- •Аннотация
- •The summary
- •1. Введение. Технико-экономическое обоснование темы.
- •2. Аналитический обзор оптических схем накачки диодными матрицами твердотельных лазеров, работающих на длине волны 1064 нм.
- •2.1 Схемы накачки активных элементов
- •2.2 Схемы поперечной накачки
- •2.3. Схемы накачки цилиндрических элементов
- •2.4. Схемы с прямым вводом излучения накачки
- •2.5. Схемы с оптическими системами подвода излучения накачки
- •2.6. Схемы накачки прямоугольных элементов.
- •2.7. Схемы с зигзагообразным распространением лазерного излучения
- •2.8. Схемы со скользящим падением лазерного излучения.
- •2.9 Схемы с квазипродольной накачкой.
- •2.10 Другие схемы накачки «слэб» элементов.
- •2.11 Итог аналитического обзора.
- •3. Разработка оптической и струкутурно – функциональной схемы установки.
- •3.1. Методика расчета генератора твердотельного лазера с накачкой диодными матрицами.
- •3.1.1. Расчет накачки.
- •3.1.2. Расчет усиления в резонаторе.
- •3.2 Разработка оптической схемы накачки лазерного генератора: продольный и поперечный варианты накачки.
- •3.2.1. Продольная накачка.
- •3.2.2. Поперечная накачка.
- •3.3. Структурно-функциональная схема установки.
- •3.4. Тепловой расчет лазерного генератора.
- •3.4.1 Тепловой расчет лазерного генератора при частоте следования импульсов 1000 Гц.
- •3.4.2 Тепловой расчет лазерного генератора при частоте следования импульсов 8 Гц
- •3.5. Разработка конструкции охлаждаемого элемента.
- •4.1. Расчет импульсной и средней мощности генерации при поперечной накачке.
- •4.1.1. Обоснование выбора выходного зеркала.
- •4.2. Расчет импульсной и средней мощности генерации при продольной накачке.
- •4.3. Выводы и основные результаты расчета
- •4.4. Оценка влияния температуры диодных матриц накачки на выходные характеристики лазерного генератора.
- •5. Экспериментальная часть.
- •5.1 Разработка эскизного варианта конструкции лазерного генератора.
- •5.2. Экспериментальное определение выходных характеристик лазерного генератора при частоте импульсов генерации 8 Гц.
- •5.2.1. Зависимость средней и импульсной мощности от температуры диодных матриц.
- •5.2.2. Зависимость средней мощности от частоты повторения импульсов накачки.
- •5.2.3. Определение расходимости лазерного пучка.
- •5.2.4. Определение длительности импульса генерации.
- •5.2.5. Выводы из экспериментальной части.
- •6. Экономическая часть.
- •Фонд оплаты труда составит:
- •Отчисления на социальные нужды
- •Амортизационные отчисления
- •Прочие расходы
- •Итоговая таблица
- •Расчет цены нир
- •Выводы по экономической эффективности.
- •7. Безопасность и экологичность проекта. Введение.
- •Анализ условий труда на рабочем месте инженера электронщика.
- •1. Опасность поражения электрическим током
- •2. Уровень шума
- •3. Обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации проектируемого объекта
- •4. Оптимизация зрительных условий труда на рабочем месте.
- •5. Психофизиологические факторы, включающие в себя непрерывность и монотонность выполняемой работы
- •6. Нормализация микроклимата в помещении при работе оборудования.
- •7. Защита от лазерных излучений при эксплуатации проектируемого устройства.
- •Защита от лазерных излучений при эксплуатации проектируемого устройства
- •1. Нормативно – организационные требования.
- •2. Условия размещения лазеров в помещениях.
- •3. Общие требования к помещениям с лазерами.
- •4. Нормативно – технические требования.
- •5. Защитные очки
- •Экологичность.
- •8. Заключение.
- •9. Библиографический список.
6. Нормализация микроклимата в помещении при работе оборудования.
В процессе труда в производственном помещении человек находится под влиянием определенных метеорологических условий, или микроклимата. Микроклимат является немаловажным фактором, влияющим на человека. Под микроклиматом помещений понимается климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. Указанные параметры нормируются для рабочей зоны, под которой понимают зону, высотой 2 м над уровнем пола, или площадку постоянного пребывания работающего. Постоянным рабочим местом считается место, на котором работающий находится большую часть (более 50% или более 2 ч непрерывно) своего рабочего времени. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и работоспособность, оказывает влияние на состояние нервной системы и приводит к заболеваниям.
Для создания требуемых параметров микроклимата применяют системы вентиляции и кондиционирование воздуха.
Система кондиционирования, вентиляции и отопления должна соответствовать санитарным нормам и правилам СНиП 1-33-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Микроклимат производственных помещений регламентирован Гигиеническими требованиями к микроклимату производственных помещений СанПиН 2.2.4.548-96 и межгосударственным стандартом ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». В них определена температура воздуха, его относительная влажность, скорость движения воздуха, оптимальные и допустимые величины интенсивности теплового облучения для рабочей зоны с учетом сезона года и тяжести трудовой деятельности. В ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях. Оптимальные показатели распространяются на всю рабочую зону, а допустимые устанавливают раздельно для постоянных и непостоянных рабочих мест в тех случаях, когда по технологическим, техническим или экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные нормы.
В моей работе для создания благоприятных условий в помещении поддерживалась температура воздуха не более 22-25 С, относительная влажность воздуха примерно около 40-60% и помещение регулярно проветривалось. Все эти условия обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности, высокой производительности труда и предупреждения заболеваний.
7. Защита от лазерных излучений при эксплуатации проектируемого устройства.
Оценка опасностей и классификация лазерных изделий.
При оценке возможных опасностей и риска травматизма необходимо принимать во внимание четыре аспекта применения лазеров:
(а) Мощность лазера или лазерной системы, которая определяет его «класс опасности».
(б) Условия использования лазера.
(в) Уровень обучения персонала, занимающегося эксплуатацией лазера.
Оценка опасности лазерного излучения используется, в первую очередь, для определения классификационных признаков лазерной системы. Класс опасности отражает потенциальную опасность лазера (лазерной системы) с учетом риска воздействия опасных уровней лазерного излучения. При общей оценке опасности и риска необходимо учитывать все четыре аспекта, хотя в большинстве случаев для определения необходимых мер защиты достаточно использовать аспекты (а) и (г).
Классификация лазерных изделий.
Класс 1. Лазерные системы, которые не являются опасными (без известных биологических опасностей).
Класс 2. Лазерные системы (только видимые), которые обычно не являются опасными, благодаря наличию у человека естественного мигательного рефлекса (низкий риск).
Класс 3. Лазерные системы, воздействие прямого или зеркально отраженного луча которых может быть опасным (умеренный риск). Этот класс иногда делят на две категории а и б, при этом класс 3а представляет собой класс с низким риском (аналогично классу 2), который бывает опасным, только в том случае, если луч собирается или фокусируется при помощи внешнего оптического прибора.
Класс 4. Лазерные системы, в которых даже рассеянное или отраженное излучение может быть опасным, где луч создает опасность пожара или серьезную опасность для кожи.
Меры предосторожности.
Цель мер предосторожности и контроля состоит в том, чтобы снизить возможность воздействия со стороны опасных уровней лазерного излучения и других связанных с ними опасностей. Защитные меры могут быть сгруппированы в следующие три категории:
(а) технические средства защиты,
(б) специальная одежда и индивидуальные средства защиты,
(в) организационные средства защиты.
Технические средства защиты считаются более надежными, и поэтому они более предпочтительны. Если применение технических средств защиты не эффективно, следует использовать индивидуальные средства защиты (обычно для защиты глаз). Организационные мероприятия являются дополнительными мерами, которые не могут использоваться в качестве замены технических средств защиты.
Нет необходимости в использовании всех средств защиты одновременно. Если применение одного или нескольких средств защиты снижает возможное воздействие до уровня, ниже приемлемого предела воздействия, тогда использование дополнительных мер защиты может стать необязательным.
Лазерные изделия класса 4 представляют потенциальную опасность со стороны как прямого и зеркально отраженного, так и рассеянного излучений. Они также могут вызывать пожар. В дополнение к средствам, перечисленным ранее, для минимизации рисков от лазерных изделий класса 4 необходимо принимать следующие меры защиты:
(а) Если это целесообразно, траектории лучей должны быть закрыты. Доступ к месту использования лазеров во время их эксплуатации должен быть ограничен кругом лиц, использующих соответствующие средства защиты глаз (а в некоторых случаях и защитную одежду).
(б) Если это целесообразно, лазеры класса 4 должны закрываться во время эксплуатации. Это позволит снизить необходимость физического присутствия персонала в помещениях, где используется лазер.
(в) Важно обеспечить хорошее освещение комнаты, особенно в тех местах, где используются средства для защиты глаз; добиться этого условия помогают поверхности стен светлых тонов, которые отражают свет.
(г) В качестве заслонки для луча должен использоваться достаточный толщины огнеупорный кирпич или другой отражающий свет материал, поскольку пожар - это основной вид опасности, связанный с использованием лазеров высокой мощности. Должным образом охлажденные неплоские металлические предметы, например конусы и абсорберы, являются более предпочтительными. Лазерная резка и сварка обычно не создают опасных отражений, за исключением случаев, когда мощность луча снижается и прекращается абляция.
(д) Специальные меры предосторожности должны приниматься для того, чтобы снизить нежелательное отражение излучения дальней инфракрасной области спектра, при этом и луч и обрабатываемый материал должны быть окружены материалом, например полиметилметакрилом.
(е) Входы в зоны или за защитные ограждения, содержащие лазерные изделия класса 3а, класса 3б и класса 4, должны быть снабжены соответствующими предупредительными знаками.
