رفتن به مطلب

پست های پیشنهاد شده

جوشکاری با لیزر (بخش 1)

ماهيت نور

 

واژه ليزر از حروف اول كلمات عبارت

"Light Amplification By Stimulated Emission of Radiation"

تشكيل شده است. بنابراين پي بردن به چگونگي عمل ليزر، ويژگي­هاي تابش ليزرها و كاربردهايش منوسط به آگاهي بيشتر از نظريه­هاي حاضر در مورد ماهيت نور است.

به طور يقين يونانيها اولين كساني بودند كه كوشيدند طبيعت نور و چگونگي ديدن را توضيح دهند. بعد از آن ظهور علوم تجربي دو نظريه مترادف را به ارمغان آورد. يكي از آنها عبارت بود از نظريه ذره­اي نيوتن كه نور را متشكل از باريكه­اي از ذرات مي­دانست كه تابع قوانين حركت مي­باشند و ديگري نظرية موجي هوك و هويگنس كه طبيعت موجي را براي نور پيشنهاد كردند.

هر نظريه­اي راجع به نور كه پذيرفته شود بايد قادر باشد كه پديده­هائي مانند: انعكاس، شكست، پراش و تداخل نور را توضيح دهد. پراش واژه­اي است كه به توانايي خمش به دور گوشه­ها

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
تا حد معيني اطلاق مي­گردد، به طوري كه حتي وقتي كه يك چشمه نقطه­اي نور به كا ربرده شود، سايه لبه­هاي يك جسم كاملاً تيز نيست. اگر نور به خط مستقيم سير مي­نمود، لازم بود كه سايه لبه­ها كاملاً تيز باشد، يعني حركت غير مستقيم نور در اين آزمايش نشان داده مي­شود. پديده تداخل مربوط به وقتي است كه نور از دو يا چند چشمه همدوس تركيب شوند و نواحي تاريك و روشن متناوبي را تشكيل دهند، اين نواحي را فريز

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
مي­گويند.

هر دو نظريه قادر بودند بعضي از پديده­هاي ذكر شده را به حساب آورد، براي مثال پديده تداخل نور كه اولين بار توسط يانگ در سال 1801 ارائه شد فقط با درنظر گرفتن نظرية موجي نور قابل توضيح است. در آزمايش يانگ نور از يك چشمه نقطه­اي به پرده­اي كه داراي دو روزنه است مي­تابد و اين دو به مانند دو چشمه نقطه­اي جديد عمل مي­كنند. نور خارج شده از دو چشمه امواج كروي منتشر مي­كند و جبهه­هاي موج با هم تلاقي مي­كنند. نورهاي تلاقي كرده روي پرده دومي نوارها يا فريزهاي تداخلي را شكل مي­دهند.

نوارهاي روشن وقتي تشكيل مي­شوند كه دو يا چند موج به طور همفاز با هم جمع شوند و تاريكي وقتي به وجود مي­آيد كه موج­ها در فاز مخالف باشند و همديگر را خنثي كنند. يانگ اين وضعيت تقويت و تضعيف و يا نوارهاي روشن و تاريك را تداخل نور ناميد.

هر نقطه دلخواه روي پرده به فاصله D1 و D2 از دو روزنة P1 و P2 قرار دارد اگر اين نقطه روي پرده جا به جا شود طبيعي است كه فاصله­هاي D1 و D2 تغيير مي­كنند و اختلاف فاز امواجي كه به اين نقطه مي­رسند، تغيير مي­يابد. اگر اين اختلاف فاز صفر و يا 2p و يا 4p و ... باشد در اين نقطه نوار روشن خواهيم داشت. به راحتي مي­توان اختلاف راه بين محل مورد نظر را از دو روزنه برحسب l به دست آورد. بديهي است اگر اختلاف راه دو مسير مضرب صحيحي از طول باشد در آن محل نوارهاي روشن تشكيل پديده پراش را مي­توان با توجه به اصل هويگنس و ايجاد موجك­هاي ثانوي توضيح داد. هويگنس به منظور توضيح دادن چگونگي انتشار غير مستقيم الخط نور فرض كرد كه هر نقطه روي سطح موج بمانند يك چشمه جديد نور عمل مي­كند، كه امواج كروي منتشر مي­نمايد. پس از زمان كوتاهي، جبهه موج جديد سطحي است كه مماس بر همه موجك­هاي ثانوي است. نشان دادن اين موجك­ها آسانتر از توضيح آنها با كلمات است. جبهه موج مكان هندسي نقاطي است كه همفاز باشند از اين رو (براي مثال) جبهه موج يك چشمه نقطه­اي شكل سطح كروي است (با فرض اينكه محيط اطراف چشمه از نظر نوري همگن باشد). با چند آزمايش ساده به اين نتيجه مي­رسيم كه با ديافراگم كوچكتر پراش بيشتري داريم.

مشاهده مي­كنيم كه نظرية موجي نور به سادگي پديده تداخل و پراش نور را توضيح مي­دهد، در حالي كه نظريه ذره­اي نور قادر به توضيح آن نيست. يانگ قادر بود كه پديده­هاي ديگري مانند تشكيل رنگ­ها در حباب صابون يا لايه­هاي نازك روغن روي زمين مرطوب را برحسب نظريه موجي با مرتبط ساختن رنگ­هاي متفاوت نور با طول موج­هاي مختلف توضيح دهد. او همچنين پيشنهاد كرد كه پلاريزاسيون نور فقط به دليل عرضي بودند امواج نور اتفاق مي­افتد و از اين رو نتيجه مي­شود كه ارتعاشات امواج نور بر امتداد انتشار آنها عمود است، برخلاف حالتي كه صوت در سيالات دارد، امواج صوتي طولي هستند و امتداد ارتعاش ذرات محيط در امتداد انتشار موج صوتي است.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

در يك پرتو نور پلاريزه شده تخت، تمام امواج در يك صفحه ارتعاش مي­كنند، بر خلاف حالت طبيعي كه نور در تمام جهات ارتعاش دارد.

موضوع ديگري كه به لطف نظرية موجي توسط فرنل شد توضيح پديدة پراش با توجه به نظرية موجي بود و حال آنكه پيشرفت بيشتر در فهم طبيعت نور تسوط ماكسول در سال 1864 انجام شد. ماكسول كار تجربي فاراده و اورستد و هانري در الكتريسته و مغناطيس را تركيب كرد و معادلاتي را به دست داد كه وجود امواج عرضي با سرعت C را به دست داد. mo نفوذپذيري مغناطيسي خلاء و eo گذردهي الكتريكي خلاء مي­باشند. خاصيت غير عادي اين امواج اين بود كه داراي سرعت C بودند و تقريباً با تجربيات فيزو كه قبلاً سرعت نور را بدست آورده بود، مطابقت داشت. بنابراين ماكسول پيشنهاد كرد كه نور به مانند امواج الكترومغناطيسي است كه داراي سرعت 3´108m/sec است و فركانس آن حدود 5´1014Hz و داراي طول موج حدود 5´10-7m مي­باشد. امروزه ما قبول داريم كه امواج نور از دو مؤلفه ميدان الكتريكي و مغناطيسي عمود بر هم تشكيل شده­اند و جهت انتشار امواج عمود بر امتداد ارتعاش اين دو است.

در سال 1887 هرتز موفق به توليد امواج الكترومغناطيسي نامرئي شد و به جستجوي امواج ديگري با طول موج­هاي ديگر پرداخت. امروزه ما از بيناب امواج الكترومغناطيسي صحبت مي­كنيم و فركانس­هاي بين 3´1010 هرتز تا 3´1020 هرتز را مي­شناسيم. اين بيناب گسترده تشكيل شده است از نواحي مختلف كه مرز مشخصي براي آنها نيست. ما معمولاً وقتي از ناحيه اپتيكي بيناب صحبت مي­كنيم. از ناحية مرئي و مادون قرمز نزديك و ناحية ماوراء بنفش از فركانس­هاي حدود 3´1013 تا 3´1016 هرتز تشكيل شده است. اين ناحيه اپتيكي است كه معمولاً طول موج­هاي ليزر در اين ناحيه قرار دارد.

براي همه اين امواج يك رابطه ساده بين فركانس و طول موج آنها وجود دارد (در خلاء). در محيط هاي ديگر سرعت نور به c' تبديل مي­شود.

N را ضريب شكست و l' طول موج در ماده مورد نظر مي­باشد اين تغيير طول موج در ماده است كه باعث شكست نور در ماده مي­شود.

به نظر مي­رسد كه با توجه به نظرية موجي نور تمام مسائل مربوط به طبيعت نور قابل توضيح باشد. ليكن، مشاهده مي­شود كه هنوز هم مسائل حل نشده­اي داريم. پديده­هايي مانند فوتوالكتريك و گسيل و جذب نور توسط اين نظريه قابل توضيح نيست.

در پديدة فوتوالكتريك تابش برخورد كننده به سطح فلز الكترون­هايي آزاد مي­كند. رها كردن الكترون­ها وقتي اتفاق مي­افتد كه فركانس پرتو تابشي به حد كافي بالا باشد، براي مثال در حالي كه نور بسيار قوي قرمز قادر نيست فوتوالكترون ايجاد كند، نور آبي با شدت كم قادر به توليد فوتوالكترون است، چرا كه انرژي جنبشي كافي دارد.

اينشتين در سال 1905 به سادگي اين اثر را توضيح داد، بدين ترتيب كه نور برخورد كننده را متشكل از بسته­هاي كوچك انرژي يا ذراتي به نام فوتون ناميد. او گفت انرژي هر فوتون متناسب است با فركانس آن يعن E=hυ كه h ثابت پلانك است. فوتون برخورد كننده مي­تواند انرژي خود را به يك الكترون بدهد و به طوري كه بر نيروي نگهدارندة آن در سطح فلز غلبه كرده و آن را از فلز جدا سازد.

 

نظريه موجي نور قادر به توضيح پديدة فوتوالكتريك نيست، نه مي­تواند علت عدم توليد فوتوالكترون­ها وقتي نور قرمز با شدت زياد به كار مي­بريم را توضيح دهد و نه گسيل خود به الكترون­ها وقتي كه چشمه مناسب نور با كار مي­گيريم. با توجه به نظريه موجي نور براي جداشدن يك الكترون پس از دريافت انرژي نور يك زمان تأخيري پيش­بيني مي­شود. چرا كه در اين نظريه انرژي امواج به طور يكنواخت روي جبهه موج توزيع مي­شود و اين زمان كوتاه براي آن است كه الكترون انرژي كافي دريافت نمايد و قادر به فرار باشد.

بنابراين به نظر مي­رسد كه ما هنوز هم دو نظرية رقيب در مورد نور داريم. اما بايد هر دو نظريه را بپذيريم و آنها را مكمل يكديگر بدانيم تا اينكه مخالف هم. ماداميكه نور با نور برهم كنش انجام مي­دهد. مثلاً در تداخل نور، ما بايد نظرية موجي نور، و وقتي نور با ماده بر هم كنش دارد به مانند اثر فوتوالكتريك، ما نظرية ذره­اي نور را به كار مي­بريم. اين وضعيت به آنچه كه طبيعت دوگانه تابش ناميده مي­شود، منجر مي­گردد.

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Bend round corner

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Fringes

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

جوشكاري با ليزر

 

اساساً در جوشكاري دو فلز (كه ممكن است شبيه به هم و يا غير هم جنس باشند)، در تماس با يكديگر قرار مي­گيرند و ناحيه اطراف تماس گرم مي­شود تا مواد ذوب شوند و به هم جوش بخورند. گرماي كافي به منظور ذوب كردن مقدار معيني از ماده بايد تأمين گردد و نه آن مقدار كه باعث تبخير مقدار قابل توجهي از ماده شود، و گرنه جوش ضعيفي حاصل خواهد شد. براي بيشتر فلزات، انعكاس به طور سريعي وقتي كه دما به نقطة ذوب ماده نزديك شود، كاهش مي­يابد. به اين دليل ضروري است دقت كافي در بكارگيري مقدار انرژي ليزر معمول گردد. همچنين مشكل بخارشدن وقتي كه دو فلز داراي نقاط ذوب كاملاً متفاوتي باشند، نيز وجود دارد.

جوشكاري با ليزر بايد با بسياري از روش­هاي شناخته شده مانند قلع كاري

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
، جوش با جرقه

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
، جوش مقاومتي

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
و جوش با پرتوهاي الكتروني

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
رقابت كند. به تعدادي از مزيت­هاي جوشكار با ليزر ذيلاً اشاره مي­شود:

1) هيچگونه تماس فيزيكي با اجزاء خارجي وجود ندارد.

2) گرما فقط در محل تعيين شده وارد مي­شود.

3) فلزات غير مشابه قابل جوشكاري هستند.

4) جوشكاري در خلاء در شرايط جوي كنترل شده (با قراردادن قطعه مورد نظر در خلاء) به كمك پنجره­هاي نوري شفاف عملي است.

 

جوشكاري معمولاً با استفاده از يك گاز محافظ

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
انجام مي­شود. اين گاز معمولاً يك گاز بي اثر مانند آرگون يا هليوم مي­باشد، كه از طريق يك نازل

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
در اطراف محور ليزر متمركز مي­شود. مهمترين هدف از به كارگيري گاز محاف اين است كه محل جوش دادن را بپوشاند و از اكسيد شدن محل كه باعث جوشكاري ضعيفي مي­شود، جلوگيري نمايد.

 

اين گاز همچنين از شكل گرفتن بخارات فلزي (كه ممكن است بر روي عدسي­هاي متمركز كننده بنشينند) جلوگيري مي­كند و آنها را از محل دور مي­كند. اگر بخارات فلزي به قدر كافي گرم توليد شود، ممكن است باعث يونيزه شدن بخارات و توليد پلاسما در بالاي قطعه كار شود. اين امر باعث مي­شود تا نور ليزر توسط پلاسما جذب شود و از رسيدن انرژي ليزر به محل مورد نظر جلوگيري شود. براي ليزرهاي متوسط و كم توان معمولاً گاز آرگون به كرا مي­رود، چرا كه از هليم ارزان­تر است ولي اين گاز توسط ليزرهاي پرقدرت يونيزه مي­شود. در اينگونه موارد مخلوطي از هليوم و آرگن و يا هليم به تنهايي به كارگرفته مي­شود.

ليزرهاي مداوم و يا ضرباني را مي­توان در جوشكاري به كار گرفت. براي وقتي كه جوشكاري­هاي نقطه كوچك مورد نياز است، پالس­هاي منفرد از ليزر ممكن است كافي باشد، اما اگر جوشكاري به طور مدام نياز باشد پرتو در سرتاسر محل كار عبور مي­كند. پرتو مداوم ليزر به طور مداوم جوش­كاري انجام مي­دهد، و حال آنكه ليزر ضرباني يك سري جوش­هاي نقطه­اي ايجاد مي­كند كه ممكن است بسته به سرعت حركت ليزر بر روي هم قرار گيرد (بنابراين عملاً جوش مداوم ايجاد مي­نمايد) و يا جدا باشد. قبلاً معادلات اوليه انتقال گرما را براي به دست آوردن عمق ذوب ارائه داديم، گرچه چنين محاسباتي تقريبي است. نفوذ جوش بستگي به سرعت حركت باريكه ليزر، با قدرت­هاي مختلف بر روي نمونه دارد. البته ساختمان هندسي خود محل جوش نيز خود اثر مهمي بر روي ضخامت جوش دارد.

اتصالات كاملاً نزديك به هم مطلوب­تر است، چرا كه معمولاً زمان كمي براي مواد مذاب وجود دارد تا از محل دور شوند. به هر صورت به دليل اين كه فقط گرما در محل مورد نظر متمركز مي­شود، مقايدر كمي مواد مذاب وجود دارد.

 

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

جوشكاري ميكروني

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

با توجه به امكان متمركز نمودن باريكه ليزر در ناحيه­اي حدود چند ميكرون، و به دليل آن كه مي­توان باريكه ليزر را هدايت و كنترل نمود، استفاده از ليزر در جوشكاري و لحيم كاري اتصالات دقيق فلزي مانند آنچه در مدارهاي الكترونيكي يافت مي­شود، وجود دارد. يك نمونه از آن اتصال دقيق ترموكوپل به شيئي كه مي­خواهيم دمايش را اندازه­گيري نمائيم است. ليزر را مي­توان براي اتصال و جوش ترموكوپل به محل و حتي برش سيم­ها با طول دقيق مورد نياز و آن هم طي يك فرآيند پشت سر هم به كار برد. جوش­هاي ترموكوپل از اين طريق را توان براي اتصال كاوه­ها

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
به اجسامي مانند ترانزيستورها، پره­هاي توربين­ها و قطعات سوخت هسته­اي به كار برد. چنين كاربردهايي به مقدار زيادي تكيه بر توانايي ليزرها به جوش دادن فلزات غير مشابه و عدم اثرات گرمايي در محل اتصالات دارد.

در قلمرو لحيم كاري مدارهاي ميكروني فايده اساسي ليزر اين است كه مي­توان مقدار معين و دلخواهي از گرما را به ناحيه مورد نظر منتقل كرد. بسياري از مدارها نمي­توانند دماهاي بالا را كه توسط وسايل معمولي لحيم كاري ايجاد مي­شود، تحمل كنند و از اين رو ليزر بر آنها مزيت دارد. به علاوه دقت زياد باعث مي­شود كه قطعات بتوانند بيشتر نزديك به هم قرار گيرند و با اصطلاح جمع و جورتر باشند.

در اين زمينه ليزر Nd:YAG، در مقايسه با ليزر CO2 مزاياي بيشتري دارد. ليزر Nds:YAG با طول موج mm06/1 سريع­تر و راحت­تر به وسيله فلزات و غير فلزات جذب مي­شود. متقابلاً پرتو ليزر مي­تواند به طور مداوم و بدون قطع و وصل شدن مورد استفاده قرار گيرد. اما طول موج ليزر CO2 به راحتي توسط غير فلزات و عايق­ها جذب مي­شود. انرژي بازتاب شده از قطعات فلزي براي خراب كردن عناصر حساس به گرما كافي است.

 

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

جوشكاري با عمق زياد

 

وقتي ليزرهاي چندين كيلوواتي مداوم (CW) يا ليزر ضرباني به كار برده مي­شود. فرآيند جوشكاري مقداري پيچيده­تر مي­شود. اساساً وقتي پرتو پر قدرت ليزر به سطح برخور ديم­كند، مقدار قابل توجهي از ماده ممكن است بخار شود و باعث ايجاد سوراخ كوچكي مي­شود كه آن را ‹‹سوراخ كليد›› Keyhole مي­نامند. انرژي ليزري كه متعاقباً به ماده ميرسد در محل سوراخ تله مي­افتد و سريع­تر از حالت قبل به ماده نفوذ مي­نمايد.

ليزرهاي ضرباني CO2 با استفاده از يك پالس اوليه پر قدرت با دوره حدود ms 100 كه با انرژي كمتري كه از پالس باقيمانده دنبال مي­شود مي­توانند كارآيي اين فرآيند را افزايش دهند. چنين شكل پالسي توسط كنترل جريان تخليه الكتريكي ليزر امكان پذير است. توان ماكزيمم اوليه كافي است تا بتواند سوراخ كليد اوليه را ايجاد كند ولي در ادامه انرژي پالس آن قدر زياد نيست تا باعث تبخير ماده شود ولي مواد اطراف ذوب مي­شوند تا سوراخ اوليه را پر كنند. از آنجايي كه جذب انرژي در داخل خيلي بستگي به شرايط و نوع سطح فلز ندارد اين فرآيند، فلزات را قادر مي­سازد كه مواد با دماي ذوب بالا نيز جوش داده شوند.

امروزه، ليزرهاي گازكربنيك با توان­هاي مداوم حدود ده­ها صد كيلووات موجودند و امكان جوش دادن صفحات استيل تا حدود چندين سانتي­متر را با سرعت چندين متر در دقيقه به دست مي­دهد. لذا امكان استفاده از جوشكاري ليزر در صنايع سنگين مانند كشتي­سازي وجود دارد.

در دستگاه ليزر از يك واحد تزريق كننده انرژي استفاده مي­شود. اگر ماده ليزر جامد باشد، اين واحد، يك لامپ درخشنده است، و اگر ماده ليزر گاز باشد، اين واحد تزريق كننده، يك وسيله تخليه الكتريكي مي­باشد. انرژي تزريق شده توسط واحد تزريق كننده، اتمهاي ماده ليزر را تحريك مي­كند به طوري كه الكترونها به سطح انرژي بالاتري انتقال مي­يابند. اتمهاي تحريك شده، انرژي جذب كرده را به صورت نور با طول موج انرژي تحريك كننده از خود خارج مي­كنند و الكترونها به مدار قبلي خود باز مي­گردند. اين تشعشع را اصطلاحاً صدور پرتو تحريك شده

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
گويند.

صدور انرژي با ليزر، وقتي تقويت مي­شود كه، تعداد اتمهاي تحريك شده، زياد باشند. قدرت ليزر، به تعداد اتمهاي تحريك شده بستگي دارد.

در ابتدا، صدور انرژي نوري، در جهتهاي تصادفي انجام مي­گيرد و انرژي، از طريق ديوار لوله ليزر خارج مي­شود. سطوح باز تاب در انتهاي ميله ليزر قرار دارند. يك سطح، نيمه باز تاب است و سطح ديگر، بازتاب كامل مي­باشد. بعضي از پرتوهاي تحريك شده توسط آينه­ها در طول حفره ليزر، منعكس مي­شوند و نوسان مي­كنند. با تحريك اتمهاي ديگر، تحريك پرتو ليزر بيشتر مي­شود، تا زماني كه پرتو ليزر، از طريق آينه نيمه باز تاب، خارج از ميله ليزر ايجاد شود.

كاركردن ليزر، ممكن است ضرباني و يا پيوسته باشد. در ليزرهاي ضرباني، نوسان نور در ليزر، با يك تعداد كليد متوقف مي­شود. زمان ضربان، در حدود 10 ميكرو ثانيه است. با تغيير دادن زمان عمليات، قدرت ليزر كم و زياد مي­شود (در زمان انقطاع، تعداد اتمهاي تحريك شده، زياد يم­شوند). در ليزرهاي پيوسته، قدرت خروجي ليزر، با توسعه طول حفره ليزر، افزايش مي­يابد

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

جوش هسته­اي با كمك ليزر

ساليان سال است كه تحقيقات بر روي سيستم ‹‹جوش هسته­اي كنترل شده›› براي توليد انرژي ادامه دارد. جوش هسته­اي عناصر سبك در پلاسماي در دماي بسيار بالا مانند آنچه در خورشيد وجود دارد، اتفاق مي­افتد. در سال­هاي اخير بيشتر فعاليت­هاي آزمايشگاهي براي ايجاد چنين شرايطي بر روي محصور سازي به روش مغناطيسي معطوف بود، و با استفاده از سيستم توكامك موفقيت­هايي نيز در اين زمينه حاصل شده است. اما، از سال 1970، با اختراع ليزرهاي بسيار پرتوان، فعاليت­ها براي ايجاد شرايط مناسب توسط ليزر در دست انجام است. ايده اصلي عبارت از متمركز نمودن تابش ليزر پر قدرت بر روي هدف است. هدف ممكن است از كره شيشه­اي به قطر حدود mm50 كه حاوي مخلوطي از دوتريم و ترتيم در فشارهاي بالا يا كره­هاي حاوي آب سنگين (D2O) و آب خيلي سنگين (T2O) يخ زده باشد. تعدادي از پرتوهاي ليزر بطور همزمان و به صورت متقارن به سوي هدف نشانه مي­روند. جذب تابش ليزر در سطح كره باعث كندگي لايه روئي ماده و انفجار محتويات مي­شود. انفجار توسط امواج فشاري كه به صورت شعاعي به سوي ماده حركت مي­كنند، توليد يك هسته مركزي بسيار چگال مي­كنند. دماي بسيار بالا حدود 108 كلوين در داخل هسته مركزي توليد مي­شود در اين دما سرعت­هاي دوتريم و ترتيم به قدري زياد است كه بر نيروهاي دافعه الكترواستاتيك بارهاي مثبت هسته غالب مي­شوند و اتمها به هم جوش مي­خورند. نمونه واكنش جوش عبارت است از:

 

اين واكنش با توليد اتم هليم و نوترون­هاي پرانرژي همراه است. براي اتفاق چنين واكنش­هايي در كره تحت فشار، دماي بسيار بالا در مدت ps1 و فشار بايد در حدود 104:1 باشد. اين شرايط پالس ليزري با انرژي بسيار بالا نياز دارد.

تعداد نوترون­ها از 109 در هر پالس تجاوز نمي­كند ولي اين مقدار هنوز كمتر از مقدار مورد نياز براي رسيدن به "Scientific Breakeven" است. جايي كه ميزان انرژي ايجاد شده توسط جوش هسته­اي برابر با توان ورودي ليزر است. محاسبات بيانگر نياز به پالس­هاي ليزر با توان حدود 1014 وات با دوره چند نانوثانيه مي­باشد و به علاوه عمل ليزر- فيوژن توسط طول موج­هاي در ناحيه nm600-300 بسيار كاراتر است. سيستم­هاي ليزري زيادي با توان بالا در چند سال گذشته براي اين منظور ساخته شده است. در بين سال 1977 تا 1981 ليزر Nd:glass، Shiva در آزمايشگاه ليورمور، كاليفرنيا يكي از قويترين ليزرهاي ساخته شده است كه اطلاعات با ارزشي را در زمينه مشكلات ليزر- فيوژن ارائه كرده است. 20 زنجيره تقويت كننده كه هر كدام پالس با انرژي حدود TW1 در ps100 تحويل مي­دهد، ساخته شد. انرژي اوليه هر يك از زنجيره­ها توسط يك ليزر Nd:glass مادر توليد مي­شد. به دليل اين كه هر يك از تقويت كننده­ها بايد انرژي خود را به هدف به صورت همزمان تحويل دهنده را نوري همه پرتوها بايد يكسان باشد. لذا سيستم هندسي بسيار كنترل شده­اي مورد نياز است. فشار معادل 100 مرتبه بيشتر از دانسيته D-T مايع به دست آمده است. نتايج نشان مي­دهد ليزرهاي با توان حدود 10 مرتبه بيشتر جهت اين امر بايد توليد شود و بدين دليل ليزر Nova، در سال 1985 تكميل گرديد. لذا پالس­هاي 3 نانوثانيه­اي به طول موج mm05/1 با انرژي تا kJ100 توليد مي­نمايد و امكان كوتاه كردن پهناي پالس تا ps300 نيز وجود دارد. به علاوه با دو برابر كردن فركانس امكان تهيه پالس­هاي با انرژي kJ80 در طول موج nm525 و انرژي kJ70 در طول موج nm350 وجود دارد. اميد است فشردگي حدود 1000 برابر مايع به دست آيد.

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Soldering

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Arc welding

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Reststand welding

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Electron beam welding

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Shielding gas

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Nozzle

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Microwelding

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Probs

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
- Stimulated Enission of Radiation

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از ۷۵ اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به عنوان یک لینک به جای

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • جدید...