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发布时间:2022-09-13 00:00:06 来源:铭庆五金网

激光科技在社会上的应用

 激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇特的激光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。

激光的原理早在1917年已被闻名的美国物理学家爱因斯坦发现,但直到 1960 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论预备和出产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎平常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴工业的泛起。激光可使人们有效地利用前所未有的提高前辈方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了出产力的发展。当今应用广泛的激光已经诞生整整53年,今天激光已经成为互联光纤骨干的基础,可以匡助人们寻找新型清洁聚变能源,它离我们的糊口越来越近。

激光科技拥有彻底改变人们糊口方式的潜力。像激光快速成型(3D打印)这样的技术正改变制造业和激发创造力。一根普通的激光笔能够在空气中将声音传输100英里之遥。激光为无人机远间隔传输能量。

1、激光加工

激光束具有单色性好、能量密度高、空间控制性和时间控制性良好等一系列长处,目前它已广泛应用于材料加工等领域。激光加工是激光应用最有发展前途的领域,国外已开发出20多种激光加工技术。激光的空间控制性和时相信我们的产品一定能取得国内外市场认可间控制性很好,对加工对象的材质、外形、尺寸和加工环境的自由度都很大,特别合用于自动化加工。

激光加工的行业包括汽车制造、航天航空、电子、化工、包装以及医疗设备等。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业实行适时出产的枢纽技术,为优质、高效和低本钱的加工出产开辟了广阔的远景。例如激光加工为非接触式加工、速度快、无噪声、可实现各种复杂外形的高精度加工目的,且无通常意义上的“刀具”磨损,无需更换“刀头”。

  2、激光武器

高能激光武器正引起世界各国戎行的强烈关注,良多国家正在大规模开发和出产高能激光器。激光武器(LaserWeapon)是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异机能,在光电对抗、防空和战略防备中可施展独特作用。

激光武器是射线武器中的一种,属于射线武器的还有射束武器和使用相干与非相干光源的武器。激光武器的杀伤因素是由各种激光器产生的高能定向电磁辐射。而不同密度的激光辐射流(简朴地说是不同类型的激光武器)的作战使用结果也不相同:或暂时迷盲敌方的光电设备或人的视觉器官,或对导弹、飞机、装甲战车等目标造成机械损伤(毁坏)。

  3、增材制造

增材制造技术(俗称3D打印)是利用计算机设计数据采用材料逐层堆积的方法制造实体零件的技术,其始于20世纪80年代的快速成形技术。目前,已经发展出激光烧结技术、熔融沉积成形技术、立体光刻技术、电子束熔炼技术、超声波固结技术、喷墨沉积技术等多种类型。英国《经济学人》杂志在《第三次产业革命》一文中,将3D打印技术作为第三次产业革命的重要标志之一,引发了众人对3D打印的关注。在中国,3D打印技术入选863计划,特别是国家拨款经费支持工业的研究和发展,体现了国家对3D打印的正视程度。3D打印是一场制造技术的革命,是中国制造业进级的重要一环。

  4、激光核聚变

激光核聚变是利用激光照射核燃料使之发生核聚变反应,因为其在很多方面与氢弹爆炸非常相似。自上世纪60年代激光器问世以来,科学家就开始致力于利用高功率激光使聚变燃料发生聚变反应,来研究核武器的某些重要物理题目。

2012年3月,美国国家点火装置(NIF)所发射出的激光在经由最后一个聚焦透镜后,达到了2.03兆焦,一举打破纪录的同时,也成为世界上首个2兆焦能量的紫外激光。人们当时说它是兼顾了“国家安全利益与科学发展”的典范,一方面带领着美国第二大激光——罗切斯特大学激光器一起成为“无爆炸核试验”不可或缺的部门,另一面拼了命的实现着核能发电的最终梦想——只要这台激光器能每秒钟发生三四次小燃料球内的爆炸,且给它连续不断地爆下去,开释的能量就媲美百万千瓦级的发电站!

  5、无人驾驶汽车

跟着科技发展,自动驾驶汽车如今已经不再是《霹雳游侠》之类科幻影视作品中的虚幻事物。近日,牛津大学研制出了全新自动驾驶汽车,不仅精确性显著进步、具备记忆能力且造价低廉,奇妙的是还可使用一台苹果公司的iPad进行控制。研究者宣称,这种技术能够在未来15年内应用普及到主流汽车产品之上。

据称,这款自动驾驶汽车的原型是一辆日产聆风电动汽车。牛津大学的研究职员在其底盘上安装了小型摄影机和激光器。当该车处于人工驾驶状态时,激光器和摄像机便身担车辆的“眼睛”功能,将车身附近的环境绘制成为一幅3D立体舆图,传输并存储到汽车后备箱中的一台电脑上。

  6、激光无线充电

2012年8月8日,洛克希德·马丁因此公司和LaserMotive研发公司已经完成了Stalker无人机的一系列户外飞行测试,以验证激光充电系统机能。Stalker是美国特种部队2006年以来使用的一种小型无声无人机,用于执行情报监督和侦探任务。该无人机在最近的风洞试验中演示了依赖这种激光充电系统可连续飞行48小时。

这一系列概念验证测试是在一个偏远的沙漠地区进行,考虑到风力和高温等环境因素。这些测试表明,激光供电的Stalker可以在室外环境中日夜执行任务。演示期间,Stalker安装了一个轻量级的光电接收器和板载电源治理硬件。陆基激光发射器基于LaserMotive公司的硬件研发,该硬件曾是2009年NASA百年挑战赛的获奖作品。

试验表明,Stalker接收激光充电的范围高达600米,而且激光不会破坏或影响Stalker的正常飞行操纵。它还表明,金属密封激光充电系统可以在高温顺大风的前提下生存,并展示了波束跟踪定位接收器的正确性。

  7、激光通讯

在现在信息量高速增长的情况下, 人们对通讯系统容量的要求也在高速增长, 而当前无线通讯受到带宽和容量限制, 已经不能知足当前需要, 对图像信息的实时传递更是无能为力。跟着激光的产生, 光波通讯技术日益表现出适应这种通讯需求的势头。卫星激光通讯是一个较新的研究领域,美国欧洲、日本等国都对此极其关注, 并已进行了深入的研究, 这主要是由于用激光进行卫星间通讯具有如下长处:开辟了全新的通讯频道使调制带宽可以明显增加、能把光功率集中在非常窄的光束中、器件的尺寸、重量、功耗都显著降低、各通讯链路间的电磁干扰小、保密性强并且明显减少地面基站, 起码可只有一个地面站。

卫星激光通讯包括深空、同步轨道、低轨道、中轨道卫星间的光通讯, 有GEO (geosynchronous earth orbit, GEO)- GEO,GEO- LEO ( low- earth orbit, LEO), LEO - LEO, LEO- 地面等多种形式, 同时还包括卫星与地面站之间的通讯。跟着元器件发展, 卫星光通讯技术已基本成熟, 并逐渐向贸易化方向发展, 美国、欧洲、日本等国家都制定了多项有关卫星激光通讯的研究计划, 对卫星激光通讯系统所涉及到的各项枢纽技术展开了全面深入的研究, 在最近几年卫星激光通讯就将进入实用化阶段。特别是一旦实现小卫星星座之间的激光星间链路及其系统成熟, 必将更加促进其贸易化发展。可以预言, 卫星激光通讯必将成为未来超大容量卫星通讯的最主要的途径。

  8、激光照排

跟着《数字化生存》一书在全世界的流行,“数字化”一词便时常挂在了人们的嘴边。而对于媒介来说,是否“数字化”不仅意味着它能否赶得上潮流濮阳,还意味着它能否在信息时代占领有利地形在下一轮竞争中取胜,甚至关系着它的生存大事。但广播与电视的数字化题目都只是在90年代才提到了议事日程。与之比拟,报纸要幸运得多。从70年代就开始进行的激光照排技术的研究,为报纸打开了通向数字化王国的大门,使它可以以轻松的姿态驶上信息公路。而各航线表现不1更让我们感到庆幸的是,中国报纸由激光照排化开始的数字化进程完全是一个独立自主、自立更生的过程,并且这个过程是基本与世界提高前辈水平同步的。

激光照排机是70年代研制出来的一种新设备,3、维修服务它是利用电子计算机对输入文字符号进行校对,编纂处理,再通过激光扫描技术曝光成像在感光材料上,使扫描光束亮度高,经聚焦后到极细的光束,其扫描分辩力可达40线/MM,因此这种照排性能较好地再现文字字形轮廓和笔锋,照排的文字质量高,排版速度快,已成为文字排版的主力军,经由二十多年的不断发展,技术日益完善,种类众多,从使用激光光氦氖(HE-NE)激光,氩离子激光和发光二级管(LED)等,从扫描方式不同来看有,棱镜扫描,机械式滚筒扫描(外滚筒扫描)和内圆滚筒扫描等几种主要方式,也有采用振镜扫描式的,但对振镜质量要求高而用得较少。

  9、激光医疗

自从激光诞生以来,激光技术已为临床治疗的有效手段,也逐渐发展成为医学诊断的枢纽技术,并解决了医学中的很多挫折,为医学的发展做出了贡献。目前,激光医疗已形成一个成熟,不乱的市场,并且在其基础研究、新技术开发、新设备研制和出产等诸方面都保持着持续强劲的发展势头。

目前激光医疗市场主要分布在以下方面:光动力疗法治癌;激光治疗心血管疾病;准分子激光角膜成形术;激光纤维内窥镜手术;激光腹腔镜手术;激光胸腔镜手术;激光关节镜手术;激光碎石术;激光外科手术;激光在吻合术上的应用;激光在口腔、颌面外科、牙科;弱激光疗法等。

10、激光美容

自从1960年世界上第一台激光器诞生以来,人类便开始了将激光技术用于医疗美容领域的探索。如今,经历了53年的发展,激光技术已经广泛应用于除疤、祛斑、除皱、脱毛、嫩肤等皮肤美容领域。特别是最近几年,跟着人们对美的追求日趋高涨,激光美容市场呈现出了可喜的发展势头。

来自Medical Insight公司的调研数据显示,年,全球医疗美容市场有望实现10.8%的年均筛分过滤机增长率;尽管北美依然是最大的市场,但亚洲市场的增长尤为强劲,预计年将实现13.8%的年均增长率,其中中国市场又是亚洲的枢纽市场。另据市场调研公司iDate Research的讲演显示,2011年中国美容市场达7亿美元,激光美容市场占据大部门市场份额,而这其中炮塔铣床激光脱毛市场又占据了半壁山河。

  上以10条是激光技术对社会最主要的影响,相信以后带来的影响会越来越大。

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