Coimeas eadar buaidhean tàthaidh leusairean le trast-thomhasan cridhe eadar-dhealaichte

Tàthadh leusairfaodar a choileanadh le bhith a’ cleachdadh ghathan laser leantainneach no cuisleach. Prionnsabalantàthadh leusairFaodar a roinn ann an tàthadh giùlain teas agus tàthadh treòrachaidh domhainn leusair. Nuair a tha an dùmhlachd cumhachd nas lugha na 104~105 W/cm2, is e tàthadh giùlain teas a th’ ann. Aig an àm seo, tha an doimhneachd treòrachaidh eu-domhainn agus tha an astar tàthaidh slaodach; nuair a tha an dùmhlachd cumhachd nas motha na 105~107 W/cm2, bidh uachdar a’ mheatailt a’ lùbadh ann an “tuill” air sgàth teas, a’ cruthachadh tàthadh treòrachaidh domhainn, aig a bheil feartan astar tàthaidh luath agus co-mheas taobh mòr. Prionnsabal giùlain teirmeachtàthadh leusair’S e: bidh rèididheachd leusair a’ teasachadh an uachdair a tha ri phròiseasadh, agus bidh teas an uachdair a’ sgaoileadh a-steach don taobh a-staigh tro ghiùlan teirmeach. Le bhith a’ cumail smachd air paramadairean leusair leithid leud cuisle leusair, lùth, cumhachd as àirde, agus tricead ath-aithris, thèid am pìos obrach a leaghadh gus amar leaghte sònraichte a chruthachadh.

Mar as trice bidh tàthadh treòrachaidh domhainn leusair a’ cleachdadh gath leusair leantainneach gus ceangal stuthan a chrìochnachadh. Tha a phròiseas corporra meatailteach glè choltach ri tàthadh gath dealanach, is e sin, tha an dòigh-obrach tionndaidh lùtha air a chrìochnachadh tro structar “toll-iuchrach”.

Fo rèididheachd leusair le dùmhlachd cumhachd àrd gu leòr, bidh an stuth a’ falmhachadh agus bidh tuill bheaga air an cruthachadh. Tha an toll beag seo làn de cheò coltach ri corp dubh, a’ gabhail a-steach cha mhòr a h-uile lùth bhon ghath a tha a’ tighinn a-steach. Bidh an teòthachd chothromachaidh anns an toll a’ ruighinn timcheall air 2500°C. Tha an teas air a ghluasad bhon bhalla a-muigh den toll àrd-theodhachd, ag adhbhrachadh gun leaghadh am meatailt timcheall air an toll. Tha an toll beag air a lìonadh le smùid àrd-theodhachd a thèid a chruthachadh le falmhachadh leantainneach stuth a’ bhalla fo rèididheachd a’ ghatha. Tha ballachan an toll bhig air an cuairteachadh le meatailt leaghte, agus tha am meatailt leaghaidh air a chuairteachadh le stuthan cruaidh (anns a’ mhòr-chuid de phròiseasan tàthaidh àbhaisteach agus tàthadh giùlain leusair, bidh an lùth air a thasgadh an toiseach air uachdar a’ phìos-obrach agus an uairsin air a ghiùlan chun an taobh a-staigh le gluasad). Tha an sruth leaghaidh taobh a-muigh balla an toll agus teannachadh uachdar sreath a’ bhalla ann an co-chòrdadh ris a’ chuideam smùid a thèid a chruthachadh gu leantainneach ann an cuas an toll agus a’ cumail suas cothromachadh fiùghantach. Bidh gath an t-solais a’ dol a-steach don toll beag gu leantainneach, agus tha an stuth taobh a-muigh an toll bhig a’ sruthadh gu leantainneach. Mar a bhios gath an t-solais a’ gluasad, tha an toll beag an-còmhnaidh ann an staid sheasmhach de shruth.

’S e sin ri ràdh, bidh an toll beag agus am meatailt leaghte a tha timcheall air balla an tuill a’ gluasad air adhart le astar air adhart a’ bhìoma pìleat. Bidh am meatailt leaghte a’ lìonadh a’ bheàirn a tha air fhàgail às deidh an toll beag a thoirt air falbh agus a’ dùmhlachadh a rèir sin, agus tha an tàthadh air a chruthachadh. Tha seo uile a’ tachairt cho luath is gun urrainn dha astaran tàthaidh grunn mheatairean sa mhionaid a ruighinn gu furasta.

Às dèidh dhuinn tuigse fhaighinn air bun-bheachdan dùmhlachd cumhachd, tàthadh seoltachd teirmeach, agus tàthadh treòrachaidh domhainn, nì sinn an ath rud mion-sgrùdadh coimeasach air dùmhlachd cumhachd agus ìrean meatailteach diofar thrast-thomhasan cridhe.

Coimeas eadar deuchainnean tàthaidh stèidhichte air trast-thomhasan cridhe laser cumanta air a’ mhargaidh:

Dùmhlachd cumhachd suidheachadh puing fòcasach leusairean le trast-thomhasan cridhe eadar-dhealaichte

Bho shealladh dùmhlachd cumhachd, fon aon chumhachd, mar as lugha trast-thomhas a’ chridhe, ’s ann as àirde soilleireachd an leusair agus ’s ann as dùmhaile a bhios an lùth. Ma thèid an leusair a choimeas ri sgian gheur, mar as lugha trast-thomhas a’ chridhe, ’s ann as géire a bhios an leusair. Tha dùmhlachd cumhachd an leusair le trast-thomhas cridhe 14um nas motha na 50 uair nas motha na an leusair le trast-thomhas cridhe 100um, agus tha an comas giollachd nas làidire. Aig an aon àm, chan eil an dùmhlachd cumhachd a chaidh obrachadh a-mach an seo ach dùmhlachd chuibheasach sìmplidh. Tha an sgaoileadh lùtha fhèin na sgaoileadh Gaussian tuairmseach, agus bidh an lùth meadhanach grunn thursan nas motha na an dùmhlachd cumhachd chuibheasach.

Diagram sgemataigeach de sgaoileadh lùth laser le diofar thrast-thomhasan cridhe

’S e dath an diagram sgaoilidh lùtha an sgaoileadh lùtha. Mar as deirge an dath, ’s ann as àirde an lùth. ’S e an lùth dearg an t-àite far a bheil an lùth air a dhùmhlachadh. Tro sgaoileadh lùth laser ghathan laser le diofar thrast-thomhasan cridhe, chithear nach eil aghaidh a’ ghathan laser biorach agus gu bheil a’ ghathan laser biorach. Mar as lugha, ’s ann as dùmhaile a tha an lùth air aon phuing, ’s ann as biorach a tha e agus ’s ann as làidire a chomas treòrachaidh.

Coimeas eadar buaidhean tàthaidh leusairean le trast-thomhasan cridhe eadar-dhealaichte

Coimeas eadar leusairean le trast-thomhasan cridhe eadar-dhealaichte:

(1) Bidh an deuchainn a’ cleachdadh astar de 150mm/s, tàthadh suidheachadh fòcais, agus is e an stuth alùmanum sreath 1, 2mm de thighead;

(2) Mar as motha trast-thomhas a’ chridhe, ’s ann as motha leud an leaghaidh, ’s ann as motha an sòn a tha fo bhuaidh teas, agus ’s ann as lugha dùmhlachd cumhachd an aonaid. Nuair a tha trast-thomhas a’ chridhe nas àirde na 200um, chan eil e furasta doimhneachd treòrachaidh a choileanadh air aloidhean àrd-ath-bhualadh leithid alùmanum agus copar, agus chan urrainnear tàthadh treòrachaidh nas doimhne a choileanadh ach le cumhachd àrd;

(3) Tha dùmhlachd cumhachd àrd aig leusairean beaga-chridhe agus faodaidh iad tuill-iuchrach a tholladh gu sgiobalta air uachdar stuthan le lùth àrd agus sònaichean beaga air a bheil buaidh teas. Ach, aig an aon àm, tha uachdar an tàthaidh garbh, agus tha coltachd àrd ann gun tuit an toll-iuchrach rè tàthadh aig astar ìosal, agus tha an toll-iuchrach dùinte rè a’ chearcall tàthaidh. Tha an cearcall fada, agus tha uireasbhaidhean leithid uireasbhaidhean agus pores buailteach tachairt. Tha e freagarrach airson giullachd aig astar luath no giullachd le slighe-luasgaidh;

(4) Bidh spotan solais nas motha agus lùth nas sgapte aig lasers le trast-thomhas mòr, agus mar sin tha iad nas freagarraiche airson ath-leaghadh uachdar laser, còmhdach, teasachaidh agus pròiseasan eile.