CO2激光三维方位切割的人工神经网络分析

三维激光切割在汽车、航空航天工业等领域得到越来越广泛的应用。在三维激光切割过程中，由于三维工件的复杂性，切割头与工件表面保持垂直的同时，不可避免地要进行一些方位切割。为了定量地描述激光头的方位对切割质量的影响，采用10分制对切割质量进行量化，然后用人工神经网络的方法对结果进行分析。结果表明，用人工神经网络可以通过网络的训练和自学习，获得很多新的知识，用于指导实际切割。     

高功率半导体激光器在材料加工技术上的应用

本文概述了大功率半导体激光器的优点，发展状况，及其在材料加工中的应用，并指出大功率半导体激光器未来的研究目标是大功率半导体激光器光束质量的改善。     

脉冲激光焊接的数学模型

基于金属材料熔化、汽化界面二维扩展机制建立了脉冲激光的焊接模型。该模型是将激光作用区和脉冲作用时间分离为离散单元后计算焊缝断面形状的,提出以深熔小孔中的腔内光强动态再分布机理更精确地描述焊缝断面形状。腔内光强再分布机制主要考虑腔壁菲涅耳反射。光强叠加是基于与入射角无关的相干强度叠加。每次反射后的位置单元的确定采用光线追迹法。数值模型分别算出功率P、光斑尺寸α、吸收率α（材料一定,波长变化,吸收率亦改变）等参数变化所导致的液相线断面曲线的变化,并给出作用时间变化时,断面曲线的变化规律。计算结果表明,焊缝断面形状受脉冲功率、光斑直径、脉冲作用时间影响较大,这和实际的焊接情况吻合,同时,理论结果也可解释焊缝断面曲线走向突变现象。     

自由运转与声光调Q Nd∶YAG激光打孔的比较

目前激光打孔主要采用自由运转的Nd∶YAG激光器,存在诸多问题,如打孔质量差、孔锥度大、打孔重复性差、孔壁存在裂纹和再铸层、孔内有金属沉积等缺点,这使得激光打孔只能用于要求不高的地方,这限制了激光打孔在工业中的广泛应用. 为了解决自由运转激光器打孔所存在的问题,在20世纪90年代,出现了采用声光调Q Nd∶YAG激光器来进行打孔,本文就对高脉冲能量自由运转激光器与高光束质量声光调Q Nd∶YAG激光器对金属打孔作了比较研究.实验表明,高光束质量声光调Q Nd∶YAG激光器部分地解决了自由运转激光器打孔所存在的问题,具有打孔深径比高、锥度小、孔壁再铸层厚度低、打孔效率更高、重复性比较好的优点,可用于要求比较高的打孔,如航空发动机燃烧室、叶片的激光打孔等.(OE18)     

生物电喷芯片的准分子激光制备方法

生物电喷芯片是和质谱仪连用 ,用于药理分析的一种新型芯片 ,其中微喷嘴是制备的关键。本文利用波长为 2 4 8nm的准分子激光微加工系统 ,加工位置定在像面 ,采用更换掩模的方法 ,在有机玻璃上加工出了入口直径为 4 0 0 μm ,出口直径为4 0 μm ,长为 9mm的锥形喷嘴 ;随后采用低能量的激光对喷嘴内壁和尖端 2mm的外径部分分别进行抛光 ,获得了光滑的内壁 ,并使喷嘴尖端外径尺寸从 1mm降到 2 0 0 μm。通过对其进行喷雾试验 ,验证了这种方法加工生物电喷芯片能取得好的喷雾效果。     

钢板激光打孔打标机计算机控制的研究

该项目根据宝钢钢板打孔和打标的实际需要出发,研制出新型脉冲调Q Nd：YAG激光打孔和打标两用激光加工系统所用的计算机操作系统;开发应用软件,并辅助以硬件设备,可利用多功能数字输入输出计数器/定时器PCL-836（A）产生频率、幅值、脉冲宽度、脉冲组数等均可自由调整的控制脉冲信号,能够满足现场各类打孔打标需要,脉冲输出准确率100%.     

干细胞培养微流控芯片气室的分析与设计

利用Realizable κ-ε有限元模型, 对17种气室结构进行了流体力学分析.通过对比分析, 按照迅速换气并减少气体残留的要求, 以减少气体流速较小部分所占气室体积的比例为优化条件, 从17种结构中筛选出2种适合为干细胞培养提供气体的结构;总结出2条设计规律;在实际设计中对这一结构进行了适当改进, 以进一步减少气体残留.仿真结果表明, 本文筛选并改进的结构适用于干细胞培养微流控芯片.     

黑色组织对直流电弧等离子体喷射金刚石自支撑膜光学、热学性能的影响

利用直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法进行不同质量的金刚石厚膜的制备.金刚石膜用倒置荧光显微镜(OM)、高分辨电镜(HRTEM)、电子能量损失谱(EELS)、拉曼谱(Raman)进行表征,同时测量了不同质量金刚石膜的红外透过率和热导率.研究结果表明,黑色组织主要是金刚石膜中的夹杂物,成分主要是非晶碳和杂质氮.对于光学级透明金刚石膜,具有很高的红外透过率和热导率,黑色组织的存在明显降低了金刚石膜的质量,对金刚石膜的红外透过率和热导率的影响非常显著.     

大功率工业激光的功率密度分布及其应用

由于激光功率、光束的模结构与聚焦光斑形态等参数,对加工质量起着决定性作用,通过对工业加工用大功率激光束,特别是聚焦焦点的横截面功率密度分布的测量,可以了解不同激光器加工能力的差异,为激光加工质量的提高提供最基本的数据.采用大功率激光光束光斑质量诊断仪(LQD-1),对几种工业加工用典型大功率激光的功率密度分布进行了测量,所测激光束的模式主要有准基模、混合模、多模,根据测量结果给出了其应用范围.     

采用热电探测器对CO2激光快速探测的新方法

针对大功率CO2激光光束光斑质量诊断仪对大功率激光截面强度分布测量的要求,设计了一种新的光热电转换电路,得到了高增益的快速光热电转换,响应时间比常规方法短一个量级.满足了对大功率激光功率分布的检测.此光热电转换电路适于采用热释电探测器快速响应的应用.