Найден способ повысить эффективность лазерных установок

1782
0
+1
Лазер
Лазер.
Источник изображения: CC0 / WikiImages /

МОСКВА, 29 янв – РИА Новости. Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева (Самарского университета) и их коллеги из других российских научных организаций создали образцы алмазных оптических элементов, которые с высокой эффективностью позволяют фокусировать излучение мощных технологических CO2-лазеров для обработки материалов в промышленности. Результаты опубликованы в журнале Diamond and Related Materials.

Сотрудники Самарского университета, Института систем обработки изображений РАН – филиала ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН (г. Самара) и Института общей физики РАН (г. Москва) на протяжении 20 лет проводили совместные исследования в области создания алмазной дифракционной оптики инфракрасного диапазона.

В Самаре, в частности, проводилась разработка численных методов и программного обеспечения для расчета и моделирования дифракционных оптических элементов. В Институте общей физики РАН, в научной группе академика РАН Виталия Конова разрабатывались методы синтеза искусственных поликристаллических алмазных пленок и технологии их микроструктурирования.

В конце 1990-х годов были созданы первые образцы оптических элементов на поликристаллических алмазных пленках, предназначенных для фокусировки излучения мощных инфракрасных лазеров – линз и фокусаторов. По словам исследователей, новый оптический материал обладает уникальными физическими свойствами, весьма близкими к свойствам натуральных алмазов. Однако используемая до сих пор технология изготовления оптических элементов из этого материала ограничивала энергетическую эффективность изготовленных элементов.

"Разработанная недавно в Институте общей физики РАН новая технология формирования на алмазной поверхности микрорельефа с практически непрерывным профилем позволила создать образцы алмазных элементов с эффективностью, близкой к 100%", – рассказал РИА Новости заведующий кафедрой наноинженерии Самарского университета Владимир Павельев.

Поскольку алмаз обладает хорошей теплопроводностью, новые оптические элементы позволят управлять излучением мощных технологических CO2-лазеров, широко применяемых на производстве для обработки металлов (резка, закалка, напыление) и других материалов.

"Новый подход позволяет создавать элементы, фокусирующие излучение лазеров в заданные области с высокой эффективностью. Учитывая широкое распространение технологических установок на основе таких лазеров, можно говорить о высоком коммерческом потенциале работы", – сообщил ученый.

Он также отметил, что исследователи научились фокусировать излучение мощного технологического лазера не только в точку, как обычная линза, а в любые двумерные области (квадрат, круг) с эффективностью, близкой к 100%.

"Такие задачи возникают при необходимости лазерной обработки поверхности материала (например, закалки металлов). У нас появляется возможность одномоментного формирования равномерного распределения интенсивности лазерного излучения в обрабатываемой области вместо поточечного сканирования", – пояснил Павельев.

Кроме того, разработанная технология позволит, по его словам, осуществлять эффективное деление исходного пучка технологического лазера на заданное число пучков с заданным распределением энергии между пучками и фокусировать излучение с большой глубиной фокуса, что важно при лазерной обработке сложной трехмерной поверхности.

С помощью новой технологии специалисты уже создали несколько образцов оптических элементов. В дальнейшем они планируют разрабатывать и исследовать элементы с более сложным функционалом. Для просветления созданных алмазных элементов предполагается использовать антиотражающее покрытие для алмазной оптики, ранее разработанное и исследованное в рамках совместной работы АО "НИИ "Экран"" (г. Самара), Самарского университета и Института общей физики РАН.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Компании
Проекты
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 07.05 11:49
  • 8765
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 07.05 11:03
  • 0
Латвийские настроения. Часть 1
  • 07.05 09:27
  • 86
«Не в пользу российской машины»: 38-й НИИИ БТ МО завершил испытания трофейной американской БМП Bradley M2A2 ODS SA
  • 07.05 00:13
  • 0
О "козацком" менталитете
  • 06.05 23:54
  • 0
Ответ на "Военкор Сладков об атаке ВСУ на Новороссийск: в современной войне дронов нас бьют, и нас жалко"
  • 06.05 22:52
  • 0
Ответ на "Эксперт Федутинов: для борьбы с безэкипажными катерами можно задействовать БПЛА"
  • 06.05 20:15
  • 0
Ответ на "«Швейцарский нож королевского флота»: Британия распродаёт выведенные из эксплуатации десантные корабли класса Albion"
  • 06.05 20:08
  • 16
Тегеран подготовил ракеты для потенциального ответа США - СМИ
  • 06.05 18:48
  • 0
Ответ на "Эксперт предложил пути подготовки к столкновению с ЕС"
  • 06.05 16:50
  • 1
Грозит ли нам восстание машин?
  • 06.05 16:45
  • 1476
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 06.05 16:10
  • 73
Каким может быть сверхтяжелый танк
  • 06.05 12:17
  • 1
Путин подписал договор о всеобъемлющем стратегическом партнерстве РФ и Ирана
  • 06.05 11:55
  • 40
Командующий ВВС США в Европе о роли авиации в боевых действиях на Украине
  • 06.05 10:32
  • 1
«Швейцарский нож королевского флота»: Британия распродаёт выведенные из эксплуатации десантные корабли класса Albion