Способ автоматического управления работой лазера на углекислом газе Советский патент 1987 года по МПК H01S3/10 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления мощными молекулярными технологическим СО -лазерами и может быть использовано в химической промьшшенности.

Цель изобретения - повышение уров- .ня мощности лазерного излучения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагае- мьм способ, на фиг.2 - график зависимости КПД от соотношения концентрации азота.и гелия, на фиг.З - график зависимости КПД от концентрации СО .

По оси ординат отложены з начения КПД, являющиеся функцией мощности лазерного излучения, а по оси абсцисс для первого графика - отношение концентрацией (расходов азота и гелия для случая установившегося режима) азота и гелия, для второго графика - значение концентрации (расхода) углекислого газа.

Из графиков видно, что для различных уровней мощности излучения расходы азота, гелия и углекислого газа должны быть изменены при соответствующем их соотношении.

Устройство содержит камеру СО -лазера 1, блок 2 электропитания, датчики 3-7 расхода углекислого газа, гелия и азота в газодинамическую меру COj -лазера 1, мощности лазерного излучения и давления в камере, соединенные своими выходами с блоком 8 преобразования входных сигналов, выходы которого соединены соответственно с блоками 9-13 регулирования расхода углекислого газа, соотношений расходов углекисльш газ - гелий, углекислый газ - азот, мощности лазерного излучения и давления в камере, при этом вторые входы блоков 10 и 11 соединены с первым входом блока 9, второй вход которого соединен с входом блока 12 регулирования мощности излучения, блок 14 преобразования выходных сигналов, соединенный своими входами с блоками 9 регулирования расхода углекислого газа, блоками 10 и 11 регулирования соотношения, блоком 12 регулирования мощности и блоком 13 регулирования давления, а выходами - с клапанами 15 - 18, уста- нйвленными соответственно на линиях :подачи в газодинамическую камеру углекислого газа, гелия, азота, линии к вакуумной системе и блоком 2 электропитания.

Способ осуществляется следующим образом.

Стабилизацию давления в газодина- мической камере СОг-лазера 1 осуществляют с помощью блока 13 регулирования давления, выходной сигнал которого при изменении сигнала от датчика 7 давления воздействует через блок

14 преобразования выходных сигналов на клапан 18, изменяя тем самым проходное сечение линии, подключенной к вакуумной системе.

При изменении задаваемых уровней

мощности лазерного излучения, например при увеличении сигнала рассогласования текущего и заданного значения, от блока 12 регулирования мощности излучения сигнал поступает через блок 14 преобразования выходных сигналов на блок 2 электропитания, вызывая увеличение напряжения на электродах и, как следствие, повышение мощности лазерного излучения. Увеличение мощности лазерного излучения, в свою очередь, приводит к увеличе-J

нию сигнала на выходе датчика 6 мощности, который поступает через блок 8 преобразования входных сигналов

на вход блока 12 регулирования мощности и на второй вход блока 9 регулирования расхода углекислого газа. Результирующий сигнал с выхода последнего воздействует на клапан 15, увеличивая подачу углекислого газа. Одновременно с увеличением расхода углекислого газа сигнал от датчика 3 расхода углекислого газа поступает на вторые блоков 10 и 11 регулирования

соотношений расходов газов, которые с учетом текущих значений расходов гелия и азота, пропорциональных сигналам от датчиков 4 и 5 расхода азота и гелия, вырабатывают результирующие воздействия на клапаны 16 и 17, изменяя расход гелия и азота в заданном с расходом углекислого газа соотношения. В результате обеспечивается увеличение в заданном соотношении

суммарного расхода обновляемой смеси газов и тем самым компенсируется отрицательное влияние на мощность продуктов распада, образующихся при более высоких уровнях мощности и, в

55

конечном итоге, обеспечивается повышение КПД COj-лазера.

При уменьшении задания блоку 12 регулирования мощности излучения действие схемы происходит в обратном на- 13361

правлении: мощность уменьшается, суммарное количество газов при их заданном соотношении также уменьшается, а значение КПД сохраняется на прежнем высоком уровне.

Формула изобретения

Способ автоматического управления ю работой лазера на углекислом газе путем регулирования расходов углекислого газа, гелия и азота в газодинамическую

Редактор А.Козориз

Составитель Р.Клейман Техред М.Дидык

Заказ 4053/51Тираж 625Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

6

камеру, мощности излучения и давления в камере, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД лазера, дополнительно регулируют соотношение расходов углекислого газа и гелия и соотношение расходов углекислого газа и азота, измеряют суммарное количество указанных газов и по величине мощности излучения корректируют подачу суммарного количества газов воздействием на расход углекислого газа.

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к способу автоматического управления работой лазера на углекислом газе, может быть использовано в химической промьшшен- ности и позволяет повысить уровень мощности лазерного излучения. Способ реализуется устройством, содержащим датчики 3-7 расхода углекислого газа, гелия и азота в камеру 1 лазера, мощности лазерного излучения и давления в камере -1, соединенные своими выходами с блоком 8 преобразования входных сигналов. Выходы блока 8 связаны с блоками 9-13 соответственно регулирования расхода углекислого газа, соотношений расходов углекислый газ - гелий, углекислый газ - азот, мощности лазерного излучения и давления в камере 1. Вторые входы блоков 10 и 11 соединены с первым входом блока 9. Второй вход последнего связан с входом блока 12 регулирования мощности излучения. Блок 14 преобразования выходных сигналов соединен, входами с блоками 9 - 13, а выходами - с клапанами 15 - 18, установленными на линиях подачи в газодинамическую камеру 1 углекислого газа, гелия, азота. 3 ил. i (Л . Лагерное VuituveHuf К Oani/ynmu ОО 00 о 4:: О