління не слід розуміти буквально. Лазерний промінь не свердлить отвір: він його пробиває за рахунок інтенсивного випаровування матеріалу в точці впливу.
Лазерна обробка металів. Можливість отримувати за допомогою лазерів світлові пучки високої потужності до 1012 -1016 Вт / см2 при фокусування випромінювання в пляму діаметром до 10-100 мкм робить лазер потужним засобом обробки оптично непрозорих матеріалів, недоступних для обробки звичайними методами (газова і дугове зварювання). Це дозволяє здійснювати нові технологічні операції, наприклад, про свердлення дуже вузьких каналів в тугоплавких матеріалах, різні операції при виготовленні плівкових мікросхем, а також збільшення швидкості обробки деталей. При пробитті отворів в алмазних колах скорочує час обробки одного кола з 2-3 днів до 2 хв. Найбільш широко застосовується лазер в мікроелектроніці, де краща зварювання з'єднань, а не пайка. Основні переваги: відсутність механічного контакту, можливість обробки важкодоступних деталей, можливість створення вузьких каналів, спрямованих під кутом до оброблюваної поверхні.
Лазер використовується і при виготовленні надтонких дротів з міді, бронзи, вольфраму та інших металів. При виготовленні дротів застосовують технологію протягування (волочіння) дроту крізь отвори дуже малого діаметру. Ці отвори (або канали волочіння) висвердлюють в матеріалах, які мають особливо високу твердість, наприклад, в надтвердих сплавах. Найбільш твердий, як відомо, алмаз. Тому краще всього протягувати тонкий дріт крізь отвори в алмазі. Тільки вони дозволяють отримати дріт діаметром всього 10 мкм. Однак на механічне свердління одного отвору в алмазі потрібно 10 годин. Зате зовсім неважко пробити цей отвір серією з декількох потужних лазерних імпульсів. Як і у випадку з пробивкою отворів в годинникових камеях, для свердління алмазу використовуються твердо тільні імпульсні лазери.
Лазерне свердління широко застосовується при отриманні отворів в матеріалах, які мають підвищену крихкістю. Як приклад можна привести підкладки мікросхем, виготовлені з глиноземний кераміки. Через високу крихкості кераміки механічне свердління виконується на "сирому" матеріалі. Обпалюють кераміку вже після свердління. При цьому відбувається деяка деформація вироби, спотворюється взаємне розташування висвердлених отворів. При використанні "лазерних свердел" можна спокійно працювати з керамічними підкладками, вже пройшли випал.
Цікаво застосування лазера і як універсального паяльника. Припустимо, що всередині електронно-променевої трубки сталася аварія - перегорів або обірвався який-небудь провід, порушився контакт. Трубка вийшла з ладу. Здавалося б, поломка невиправна, адже ЕПТ являє собою пристрій, всі внутрішні компоненти якого перебувають у вакуумі, всередині скляного балона, і ніякому паяльнику туди не проникнути. Однак, лазерний промінь дозволяє вирішувати і такі завдання. Направляючи промінь в потрібну точку і належним чином фокусуючи його, можна здійснити зварювальну роботу.