Войти

Найден способ повысить эффективность лазерных установок

1790
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
  • 28.05 21:42
  • 9010
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 28.05 16:33
  • 1
«Мы не экономим». Глава Минфина РФ заявил о том, что «самолет "Байкал" строится в плановые сроки». Он станет современной заменой устаревшим «Кукурузникам»
  • 28.05 16:02
  • 0
Дело было не в квартире
  • 28.05 15:39
  • 92
Будущее за тяжелыми "противоснарядными" БМП весом в 55 тонн
  • 28.05 14:50
  • 0
В строю белорусской армии найдётся место для тяжёлых огнемётных систем
  • 28.05 12:16
  • 6
Зачем и без того мощной авиационной ракете «ядерная» модернизация?
  • 28.05 11:13
  • 1
В США рассказали о самом странном самолете ВВС
  • 28.05 05:25
  • 0
Ответ на "Россия донесла до Запада, что готова воевать ради жизненно важного теневого флота (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 28.05 04:25
  • 1
Лавров: решение позволить Киеву бить дальнобойным оружием было принято давно
  • 28.05 01:19
  • 1
Украина против России впервые применила «Гоголь-М»
  • 27.05 13:37
  • 1
Россия донесла до Запада, что готова воевать ради жизненно важного теневого флота (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 27.05 12:23
  • 1
Зачем России нужна ракета класса "воздух-воздух" с ядерной боеголовкой? (infoBRICS, Китай)
  • 27.05 11:57
  • 1
WP: США не объявляют о поставках оружия Украине, чтобы не "разозлить Россию"
  • 27.05 08:55
  • 8
«Грандиозная сделка»: Трамп продал комплексы перехвата ядерных ракет THAAD за миллиарды долларов
  • 27.05 06:57
  • 2
До победного арсенала: РФ остается в топ-5 стран-лидеров по экспорту вооружений