Госы. Вопросы Промышленные технологии и (инновации (Малеткина). Промышленные лазерные технологии (Реймер И. В.)
 Скачать 0.79 Mb.
|
Промышленные лазерные технологии (Реймер И. В.)17. Лазерная диагностика в медицине.Методы лазерной диагностики: газоаналитический метод, томография, лазерная доплеровская флоуметрия, лазерная флюоресцентная диагностика. Газоаналитический метод. Цель: определение колебательно-вращательных спектров большинства биомаркеров. Лазеры с длинами волн ближнего и среднего ИК диапазона (диодный лазер). Молекулы маркеры: 1) Ацетон - сахарный диабет 2)Этан - курящие/некурящие 3)Метанол/этанол - алкоголизм 4) Окись углерода - инфекция дыхательных путей. Томография – метод неразрушающего послойного исследования структурного объекта посредством многократного просвечивания в различных пересекающихся направлениях. Бывает: Рентгеновская Позитронно-эмиссионная Магнитно-резонансная Лазерная оптическая (оптическая когерентная, диффузионно-оптическая) Используются титан-сапфировый (790 нм) и Nd:YAG (532 нм) лазеры. Лазерная доплеровская флоуметрия Цель: изменения скорости потока крови в результате измерения ЛДФ сигнала. В основе лежит эффект изменения длины волны, отраженной от движущихся эритроцитов. Используются лазеры: ближний ИК, частоты единицы Гц, мощность: единицы мВТ Лазерная флюоресцентная диагностика. Применяется для раннего выявления предраков HeNe (632.8 нм) 18. Лазерные системы для обработки материалов.Схемы лазерной обработки: ‒ фокусирующие ‒ сканирующие ‒ проекционные Лазерные технологические комплексы для обработки можно разбить на 2 типа: Мощные лазеры (единицы кВт), применяются в машиностроении, раскрой листового материала, резка и сварка Пр.: CO2-лазер с высокой мощностью (0,5-1 кВт) - резка металлов и неметаллов, твердотельные (волоконные) лазеры с длиной волны более 1 мкм (10 кВт) - резка металлов Лазеры, мощностью не больше 500 Вт. Подразделяются на: импульсные ( УФ, видимое, ближнее ИК ) - Nd:YAG с ламповой накачкой ( резка тонких металлов, маркировка, сварка) непрерывные ( ИК-спектра от 1 до 10 мкм) - СО2 (для резки и маркировки дерева, оргстекла, пластмассы, кварца) 19. Лазерная дальнометрия.Задача - определение расстояния между дальномером и целью сводится к измерению соответствующего интервала времени между зондирующим сигналом и сигналом, отраженным от цели. Различают 3 метода: Импульсный. К объекту посылается зондирующий импульс, который одновременно запускает временной счетчик. Погрешность 30 см (1 нс). Фазовый. Лазерное излучение формируется по синусоидальному закону. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза сигнала. Погрешность 5 см (1 мГц). Фазово-импульсный Дальнометры, применяемые для дистанционного зондирования, делятся на батиметры (Nd:YAG 532 нм)и альтиметры(Nd:YAG лазер 1064 нм). Характерные параметры излучения: ‒ Энергия в импульсе: 1-десятки мДж ‒ Длительность импульса: более 10 нсек ‒ Частота следования импульса: десятки Гц Альтиметр – прибор для определения высоты, который позволяет определять топографию поверхности (земли, луны и других космических тел). Они устанавливаются на летательном аппарате, в том числе и на космические. Используются в основном твердотельные лазеры с наносекундной длительностью излучения. (Nd:YAG лазер 1064нм) Батиметр – для определения топографии морского дна, для обнаружения и измерения форм подводных объектов. Глубина измерения невелика-несколько десятков метров (так как большой коэффициент поглощения воды) (Nd:YAG 532нм). 20. Лазерная абляция в нанотехнологиях.ЛОТП лазер обработка тонких пленок формирование тонких пленок (лазерная обработка тонких пленок) таблица …где взять ее ? какие лазеры? Лазерную абляцию применяют для получение тонких пленок материалов, для микрообработки различных по своим свойствам материалов, нанотехнологий. Основным методом формирования микроэлектронных систем является лазерная обработка тонких пленок. Используются лазеры ультрафиолетового и видимого диапазона с наносекундной длительностью и энергией от единиц мДж до Дж. Лазерный нагрев пленок может вызвать следующие процессы: термоэлектронную и (или) термоионную эмиссию десорбцию газа с поверхности пленки термо- и фотодиссоциацию структурные изменения деформация Лазерная абляция также применяется для тонкой технической обработки поверхностей и нанотехнологии (например, при синтезе одностенных углеродных нанотрубок). Лазерная абляция — метод удаления вещества с поверхности лазерным импульсом. При низкой мощности лазера вещество испаряется или сублимируется в виде свободных молекул, атомов и ионов, то есть над облучаемой поверхностью образуется плазма ( режим лазерной десорбции). В нанотехнологии абляция используется, например, для физической и химической модификации вещества, происходящей в результате поглощения сфокусированного лазерного излучения в микронном и нанометровом масштабе. |