产品 资讯
请输入产品名称
JUKI贴片机 单极霍尔开关 pcb设备 全方位海绵 无感电容 电源供应 MDD72-16N1B-IXYS二极管
关注微信随身推
首页 电子商城 专题报道 资料中心 成功案例
词多 效果好 就选易搜宝！
首页 >>> 技术文章 >

技术文章

激光技术应用

激光技术应用

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用*大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为：
 
　　1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。
 
　　2.激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。
 
　　激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。
 
　　激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
 
　　激光**：可以用于手术开刀，减轻痛苦，减少感染。
 
　　激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。
 
　　激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。
 
　　激光热处理：在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主。
 
　　激光快速成型：将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。
 
　　激光涂敷：在航空航天、模具及机电行业应用广泛。目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。
 
　　美国得克萨斯州大学的科学家研制出世界上功率*强大的可操作激光，这种激光每万亿分之一秒产生的能量是美国所有发电厂发电量的2000倍，输出功率超过1皮瓦——相当于10的15次方瓦。这种激光**次启动是在1996年。马丁尼兹说，希望他的项目能够在2008年打破这一纪录，也就是说，让激光的功率达到1.3皮瓦到1.5皮瓦之间。超级激光项目负责人麦卡尔·马丁尼兹表示：“我们可以让材料进入一种极端状态，这种状态在地球上是看不到的。我们打算在德州观察的现象相当于进入太空观察一颗正在爆炸的恒星。”
 
　　激光“抓住”碳纳米管并使之移动
 
　　*近，科学家开发出用激光“抓住”碳纳米管并使之移动的新技术。这种技术可以为芯片制造工程师提供一种把纳米元件移动到预定位置的新方法，从而制造出以纳米管为基础的微型芯片。
 
　　直径只有几纳米、长约100纳米的碳纳米管具有半导体性能，这意味着碳纳米管可能在某天成为低功率超快速计算机芯片的基础。迄今，安装碳纳米管的惟一方法是利用一种名为原子力显微镜的昂贵设备，设法推动纳米管至预定位置，然而这种方法操纵起来十分费事。
 
　　为了改变这种状况，美国伊利诺伊州纽约大学的科学家和一家光学公司的科研人员试验了一种名为“光学捕获”的技术，试图更便利地操纵碳纳米管。光学捕获技术就是利用激光能捕获微小粒子的能力，在移动激光束时使微小粒子跟随激光移动。由于激光能捕获微小粒子，因此在它移动时就会像镊子一样，“夹”着微小粒子移动。科学家把这种现象称为“激光镊子”。现在生物学家已能用激光镊子夹住单个细胞。例如，从血液中分离出单个血红细胞用于研究镰刀状血红细胞贫血症或疟疾**研究。激光镊子能“夹”住微小粒子，是因为激光束中心强度大于边缘强度，因此当激光束照射一个微小粒子时，从中心折射的光线要比向前的光线多。
 
　　当折射的光线获得向外的冲力时，粒子上的反作用力就使冲力指向激光束中心，因此粒子总是被吸引到激光束中心。如果粒子非常小且具有很小的重力或摩擦力，当激光束移动时，粒子就会跟着移动。
 
　　然而，激光镊子移动的血细胞直径有几微米，但现在要移动直径仅2～20纳米的碳纳米管会麻烦得多。因此想利用单个激光镊子移动大量碳纳米管到一定位置，可能会与用原子力显微镜一样费事。
 
　　为此，科学家用一种液晶激光分离器把激光束分成200个可单独控制的小激光束，研究人员可以控制这些激光束使之形成三角形、四边形、五边形和六边形等形状，从而移动大量的纳米管群，使它们在显微镜载片表面定位，达到移动碳纳米管的目的。
 
　　光学捕捉技术的成功，受到美国加利福尼亚大学的纳米��专家、物理学家亚历克斯·泽特尔的称赞，他说，因为目前还没有一种可靠的技术能操纵大量的纳米管，而这种新的光学捕获技术有可能应用于工业。

【激光在医学中的应用】

　　激光在医学上的应用主要分三类：激光生命科学研究、激光诊断、激光**，其中激光**又分为：激光手术**、弱激光生物刺激作用的非手术**和激光的光动力**。
 
　　应用于牙科的激光系统依据激光在牙科应用的不同作用，分为几种不同的激光系统。区别激光的重要特征之一是：光的波长，不同波长的激光对组织的作用不同，在可见光及近红外光谱范围的光线，吸光性低，穿透性强，可以穿透到牙体组织较深的部位，例如氩离子激光、二极管激光或Nd：YAG激光(如图1)。而Er：YAG激光和CO，激光的光线穿透性差，仅能穿透牙体组织约0．01毫米。区别激光的重要特征之二是：激光的强度(即功率)，如在诊断学中应用的二极管激光，其强度仅为几个毫瓦特，它有时也可用在激光显示器上。
 
　　用于**的激光，通常是几个瓦特中等强度的激光。激光对组织的作用，还取决于激光脉冲的发射方式，以典型的连续脉冲发射方式的激光有：氩离子激光、二极管激光、CO2，激光；以短脉冲方式发射的激光有：Er：YAG激光或许多Nd：YAG激光，短脉冲式的激光的强度(即功率)可以达到1,000瓦特或更高，这些强度高、吸光性也高的激光，只适用于**硬组织。
 
　　激光在龋齿的诊断方面的应用
 
　　1．脱矿、浅龋
 
　　2．隐匿龋
 
　　激光在**方面的应用
 
　　1．切割
 
　　2．充填物的聚合，窝洞处理

 
【激光在工业上的应用】
 
 
　　激光在工业上，也应用极为广泛，因为激光在激光束聚焦在材料表面的时候能够使材料熔化，使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。在工业生产中有一定的适用范围。

【激光美容】
 

 
　　(1)激光在美容界的用途越来越广泛。激光是通过产生高能量，聚焦**，具有一定穿透力的单色光，作用于人体组织而在局部产生高热量从而达到去除或破坏目标组织的目的，各种不同波长的脉冲激光可**各种血管性皮肤病及色素沉着，如太田痣、鲜红斑痣、雀斑、老年斑、****扩张等，以及去纹身、洗眼线、洗眉、**瘢痕等；而近年来一些新型的激光仪，高能超脉冲CO2激光，铒激光进行除皱、磨皮换肤、**打鼾，美白牙齿等等，取得了良好的疗效，为激光外科开辟越来越广阔的领域。
 
　　(2)激光手术有传统手术无法比拟的优越性。首先激光手术不需要住院**，手术切口小，术中不出血，创伤轻，无瘢痕。例如：眼袋的**传统手术法存在着由于剥离范围广、术中出血多，术后**慢，易形成瘢痕等缺点，而应用高能超脉冲CO2激光仪**眼袋，则以它术中不出血，不需缝合，不影响正常工作，手术部位水肿轻，恢复快，无瘢痕等优点，令传统手术无法比拟。而一些由于出血多而无法进行的内窥镜手术，则可由激光切割代替完成。(注：有一定的适应范围)
 
　　(3)激光在血管性皮肤病以及色素沉着的**中成效**。使用脉冲染料激光**鲜红斑痣，疗效显著，对周围组织损伤小，几乎不落疤。它的出现，成为鲜红斑痣**史上的一次**，因为鲜红斑痣**史上，放射、冷冻、电灼、手术等方法，其瘢痕发生率均高，并常出现色素脱失或沉着。激光**血管性皮肤病是利用含氧血红蛋白对一定波长的激光选择性的吸收，而导致血管组织的高度破坏，其具有高度**性与**性，不会影响周围邻近组织。因此，激光******扩张也是疗效显著。
 
　　此外，由于可变脉冲激光等相继问世，使得不满意纹身的去除，以及各类色素性皮肤病如太田痣，老年斑等的**得到了重大突破。这类激光根据选择性光热效应理论，(即不同波长的激光可选择性地作用于不同颜色的皮肤损害)，利用其强大的瞬间功率，高度集中的辐射能量及色素选择性，极短的脉宽，使激光能量集中作用于色素颗粒、将其直接汽化、击碎，通过**组织排出体外，而不影响周围正常组织，并且以其疗效确切，**可靠，无瘢痕，痛苦小而深入人心。
 
　　(4)激光外科开创了医学美容的新纪元。高能超脉冲CO2激光磨皮换肤术开拓了美容外科的新技术。它利用高能量，极短脉冲的激光，使老化、损伤的皮肤组织瞬间被汽化，不伤及周围组织，**过程中几乎不出血，并可**的控制作用深度。其效果得到国际医学整形美容界充分肯定，被誉为“开创了医学美容新纪元”；此外，更有高能超脉冲CO2激光仪**眼袋、打鼾、甚至激光美白牙齿等，以其****的疗效，简便快捷的**在医学美容界创造了一个又一个奇迹。激光美容使得医学美容向前迈进了一大步，并且赋予医学美容更新的内涵。
 
　【激光洗血】
 
　　世界卫生组织（WHO）近期报告：全世界每年有1500万人死于冠心病、高血压、脑血栓等心脑血管**，而60岁以上的老年人死于心脑血管病的人数90%以上。
 
　　心脑血管**被称为人们生命与健康的三大杀手之一，而由高血脂和高血黏度引起的心脑血管**更是“三大杀手”之首，仅有明显症状的心脑血管**患者比如**、头晕、耳鸣、**、四肢麻木、记忆力减退等有1.8亿人，高血压1.2亿人，高血脂人群更加庞大，有近四亿人，心脑血管发病人群更以每年600万人的速度增加。
 
　　心脑血管**具有发病率高、死亡率高、致残率高、复发率高、**费用高以及并发症高“五高一发”的特点，**和预防已到了刻不容缓的地步。
 
　　上个世纪四十年代，人类发现了激光，这种神奇的光，是物质由受激而辐射出放大的光波，称为激光，光是由一个个光子组成，每一个光子都含有一定的能量，所以又把光子叫做光量子。激光也是由一个个光量子组成的。医学上用激光照射血液，光量子被血液分子吸收并转化为分子内能，从而起到激**液细胞的作用，光量子还能对血液产生其他光化合反应和生物效应，应用这些效应来**和保健的疗法被称为光量子血疗（又称激光洗血）。
 
　　低强度激光疗法：桡动脉照射**，见效快，疗效显著，可产生以下效果：
 
　　1、改变血流变指标
 
　　改善血液流变性质，可以降低血压，降低全血黏度、血浆黏度、血小板聚集能力，激活酶系统，加快新陈代谢。
 
　　2、改善血液循环
 
　　刺激交感神经和副交感神经，可使黏膜和鼻黏膜血管收缩、扩张，从而反射性地引起颅内血液循环和全身血液循环。可出现全身症状的改善，如精神好转全身乏力减轻食欲增加。
 
　　3、恢复红细胞正常形态
 
　　补充红细胞的生物能量，剥离红细胞表面的脂肪层，使红细胞表面恢复负电荷，加大红细胞间的排斥力，使红细胞单个游离，避免细胞粘连。
 
　　4、提高红细胞携氧能力
 
　　由于光量子补充红细胞的生物能量，使红细胞能与氧气更好地结合发挥其携氧和输送氧气的功能，保证了肌体组织供氧。
 
　　5、增加血红细胞SOD含量
 
　　在SOD（超氧化物歧化酶）含量测定时发现，用低强度激光**后红细胞内SOD含量增加，同时能**血液中的自由基和垃圾。
 
　　6、调节**
 
　　激活白细胞，提高其吞噬活性和趋化性，促使肌体的物质代谢和能量代谢，有利于受损组织的修复和再生，因而具有调节肌体**作用。
 
　　7、激活脑细胞
 
　　低强度激光桡动脉照射，使脑部血流灌注增加，提高脑细胞功能，彻底改善脑部微循环。
 
　　8、软化血管
 
　　低强度激光照射血液疗法能保护血管内皮细胞，增强或恢复血管的弹性，减少低密度脂蛋白，纠正酸血症，软化血管。预防血栓形成。
 
　　9、通过临床证明：桡动脉照射**疗效显著。
 
　　激光**发展历程：
 
　　**代激光即抽取部分人体血液采用低强度激光照射后再输回人体内，“称激光照血回输法”
 
　　**代激光即医院采用的三类器械激光血管内照射存在着有创伤,一般人无法独立操作，费用极其昂贵。
 
　　第三代激光即体外激光血管照射洗血疗法，经十多年的临床验证，已经发展成为一项被国际医学界公认的高效、**、经济的成熟技术。
 
　　而体外照射疗法因无创伤、无痛苦、无副作用、无交叉感染的危险被患者称为“绿色疗法”。
 
　　基于这种原因在上述疗法的基础上，科研人员及医学专家经过多次反复临床试验，终于研制开发出**、方便,激光心脑血管冶疗仪。
 
　　低强度激光疗法适用范围：
 
　　（1）适用于因“高血脂、高血压、高血黏度”引发的各种**。如动脉硬化、脑血栓、
 
　　脑梗塞、高血压、冠心病、心绞痛、心肌梗塞、肺心病、糖尿病、脂肪肝、神经衰弱、鼻炎等。
 
　　（2）对因血黏度增高引起的亚健康状态，如**、头晕、胸闷、**、耳鸣、乏力等症状有较好的辅助**作用，也可供心脑**的预防和康复作用。
 
　　主要性能指标：
 
　　激光波长：650nm（*容易被人体吸收）
 
　　低强度激光器输出功率：1—25nw（尤其腕式4个激光管照射**，照射桡动脉及内关穴，**效果更显著）
 
　　使用时间：
 
　　在**过程中，**时间长短可根据病程的的长短。病因的不同及体质的差异，在**时间上应做相应的调整。手腕照射30分钟，每天桡动脉照射一次，15天为一疗程。如病程较长或病情较重者可逐渐增加**时间40-90分钟。
 
　　低强度激光引起的生物效应从第3天逐渐增强到10-15天达到*大值!坚持每天早晚使用效果*佳.

【激光冷却】

　　激光冷却(lasercooling)利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子的高新技术。这一重要技术早期的主要目的是为了**测量各种原子参数，用于高分辨率激光光谱和超高精度的量子频标(原子钟)，后来却成为实现原子玻色-爱因斯坦凝聚的关键实验方法。虽然早在20世纪初人们就注意到光对原子有辐射压力作用，只是在激光器发明之后，才发展了利用光压改变原子速度的技术。人们发现，当原子在频率略低于原子跃迁能级差且相向传播的一对激光束中运动时，由于多普勒效应，原子倾向于吸收与原子运动方向相反的光子，而对与其相同方向行进的光子吸收几率较小;吸收后的光子将各向同性地自发辐射。平均地看来，两束激光的净作用是产生一个与原子运动方向相反的阻尼力，从而使原子的运动减缓(即冷却下来)。1985年美国国家标准与技术研究院的菲利浦斯(willamD.Phillips)和斯坦福大学的朱棣文(StevenChu)首先实现了激光冷却原子的实验，并得到了极低温度(24μK)的钠原子气体。他们进一步用三维激光束形成磁光讲将原子囚禁在一个空间的小区域中加以冷却，获得了更低温度的“光学粘胶”。之后，许多激光冷却的新方法不断涌现，其中较有名的有“速度选择相干布居囚禁”和“拉曼冷却”，前者由法国巴黎高等师范学院的柯亨-达诺基(ClaudCohen-Tannodji)提出，后者由朱棣文提出，他们利用这种技术分别获得了低于光子反冲极限的极低温度。此后，人们还发展了磁场和激光相结合的一系列冷却技术，其中包括偏振梯度冷却、磁感应冷却等等。朱棣文、柯亨-达诺基和菲利浦斯三人也因此而获得了1997年诺贝尔物理学奖。激光冷却有许多应用，如:原子光学、原子刻蚀、原子钟、光学晶格、光镊子、玻色-爱因斯坦凝聚、原子激光、高分辨率光谱以及光和物质的相互作用的基础研究等等。

【激光光谱】

　　
 
　　激光光谱（laserspectra）以激光为光源的光谱技术。与普通光源相比，激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等特点，是用来研究光与物质的相互作用，从而辨认物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。激光的出现使原有的光谱技术在灵敏度和分辨率方面得到很大的改善。由于已能获得强度极高、脉冲宽度极窄的激光，对多光子过程、非线性光化学过程以及分子被激发后的弛豫过程的观察成为可能，并分别发展成为新的光谱技术。激光光谱学已成为与物理学、化学、生物学及材料科学等密切相关的研究领域。

【激光传感器】

　　激光传感器（lasertransducer）利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。激光是*准的尺。
上一篇：静电发生器的优越性能
下一篇：超声波测厚仪