現(xiàn)代激光應(yīng)用技術(shù)課件

現(xiàn)代激光應(yīng)用技術(shù)課件激光技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)代激光加工技術(shù)激光在材料加工中應(yīng)用激光在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用激光測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)激光安全防護(hù)與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)contents目錄01激光技術(shù)基礎(chǔ)

激光產(chǎn)生原理原子能級(jí)與躍遷激光產(chǎn)生的基礎(chǔ)是原子或分子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，以及電子在不同能級(jí)間的躍遷。粒子數(shù)反轉(zhuǎn)通過(guò)外部激勵(lì)（如光泵浦、電激勵(lì)等）使得高能級(jí)上的粒子數(shù)多于低能級(jí)，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。受激輻射處于高能級(jí)的粒子在外界光子的作用下，躍遷到低能級(jí)并發(fā)出與外來(lái)光子相同性質(zhì)的光子，形成受激輻射。激光束的發(fā)散角非常小，幾乎是一束平行光，這使得激光能量能夠在長(zhǎng)距離內(nèi)保持集中。方向性好單色性好亮度高激光的波長(zhǎng)范圍非常狹窄，顏色非常純，這使得激光在光譜分析和干涉測(cè)量等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。激光束的能量密度非常高，可以在短時(shí)間內(nèi)將大量能量集中在極小的空間內(nèi)。030201激光束特性激光器分類及應(yīng)用固體激光器以固體材料作為工作物質(zhì)的激光器，如紅寶石激光器、釹玻璃激光器等。廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域。氣體激光器以氣體作為工作物質(zhì)的激光器，如氦氖激光器、二氧化碳激光器等。常用于光譜分析、測(cè)距、通信等方面。液體激光器以液體作為工作物質(zhì)的激光器，如染料激光器等。主要用于科研和特殊應(yīng)用領(lǐng)域。半導(dǎo)體激光器以半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器，具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于光通信、光存儲(chǔ)、條碼掃描等領(lǐng)域。02現(xiàn)代激光加工技術(shù)原理與特點(diǎn)利用高能激光束照射材料表面，使材料迅速熔化、汽化或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)材料的切割。激光切割具有精度高、速度快、熱影響區(qū)小等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備與材料激光切割設(shè)備主要由激光器、光束傳輸系統(tǒng)、工作臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)等組成。適用于切割各種金屬材料，如碳鋼、不銹鋼、鋁合金等，以及部分非金屬材料，如塑料、陶瓷等。應(yīng)用領(lǐng)域激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子、輕工等行業(yè)，如汽車車身切割、金屬零件下料、廣告標(biāo)牌制作等。激光切割技術(shù)設(shè)備與材料激光焊接設(shè)備主要由激光器、光束傳輸系統(tǒng)、焊接工作臺(tái)等組成。適用于焊接各種金屬材料，如碳鋼、不銹鋼、鋁合金等，以及部分非金屬材料。原理與特點(diǎn)激光焊接是利用高能激光束作為熱源，通過(guò)輻射加熱使材料熔化并形成連接。激光焊接具有能量密度高、焊接速度快、熱影響區(qū)小、變形小等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用領(lǐng)域激光焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、電子、航空航天等領(lǐng)域，如汽車車身焊接、電池組裝焊接、航空航天器件焊接等。激光焊接技術(shù)激光打孔是利用高能激光束在材料上瞬間打孔的一種加工方法。激光打孔具有速度快、孔徑小、精度高、熱影響區(qū)小等優(yōu)點(diǎn)。原理與特點(diǎn)激光打孔設(shè)備主要由激光器、光束傳輸系統(tǒng)、工作臺(tái)、控制系統(tǒng)等組成。適用于各種金屬材料和非金屬材料的打孔加工。設(shè)備與材料激光打孔技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、化工等領(lǐng)域，如燃油噴嘴打孔、印制電路板打孔、化纖噴絲板打孔等。應(yīng)用領(lǐng)域激光打孔技術(shù)原理與特點(diǎn)激光表面處理是利用高能激光束對(duì)材料表面進(jìn)行快速加熱、熔化和冷卻的一種加工方法。激光表面處理可以改善材料表面的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，提高材料的耐磨性、耐腐蝕性和美觀度。設(shè)備與材料激光表面處理設(shè)備主要由激光器、光束傳輸系統(tǒng)、工作臺(tái)、控制系統(tǒng)等組成。適用于各種金屬材料和非金屬材料的表面處理。應(yīng)用領(lǐng)域激光表面處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子等領(lǐng)域，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體表面處理、模具修復(fù)與強(qiáng)化、金屬零件表面改性等。激光表面處理03激光在材料加工中應(yīng)用激光切割激光焊接激光打孔激光表面處理金屬材料加工01020304利用高能激光束對(duì)金屬材料進(jìn)行快速、精確的切割，適用于各種厚度和硬度的金屬材料。通過(guò)激光束將金屬材料熔化并連接在一起，具有焊縫質(zhì)量高、變形小、速度快等優(yōu)點(diǎn)。利用激光束在金屬材料上打出微小孔洞，可用于制造精密零件和篩網(wǎng)等。通過(guò)激光束對(duì)金屬材料表面進(jìn)行改性、熔覆、合金化等處理，提高材料表面性能和壽命。激光雕刻激光切割非金屬材料激光焊接非金屬材料激光打標(biāo)非金屬材料加工利用激光束在非金屬材料表面進(jìn)行雕刻、切割和打孔等操作，適用于木材、塑料、玻璃等材料。通過(guò)激光束將某些非金屬材料熔化并連接在一起，如塑料焊接等。利用激光束對(duì)非金屬材料進(jìn)行快速、精確的切割，如布料、皮革、紙張等。利用激光束在非金屬材料表面打出標(biāo)記、圖案和文字等，具有永久性和不易磨損的特點(diǎn)。利用激光束對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行快速、精確的切割，如碳纖維復(fù)合材料等。激光切割復(fù)合材料激光焊接復(fù)合材料激光打孔復(fù)合材料激光表面處理復(fù)合材料通過(guò)激光束將復(fù)合材料熔化并連接在一起，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的焊接效果。利用激光束在復(fù)合材料上打出微小孔洞，可用于制造航空航天領(lǐng)域的精密零件和構(gòu)件等。通過(guò)激光束對(duì)復(fù)合材料表面進(jìn)行改性、增強(qiáng)和修復(fù)等處理，提高材料表面性能和耐久性。復(fù)合材料加工04激光在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用激光治療原理激光治療基于光與物質(zhì)相互作用，利用激光的高能量、單色性、相干性等特性，對(duì)生物組織產(chǎn)生熱效應(yīng)、光化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等，從而達(dá)到治療目的。激光治療設(shè)備激光治療設(shè)備包括激光器、光導(dǎo)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，其中激光器是核心部件，不同類型的激光器可產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的激光，適用于不同的治療需求。激光治療原理及設(shè)備激光治療可用于去除皮膚表面的色素性病變、血管性病變等，如太田痣、鮮紅斑痣等。去除皮膚病變激光治療可促進(jìn)皮膚膠原蛋白再生，改善皮膚松弛、皺紋等問(wèn)題，達(dá)到皮膚年輕化的效果。皮膚年輕化激光治療可選擇性地破壞毛囊，實(shí)現(xiàn)永久脫毛的效果。脫毛皮膚科激光治療應(yīng)用03近視矯正激光治療可通過(guò)改變角膜曲率，達(dá)到矯正近視的目的。01眼底病變治療激光治療可用于治療視網(wǎng)膜裂孔、糖尿病視網(wǎng)膜病變等眼底病變，避免病情惡化。02青光眼治療激光治療可開(kāi)通房水排出通道，降低眼壓，從而治療青光眼。眼科激光治療應(yīng)用其他科室激光治療應(yīng)用激光治療可用于口腔軟組織手術(shù)、牙齒美白等。激光治療可用于治療鼻炎、鼻竇炎等耳鼻喉科疾病。激光治療可用于治療宮頸糜爛、外陰白斑等婦科疾病。激光治療可用于腫瘤的光動(dòng)力治療和熱療等?？谇豢贫呛砜茓D科腫瘤科05激光測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)激光測(cè)距原理通過(guò)測(cè)量激光在目標(biāo)物體與發(fā)射器之間往返的時(shí)間，計(jì)算出兩者之間的距離。激光測(cè)距應(yīng)用廣泛應(yīng)用于地形測(cè)量、建筑測(cè)量、車輛自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。激光測(cè)距儀分類根據(jù)測(cè)量原理和用途不同，可分為手持式、望遠(yuǎn)鏡式、固定式等多種類型。激光測(cè)距原理及應(yīng)用123利用激光雷達(dá)發(fā)射的激光束與目標(biāo)物體相互作用，通過(guò)測(cè)量反射光的特性來(lái)獲取目標(biāo)物體的信息。激光雷達(dá)原理在自動(dòng)駕駛、機(jī)器人導(dǎo)航、地形測(cè)繪等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。激光雷達(dá)應(yīng)用向小型化、低成本、高分辨率等方向發(fā)展。激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用激光干涉測(cè)量應(yīng)用在精密制造、光學(xué)元件檢測(cè)、表面形貌測(cè)量等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。激光干涉測(cè)量系統(tǒng)組成包括激光光源、干涉儀、光電探測(cè)器、信號(hào)處理器等部分。激光干涉測(cè)量原理利用激光的相干性，通過(guò)測(cè)量干涉條紋的變化來(lái)精確測(cè)量長(zhǎng)度、角度等物理量。激光干涉測(cè)量技術(shù)利用激光的單色性和高亮度，通過(guò)測(cè)量物質(zhì)對(duì)激光的吸收、發(fā)射或散射光譜來(lái)獲取物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)等信息。激光光譜分析原理在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。激光光譜分析應(yīng)用向高靈敏度、高分辨率、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)等方向發(fā)展。激光光譜分析技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)激光光譜分析技術(shù)06激光安全防護(hù)與法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)激光的功率、波長(zhǎng)、脈沖特性等因素，將激光危害分為不同等級(jí)，如1類、1M類、2類、2M類、3R類、3B類、4類等。激光危害分類使用適當(dāng)?shù)募す夥雷o(hù)眼鏡、護(hù)目鏡或防護(hù)面罩等，避免激光直接照射眼睛。眼睛防護(hù)措施穿戴激光防護(hù)服、手套、鞋襪等，減少皮膚暴露，避免激光灼傷。皮膚防護(hù)措施在激光工作區(qū)域設(shè)置明顯的警示標(biāo)識(shí)，采取隔離、封閉等措施，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入。場(chǎng)所安全防護(hù)措施激光危害分類及防護(hù)措施操作過(guò)程規(guī)范嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行激光設(shè)備的開(kāi)啟、調(diào)試、運(yùn)行和關(guān)閉等操作，避免誤操作或違規(guī)操作。安全檢查與維護(hù)定期對(duì)激光設(shè)備進(jìn)行安全檢查和維護(hù)保養(yǎng)，確保其處于良好的工作狀態(tài)。應(yīng)急處理措施制定應(yīng)急預(yù)案，掌握激光傷害事故的應(yīng)急處理方法，如切斷電源、撲滅火源、救治傷員等。操作前準(zhǔn)備了解激光設(shè)備的性能、操作規(guī)程和安全注意事項(xiàng)，進(jìn)行必要的培訓(xùn)和演練。激光安全操作規(guī)范國(guó)內(nèi)外相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)介紹國(guó)內(nèi)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的更新與發(fā)展趨勢(shì)國(guó)際法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的差異與銜接介紹我國(guó)有關(guān)激光安全防護(hù)的法