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彩色圖解當代科技-從綠色農業到可持續發展 版權信息
- ISBN：9787110059760
- 條形碼：9787110059760 ; 978-7-110-05976-0
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
彩色圖解當代科技-從綠色農業到可持續發展 節選
節激光：一項應用性很強的技術’
激光是20世紀的一個偉大發明。人們很早就開始研究光了。
因為我們的生產和生活都離不開光，光是人類賴以生存的基本條
件之一。但長久以來，人們對光的研究僅僅局限于照明、取暖、
觀察、成像等范圍，直到20世紀60年代激光的出現，才使古老
的光學煥發出勃勃生機。
激光也是光，它與普通光沒有本質上的區別。但激光又是一
種特殊的光，與普通光相比具有方向性好、單色性強、高亮度和
優異的相干性等四個特點。正是基于上述四種優異的性能，激光
得以滲透到當前的各類重大學科之中，不僅光學的發展又一次成
了物理學的主流，而且使其他許多學科和行業受到革命性的影
響。例如它帶來化學動力學的精細研究，光合作用超快過程的研
究和生物體的誘變和處理，許多醫療方法的革新，計量科學中長
度米定義的改變和全新的大地測量法的建立，機械加工的改造
等。利用選擇激發的激光同位素分離可降低費用，一些國家已作
為工業技術開發，對鈾235、鈾238和钚239的激光分離已接近
生產階段，其他的激光選擇化學反應也正在進行研究。在生物體
光化學方面，掌握光合作用機理和人工合成食物是人類夢寐以求
的目標之一，而超短光脈沖在研究光合作用的過程中可能會有所
作為。在高能物理技術方面，極強的聚焦激光的電場用于加速電
子的方法前景誘人，因為用其他方法產生的電場要比激光電場低
幾個量級。 ‘
。
第二節激光加工技術：
奇妙的光束
激光加工技術始于1963年，是在工業生產中*早應用的激
光技術之一。激光加工是指用高能激光束對金屬或非金屬材料進
行加工，其工作機理大體可分為兩類：一類是利用材料吸收激光
能量產生的快速熱效應進行的加工過程，如切割、焊接、打孑L、
刻槽、劃片、成型以及表面熱處理等(見圖5—1)；另一類是利
用光化學反應和伴隨的熱效應進行的加工過程，如半導體工藝中
的光化學相沉積、激光刻蝕、摻雜和氧化等。后一類加工與前一
類加工的差異在于激光的作用除了使被加工的材料加熱、熔融、
氣化外，還促進了化學反應的發生和進行。
激光的特點決定了激光加工主要具有如下優點：
(1)激光束可聚集成一個非常小的強的光斑，這就使加工
能達到高精度，而且加工件受熱變形小。例如用于切割，可使切
縫寬度很小。
(2)激光能量可無接觸地到達工件，因而不像機械加工、
氣加工和電加工那樣有高噪音和環境污染。
(3)激光在通過空氣或許多其他氣體時不會明顯減弱，故
可以在各種氣體條件下進行工作，也可以在真空中進行加工，還
可以對包有外殼的物體進行加工，只需包殼材料能夠透過特定波
長的激光。
(4)激光束與光導纖維結合易于導向，配上多維聯動的精
密機床，加上光電控制系統和電子計算機，適合于自動化生產和
電視監控。
激光不但能夠加工一般材料，而且很適宜加工極硬、極脆和
熔點極高的材料。由于便于實現自動化，生產效率能大大提高，
加之精度高、切口小，使原材料大大節約，因而激光加工比一般
加工更為經濟。目前，世界上各先進國家都在大力發展和推廣激
光加工技術，競爭十分激烈。該領域已由美國獨家壟斷轉變為美
日共同壟斷，近年來由于西歐的崛起，又逐漸形成美、日、歐三
足鼎立之勢。中國的激光加工業已經開始起步，應用面也正在逐
哳擴大。
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