Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 32 33 34 35 36 37 38... 494 495 496
|
|
|
|
Таким образом, использование неравновесных газодинамических потоков является довольно эффективным методом получения инверсной населенности в лазерном, веществе. Наиболее распространенным конструктивным решением ГДЛ с тепловым возбуждением может служить реактивный двигатель. В соответствии с конструкцией ГДЛ предварительный нагрев газовой смеси производится в камере сгорания. Затем смесь продувается через сопло, и генерация осуществляется в оптическом резонаторе, образованном зеркалами, расположенными параллельно на стенках выхлопной камеры. Такие ГДЛ обеспечивают мощность генерации от нескольких киловатт до нескольких сотен киловатт в непрерывном режиме. Выходная мощность 6 кВт в непрерывном режиме в течение 10 с обеспечивается на установке, в которой сгорание горючей смеси С2Н2—СО—воздух с помощью воспламеняющей метановой горелки приводит к образованию смеси, состоящей из 7,5 % С02, 91, 3 % N2 и 1,2 % Н20 при температуре 1400 К и давлении 1,7-10е Па. Последующее расширение смеси со скоростью 4 М (М — число Маха) происходит через ряд сопл с высотой щели 0,08 см, сечением 3X30 см и отношением площадей критического сечения на выходе сопла, равным ~ 14. В результате этого температура потока снижается до 354 К, а давление — до 8,7-103 Па. Расход вещества 1360 г/с. При расходе газовой смеси около 13,5 кг/с выходная мощность лазерного излучения в многомодовом режиме 60 кВт. К резонатору описанного лазера примыкает диффузор, служащий для преобразования давления и скорости потока от значений 104 Па и 4М до давления, большего атмосферного, при меньшем числе М. Вследствие этого выброс газа производится непосредственно в атмосферу. Для ГДЛ с тепловой накачкой смеси С02—N2 — Не среднее значение КПД примерно 2—5 %. Как показывают расчеты, эффективность преобразования тепловой энергии в лазерное излучение может достигать 25 % благодаря регенерации тепловой энергии при зам кнутом цикле. Общая тепловая схема ГДЛ с замкнутым циклом прокачки газовой смеси описана в [6]. Получение больших мощностей излучения в ГДЛ ограничено вследствие разрушения оптических элементов. Проводилось исследование конфигурации резонатора, обеспечивающей минимальное повреждение зеркал [4, 10]. Оптимальным явилось расположение зеркал в углублении, отстоящем на 3 см от стенки сопла. При тепловой накачке ГДЛ наряду с нагреванием в механизме возбуждения играют существенную роль химические реакции. Оптимальное использование химической энергии можно осуществить подбором горючего, обеспечивающим образование возбужденных рабочих молекул как непосредственного результата реакции горения. В связи с сильным возбуждением колебательных уровней в пламени использование такого способа возбуждения ГДЛ обеспечит большую генерируемую удельную мощность. Так, по предварительным оценкам [1] при сжигании 450 г вещества в этом случае выделяется энергия 2-109 Дж и при КПД преобразования выделяемой энергии в излучение, равном 5 %, выходная мощность лазера около 100 кВт. Разработанные системы лазеров с использованием химической реакции взрыва, обеспечивающей образование возбужденных молекул С02, позволяют получать импульсы генерации длительностью 0,3 с и энергией до 20 Дж при поджигании искрой смеси СО, 02, Ы2 и Н2. В качестве горючего в них используют также ацетилен, пропан. В отличие от ГДЛ непрерывного действия в этих ГДЛ накачка взрывом исключает необходимость в компрессоре. ГДЛ с химической накачкой. При использовании в ГДЛ с химической накачкой взрывных реакций состав исходной смеси подбирают таким образом, чтобы рабочая газовая смесь С02, Н2, Н20 обладала оптимальным соотношением компонент. В таких ГДЛ используется преобразование энергии химических связей в индуцированное излучение при чисто химическом смешивании реагирующих газов. Примером может служить химическая реакция при смешивании
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 32 33 34 35 36 37 38... 494 495 496
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
