- •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.
3. Общие требования к помещениям с лазерами.
Входная дверь на лазерный участок с лазерами 3,4 классов опасности должна быть оборудована специальным замком, световым табло, соединенными блокировкой с кнопкой пульта управления лазером. Двери должны свободно открываться изнутри по ходу эвакуации.
Вспомогательные помещения лазерных участков ( для наладчиков, ремонта, хранения оборудования и прочее ) могут быть оборудованы световым табло, сигнализирующим о неисправности работающих лазеров.
Все помещения с лазерами 4 класса должны соответствовать требованиям пожарной безопасности, обязательно иметь углекислотные огнетушители, располагаемые возле технологических установок с учетом характера производства ( ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010 ).
Поверхности внутренних стен, потолка, конструкций и оборудования, информационных стендов, досок, расположенных на стендах, должны быть матовыми, светлыми, не глянцевитыми. Блеск стеклоблоков, стен с применением стекла рекомендуется снижать за счет окраски водорастворимыми красками, сплошного озеленения растениями.
Обязательно наличие светопроемов и окон с естественным освещением. Для защиты от солнечных лучей рекомендуются неблестящие и негорючие светлые шторы, жалюзи.
Допускается наличие, наряду с естественным, искусственного и смешанного освещения. Целесообразно предусматривать включение ( отключение ) светильников рядами, параллельно окнам или продольной оси потолочных фонарей.
В помещении с лазерами запрещается использование установок искусственного ультрафиолетового облучения.
Полы должны быть выполнены из негорючего поглощающего лазерное излучение и электроизолирующего материала. Полы не должны создавать цветовой контраст со стенами. При этом не должны быть скользкими, блестящими и огнеопасными.
4. Нормативно – технические требования.
Лазерный луч на всем пути его прохождения до мишени должен экранироваться. Там, где целесообразно, лазерные пучки должны заключаться в оболочку, трубу. Точки фокусировки должны быть защищены. Защиту экранированием обеспечивают оправы диафрагм.
На лазерных установках открытого типа должны применяться ограждения или световоды.
Открытые траектории лазерного луча должны располагаться выше или ниже уровня глаз, там, где это возможно. Размещение рабочих мест и пульта управления лазером должно быть безопасным. Путь пучка должен располагаться в наименее посещаемой зоне.
Для исключения возможности облучения персонала лазерным излучением, отраженным от линз, призм и других твердых предметов с зеркальной поверхностью, на пути луча должны устанавливаться бленды. Мерами, предотвращающими случайное зеркальное отражение излучения лазеров 3В и 4 класса, должно служить жесткое закрепление зеркал, линз и контроль за их перемещением при работе лазера. Облучаемый объект должен снабжаться диафрагмами с отверстием, несколько превышающим диаметр луча ( эффект поглощения достигается применением чернения или специальной обработки поверхностей диафрагм ).
В бинокулярных системах наблюдения за технологическим процессом требуется защищать глаза от излучения специальными светофильтрами, диафрагмами. В приспособлениях для визуальной юстировки рекомендуется монтировать защитные фильтры.
Для защиты от брызг, испарений, аэрозолей лазерный пучок лазеров 2, 3А, 3В, 4 классов должен ограничиваться поглотителем или мишенью ( ловушкой ), имеющей соответствующие тепловые и отражательные свойства.
Специальная система блокировок и сигнализации должна предотвращать доступ персонала в пределы лазерно – опасной зоны. Съемные и сдвижные панели лазеров 3, 4 классов опасности должны иметь защитные блокировки. Должны быть разработаны инструкции по правилам безопасности работ при отключении блокировок. Осветители с импульсными лампами должны иметь блокировку, исключающую возможность вспышки ламп при открытой крышке. В тех установках, где система наблюдения совмещена с оптической, требуется применять блокировки, автоматические затворы, закрывающие оптическую систему на время излучения.
Для защиты от безответственного включения лазеров 3А, 3Б, 4 классов управление должно осуществляться при помощи ключа, магнитной карты, кодовых комбинаций.
Для того, чтобы избежать случайного облучения персонала и других лиц, должны применяться прерыватель или ослабитель ( аттенюатор ) луча, связанные с входной дверью или кожухом излучателя.
Корпуса лазеров должны быть оснащены знаками предупреждения об опасности. Знаки должны быть надежно укреплены, хорошо видны во время работы, ремонта или обслуживания и при этом располагаться так, чтобы надписи можно было прочитать, не подвергая персонал облучению. Тексты надписей должны быть хорошо видны через защитные очки. Путь пучка невидимого излучения ( например, λ = 10.6 мкм ) должен быть маркирован подкраской рейтеров, оправ, диафрагм, бленд.
В каждом помещении с лазерами 2 – 4 классов должна быть предусмотрена возможность отключения всех источников питания общим коммутационным аппаратом.
