ЛАЗЕРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК B23K26/00 

Изобретение относится к импульсным лазерным устройствам и предназначено для воздействия на движущиеся материальные объекты, содержащие устройства жизнеобеспечения.

Известны различные лазерные устройства, воздействующие лазерным лучом на поверхности материальных объектов (детали) с целью упрочнения, полировки, пробивания отверстий, резки, сварки и т.д. [1].

Известно лазерное устройство, содержащее лазер с оптическим резонатором из полупрозрачного и глухого зеркал, излучающий в импульсном режиме, с закрепленными на корпусе последнего реперными лазерами с полупрозрачными зеркалами оптического резонатора, снабженного фотоприемниками, соединенными с блоком сравнения ЭВМ [2].

Недостатком известного лазерного устройства является невысокая эффективность воздействия фокуса лазерного луча на поверхность материального объекта, обусловленная трудностью размещения фокуса лазерного луча в непосредственной близости от поверхности воздействия, так как размещение фокуса на "удаление" и "вглубь" малоэффективно.

Целью изобретения является повышение эффективности воздействия фокусом лазерного луча на поверхность движущегося материального объекта.

Указанная цель достигается тем, что лазерное устройство, содержащее лазер с оптическим резонатором из полупрозрачного и глухого зеркал, излучающий в импульсном режиме, с закрепленными на корпусе последнего реперными лазерами с полупрозрачными зеркалами оптического резонатора, снабженного фотоприемниками, соединенными с блоком сравнения ЭВМ, глухое зеркало импульсного лазера выполнено с регулируемой вогнутой отражающей поверхностью, электромагнитная катушка магнитострикционного привода которого взаимодействует с источником питания через блок сравнения ЭВМ.

На чертеже приведена общая схема лазерного устройства для воздействия на движущиеся материальные объекты.

Лазерное устройство состоит из импульсного лазера 1, реперных лазеров 2, блока 3 сравнения, ЭВМ 4, источника питания 5.

Импульсный лазер 1 состоит из корпуса 6, полупрозрачного зеркала 7 и глухого зеркала 8, состоящего из корпуса 9 из немагнитного материала, мембраны 10 из материала на основе нитрида кремния с отражающим покрытием, стакана 11 из магнитострикционного материала и электромагнитной катушки 12.

Реперный лазер 2 состоит из корпуса 13, полупрозрачных зеркал 14 и 15, оптического резонатора, конических фотоприемников 16 и 17 и плоского фотоприемника 18. На чертеже также показаны луч 19 реперного лазера, луч 20 лазера, излучающего в импульсном режиме, фокус 21 луча 20 и поверхность 22 материального объекта.

Лазерное устройство работает следующим образом.

На корпусе 6 импульсного лазера 1 на окне выхода по замкнутому контуру размещены реперные лазеры 2, лучи 19 которых образуют плазменный канал для перемещения луча 20 лазера 1.

Импульс световой энергии излучающего лазера 1 по плазменному каналу перемещается до поверхности 22 материального объекта, взаимодействует с ней путем термомеханического воздействия (эффекта) и производит разрушение известным способом.

Известно, что в результате термомеханического эффекта лазерные импульсы лазера 1 могут преобразовываться в ультразвуковые импульсы примерно такой же деятельности, что и лазерные, возбуждая в толще материального объекта ультразвуковые частоты, вызывающие микроскопические отклонения поверхности 22, которые воспринимаются реперными лазерами 2 известным способом и через блок 3 сравнения анализируются ЭВМ 4.

Известно также, что материальные движущиеся объекты, обладающие системами жизнеобеспечения (самолеты, баллистические ракеты и др.), производят микроскопические отклонения поверхности за счет вибраций механизмов жизнеобеспечения, которые воспринимаются реперными лазерами 2 известным способом и через блок 3 сравнения анализируются ЭВМ 4, что позволяет проводить локацию объекта с определением основных параметров и расстояния до отражающей поверхности мембраны 10, глухого зеркала 8, лазера 1, содержащего стакан 11 из магнитострикционного материала и электромагнитную катушку 12, которые образуют устройство регулировки вогнутой отражающей поверхности зеркала 8.

Данные с ЭВМ 4 через блок 3 сравнения поступают на источник питания 5, который взаимодействует с электромагнитной катушкой 12, расположенной на магнитострикционном стакане 11, производя изменение по заданным данным радиуса кривизны отражающей поверхности мембраны 10 известным способом, что позволяет установить гипопотический фокус лазерного луча импульсного лазера 1 в непосредственной близости от поверхности 22 воздействия, с непрерывной коррекцией и по команде с ЭВМ 4 произвести воздействие.

Наличие в лазерном устройстве, содержащем импульсный лазер, реперные лазеры, блок сравнения, ЭВМ и источники питания, глухого зеркала с регулируемым радиусом кривизны, отражающей поверхности в резонаторе импульсного лазера, регулирующая система которого взаимодействует с источником питания через блок сравнения ЭВМ, позволяет производить локацию движущихся материальных объектов и воздействовать на их поверхность фокусом импульсного лазерного луча, размещенного в непосредственной близости от последнего, регулировкой кривизны отражающих поверхностей глухого зеркала резонатора импульсного лазера.

Использование: при лазерной обработке путем воздействия лазерным лучом на поверхность движущегося материального объекта. Сущность изобретения: лазерное устройство содержит импульсный лазер и укрепленные на корпусе импульсного лазера реперные лазеры. Резонатор реперных лазеров содержит фотоприемники, соединенные с блоком сравнения ЭВМ. Импульсный лазер снабжен глухим зеркалом с регулируемым радиусом кривизны, отражающей поверхностью, электромагнитная катушка магнитострикционного привода которого взаимодействует с источником питания через блок сравнения ЭВМ. Расположение фокуса лазерного луча в непосредственной близости от поверхности воздействия повышает эффективность лазерной обработки. 1 ил.

ЛАЗЕРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее импульсный лазер с оптическим резонатором из полупрозрачного и глухого зеркал, на корпусе которого закреплены реперные лазеры с оптическим резонатором из полупрозрачных зеркал и с фотоприемниками, соединенными с блоком сравнения ЭВМ, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности воздействия лазерного луча на поверхность движущегося материального объекта, глухое зеркало импульсного лазера выполнено с регулируемым радиусом кривизны отражающей поверхности и снабжено магнитострикционным приводом изменения радиуса кривизны, связанным с источником питания через блок сравнения ЭВМ.