Экспериментальная установка для лазерной обработки материалов

ELS-01.

Установка предназначена для точечной обработки поверхности непрозрачных материалов и объемных областей прозрачных сред. Источником излучения является моноимпульсный лазер на АИГ:Nd³⁺, работающий в частотном режиме. В установке применяется сопряженная координатная система по осям XY и отдельная координата по оси Z.

Установка состоит из следующих частей:

▪ - Лазер LS-2136ELS;

▪ - Фокусирующая система;

▪ - Двухкоординатная система (XY) горизонтального перемещения образца;

▪ - компьютер управления с программным обеспечением (ПО);

▪ - Стойка размещения составных частей.

Источником лазерного излучения установки является Nd:YAG лазер, излучающий свет на длине волны 1064 нм.

Так же в работе была использована лупа с десятикратным увеличением, микроскоп МБС-1 и тонкопленочная структура Cr-Si.

Рис.10.

Внешний вид и блок-схема установки.

Таблица 3.1. Параметры установки работающей на длине волны 1064 нм и 532нм.

Наименование параметра, Единица измерения	Номинальное значение	Примечание
Рабочая длина волны генерируемого излучения	1064
Энергия импульса излучения, мДж	До 100	Без поляризационного ослабителя (аттенюатора)
Частота повторения световых импульсов f, не более Гц	50	В рабочем режиме лазера лампа работает с частотой 50 Гц от внутреннего запуска. Разрешение на запуск затвора подаёт КУЛ в соответствии с алгоритмом обработки, при этом, частота повторения световых импульсов 25 Гц
Объективы, f mm X O mm	50 X 20 74 X 30 150 X 30	Линзы устанавливаются в соответствующую оправу, в зависимости от диаметра и фокусного расстояния
Потребляемая установкой мощность, Вт	<3000
Максимальная скорость перемещения объекта, mm/сек	<40
Повторяемость по каждой координате, мкм	+/-10

Зависимость энергии генерации от энергии накачки

Энергия Накачки, Дж	Энергия Генерации, мДж	Энергия Накачки, Дж	Энергия Генерации, мДж	Энергия Накачки, Дж	Энергия Генерации, мДж
8,6	0,1	10,8	7,5	13,0	18,1
8,7	0,6	10,9	7,9	13,1	18,7
8,8	0,5	11,0	8,3	13,2	19,6
8,9	0,65	11,1	8,7	13,3	20,2
9,0	0,9	11,2	9,2	13,4	20,7
9,1	1,2	11,3	9,6	13,5	21,2
9,2	1,65	11,4	10,0	13,6	22,0
9,3	2,0	11,5	10,6	13,7	22,8
9,4	2,3	11,6	11,2	13,8	23,5
9,5	2,6	11,7	11,8	13,9	24,3
9,6	3,0	11,8	12,1	14,0	25,5
9,7	3,2	11,9	12,9	14,1	26,3
9,8	3,5	12,0	13,3	14,2	27,2
9,9	3,8	12,1	13,7	14,3	28,2
10,0	4,1	12,2	14,0	14,4	29,6
10,1	4,6	12,3	14,6	14,5	30,2
10,2	4,9	12,4	15,0	14,6	31,1
10,3	5,4	12,5	15,4	14,7	32,3
10,4	5,7	12,6	16,1	14,8	33,3
10,5	6,3	12,7	16,7	14,9	34,5
10,6	6,5	12,8	17,0	15,0	35,6
10,7	7,0	12,9	17,5

График зависимости энергии генерации импульса излучения от энергии лампы накачки.