Svařování LASEREM. doc. Ing. Jaromír Moravec, Ph.D
|
|
- Zbyněk Veselý
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Svařování LASEREM doc. Ing. Jaromír Moravec, Ph.D
2 Spontánní emise M. Planck (1900) kvantová teorie. Záření je tvořeno malými částečkami energie tzv. kvanty, přičemž energie každého kvanta je úměrná kmitočtu záření. Světlo má dvojaký charakter vlnový a částicový. Fotony letí prostorem a při srážce s jinou částicí se chovají jako částice. Mezi sebou se však fotony interferují jako vlny. Při studiu kvantových vlastností atomů došel Einstein k závěru (1917), že při vzájemném působení atomů látky a elektromag. záření může docházet nejen k absorpci a spontánní emisi záření, ale také k tzv. vynucené neboli stimulované emisi. 2
3 Spontánní emise Látka není tvořena jediným atomem. Je jich nepředstavitelně velké množství, takže při návratu vybuzených elektronů si každý atom vybere některou z uvedených možností a jako celek vyzařuje vodík fotony různých vlnových délek (barev). Záření všech vyzařovaných vlnových délek tvoří spektrum tvořené spektrálními čarami. Ve viditelné části vodíkového spektra jsou jen 4 spektrální čáry. 3
4 Kvantový generátor Ke konstrukci prvního laseru, bylo potřeba ještě vyřešit dva ryze technické problémy. Prvním bylo vytvoření nerovnovážného stavu - více atomů na vyšších energetických hladinách. Aby vše fungovalo, je třeba mít tří, nebo více hladinové aktivní prostředí a způsob dodání energie (čerpání). Tím je například výbojka vydávající nekoherentního (neuspořádaného) záření o určité vlnové délce. Elektron na energetické hladině E 1 pohltí kvantum energie (foton) o energii E 12, odpovídající přechodu z energetické hladiny E 1 na hladinu E 2. Doba existence elektronu na hladině E 2 bude velice krátká a v čase t=10-8 s přejde elektron na metastabilní hladinu E m a odtud po čase t=10-3 s přechází zpět na hladinu E 1, přičemž při tomto přechodu vyzáří foton s energií E m1. Přechod z hladiny E 1 na hladinu E 2 představuje ztráty, které způsobují ohřev aktivního prostředí. V důsledku rozdílných časů setrvání na dané energetické hladině nastává hromadění atomů v excitovaném stavu na hladině E m. Stimulovaná emise tak může nastat za podmínky, že počet elektronů na hladině E m je větší než na hladině E 1. Přitom musí být dostatečnou úrovní čerpání kryty ztráty nezářivými přechody E 2 E 1 a další ztráty dané jakostí aktivního prostředí. 4
5 Optický rezonátor Vstoupí-li do aktivního prostředí záření, jehož fotony mají frekvenci (energii) odpovídající přechodu E m1, stimulují tyto fotony při setkání s excitovanými atomy přechody E m E 1. Přitom jsou emitovány fotony stejné energie, fáze a polarizace, jaké má stimulující záření. Znamená to, že každý excitovaný atom po setkání s fotonem stimulujícího záření vyzáří další foton shodného záření. Tento proces má charakter řetězové reakce a je dále zesilován optickým rezonátorem. Optický rezonátor pevnolátkových laserů je vytvořen zbroušením protilehlých konců aktivního prostředí, přesně rovnoběžně a kolmo na osu tyčinky. Jeden konec je postříbřen a tvoří dokonalé zrcadlo (odrazivost až 99,9 %), druhé zrcadlo je částečně propustné. 5
6 Druhy Laserů Přestože všechny lasery pracují na stejném základě (stimulované emisi záření), liší se velmi výrazně svou konstrukcí i vlastnostmi. Pro jejich rozdělení do skupin můžeme zvolit různá kritéria: Podle aktivního prostředí: Pevnolátkové lasery. Plynové lasery. Kapalinové lasery. Polovodičové lasery. Plazmatické lasery. Vláknové lasery. Diskové lasery. Podle vlnových délek optického záření: Infračervené lasery. Lasery viditelného pásma. Ultrafialové lasery. Rentgenové lasery. Podle režimu práce: Pulzní. S dlouhými impulsy. S krátkými impulsy. S velmi krátkými impulsy (pikosekundové, femtosekundové). Kontinuální (spojitý). Podle typu buzení na lasery buzené: Opticky. Elektronovým svazkem. Tepelnými změnami. Chemicky. Rekombinací. Injekcí nosičů náboje. 6
7 Operační módy Laseru Hlavním a klíčovým faktorem laseru na působení materiálu je výkon a časové trvání laserového paprsku. Základní typy (módy) laseru a jejich rozdělení je na: a) kontinuální; b) pulzní; c) Q-switch pulzní 7
8 Operační módy Laseru U Q-switch módu jde o součástku vloženou do rezonančního obvodu, která dokáže převést kontinuální mód na pulsní s vysokou energií. Tím dochází k navýšení výkonu jednotlivých pulsů nad hodnotu danou exitačním výkonem. Produkuje extrémě vysoké pulzy výkonu až stovky kw v časové délce několika nanosekund, nebo výkony GW v časové délce pikosekund. Frekvence spínání je řádově ve stovkách khz. Příkladem může být tekoucí voda z kohoutku nabírána do dlaní. Tím je zastaven proud vody o nějaké energii. Následné nahromadění vody do dlaní a její uvolnění zabezpečí větší energii, než měl samotný proud vody z kohoutku. Zvyšuje tak energii na krátkou dobu. 8
9 Absorbce laserového paprsku materiály 9
10 Princip pevnolátkového laseru Základem pevnolátkových laseru je tzv. laserová hlavice. Ta obsahuje aktivní materiál (rubín, YAG, neodymové sklo), xenonové nebo kryptonové výbojky, pracující v impulzním, nebo kontinuálním režimu, budící dutinu a rezonátor. Rezonátor je obvykle tvořen zrcadly, z nichž jedno je 100% odrazivé pro záření generované vlnové délky a druhé je částečně propustné. Pro kontinuální provoz pevnolátkových laserů je odrazivost výstupního zrcadla 90 až 99%, pro impulzní provoz je odrazivost pouze 8 až 50%. Vše je vloženo do chlazené budící dutiny. Aby koncentrace světelné energie byla co největší, má budící dutina speciální tvar (jedno, dvou, nebo čtyřelipsa). Vnitřní stěna budící dutiny je pozlacena, nebo postříbřena. K napájení kontinuální výbojky slouží budící elektrický obvod, který je zdrojem proudu nejčastěji od 10 do 60 A. Úkolem chladící jednotky je odebrat aktivnímu prostředí teplo vzniklé při nezářivých přechodech aktivních iontů (podstatná část energie buzení se přemění na teplo. Chladící tekutina (zpravidla destilovaná voda), protéká buď celou budící dutinou, nebo jsou aktivní prostředí a výbojky umístěny ve skleněných trubicích, přičemž voda protéká těmito trubicemi. 10
11 Princip plynových laserů Uplatňují se při svařování a tepelném dělení. Dosahují obrovských výstupních výkonů, ale v technické praxi se používají lasery s maximálním výstupním výkonem okolo 100kW. Mohou pracovat v kontinuálním nebo pulzním provozu. Zdrojem energie pro čerpání aktivního prostředí na vyšší energetické hladiny je vysokofrekvenční výboj, který hoří v trubici naplněné aktivním plynem. Některé konstrukce nejvýkonnějších laserů mají čerpání založeno na základě vzájemných srážek částic aktivního prostředí. Jako aktivního prostředí se používá směs CO 2 +N 2 +He. Směs plynů se v trubici laseru udržuje na tlaku 1 až Pa. Stimulovaná emise vzniká v trubici 1 zakončené dvěma zrcadly 3 a 4, tvořící optický rezonátor. Zrcadlo 4 je částečně propustné. Pro úsporu místa je trubice tvarována a doplněna dalšími zrcadly 2. Svazek záření 5 vystupuje polopropustným zrcadlem 4 a je soustředěn objektivem do místa svaru. Objektiv 7 je opatřen krytem, který usměrňuje proudění ochranné atmosféry do místa svařování. Trubice 1 je chlazena vodním pláštěm 9. Laser je řízen a zásobován z regulační a řídící skříně
12 Polovodičové lasery Aktivním prostředím je polovodičový materiál, ve kterém jsou aktivními částicemi nerovnovážné elektrony a díry, tj. volné nosiče náboje, které mohou být injektovány. Hlavní předností polovodičových laserů je jejich kompaktnost, velká účinnost (až 70 %), možnost spektrálního přeladění v širokém spektrálním pásmu vlnových délek od λ = 0,3 do 30 μm. Nevýhodou je rozbíhavost generovaného záření a velká závislost parametrů generovaného záření na teplotě aktivního polovodičového materiálu. Problémy s chlazením. Je možno dosáhnout velkého optického zesílení, proto jsou rozměry rezonátoru cca. 0,05 až 1 mm). Buzení je možné injekcí nosičů náboje přechodem P-N, ale také opticky. Počet rekombinací je přímo úměrný procházejícímu proudu a z toho vyplývá, že přechod začne vydávat laserové světlo až od určité proudové intenzity v PN přechodu (stovky Ampérů na mm 2 ). 12
13 Vláknové lasery 13
14 Svařování laserem Při svařování laserem vzniká kapilára vyplněná parami kovu pod vysokým tlakem. Páry jsou vysokou teplotou ionizovány a tato plazma tryská vysokou rychlostí z místa svaru. Přitom brání pronikání fotonů do svarové spáry, pohlcuje velkou část záření svazku a snižuje hloubku průniku fotonů. Plazma se běžně vychyluje ofukováním ochranným plynem Ar, Ar+CO 2, N 2, (nejlepší výsledky He). Zároveň je chráněna tavná lázeň před okolní atmosférou.. Vliv indukované plazmy se dá také ovlivnit pomocí nastavených parametrů svařování (nastavené tak, aby se materiál neodpařoval, dokud se neprohřeje do oblasti tavení v podpovrchové vrstvě). Při nízké hustotě energie u svařování se teplota povrchu nedostane na teplotu varu dříve, než se teplota podpovrchová dostane na teplotu tavení. Vytvoří se svarový kráter s příhodným rozložením taveniny. Naopak u řezání při vyšší hustotě energie se podpovrchové vrstvy ohřejí jen minimálně. Většinou se svařuje bez přídavných materiálů, ale vývoj směřuje k využití hybridních metod. Lasery umožňují velmi rychlý ohřev a svařování materiálů s vysokou tepelnou vodivostí (Cu, Ag, Al) i materiály s vysokou teplotou tavení W, Mo, Ta, Zr atd. Změna hustoty výkonu v dopadové ploše ovlivňuje rozměr i geometrii svarové lázně. Při malých hustotách výkonu do 10 6 W.cm 2 dochází k přenosu tepla a formování svarové lázně hlavně vedením a je vhodné pro spojování tenkých plechů. 14
15 Svařitelnost materiálů laserem Svařitelnost materiálů laserem je podobná jako u metody WIG. Rychlost ochlazování je díky malému vnesenému teplu vysoká a proto u ocelí nesmí překročit obsah uhlíku hodnotu 0,2 %. Výborné výsledky svařování se dosahují u vysokolegovaných ocelí, niklu, molybdenu atd. 15
16 Příprava svarových ploch Vzhledem k vysoké hustotě energie nejsou na čistotu povrchu svařovaných materiálů kladeny zvláštní požadavky, protože veškeré tuky a nečistoty jsou před natavením svarové lázně odpařeny. Optimální mezera mezi svařovanými materiály je přibližně stejná jako u svazku elektronů a pohybuje se mezi 0,05 až 0,2 mm. U tenkých plechů v tisícinách mm. 16
17 Výhody a nevýhody laserového svař. Výhody svařování laserem Lasery jsou adaptabilní s rychlou změnou technologie. Provoz laseru je čistý, bez potřeby přídavných materiálů a odpadů. Zplodiny lze snadno a účinně odsávat. Vysoká přesnost oblasti ovlivněné laserem. Provoz laseru je tichý, hluboko pod hranicí hluku konvenčních technologií. Laserový svazek lze dělit na různá pracovní místa soustavou zrcadel a hranolů. Snadná automatizace procesu. Možnost svařovat tloušťky od několika mikrometrů až do 15 mm. Možnost úpravy ohniskové vzdálenosti až na 1,6 m. Svařování tenkých plechů v automobilovém průmyslu bez ochranného plynu. Nevýhody svařování laserem Vyšší pořizovací cena. Nutnost pořízení poloautomatických zařízení, nebo robotů. Možnost svařování metalurgicky čistých materiálů. Bezpečnost práce. Malá účinnost. 17
18 Příklady laserových svarů 18
19 Laser Hybrid U svařování systémem LaserHybrid se jedná o spojení konvenční technologie laserového paprsku se svařováním GMAW. Přitom je využito předností obou technologií pro dosažení špičkových výsledků. V systému působí laserový paprsek a elektrický oblouk společně v jedné svařovací zóně a vzájemně se ovlivňují, resp. podporují. Laserový paprsek zajišťuje dodatečný přísun tepla ke svařovanému materiálu, a to přímo do tavné lázně. Takto vzniklé vzájemné působení může mít různou intenzitu i různý charakter. Podle použití může převažovat charakter laserový či charakter elektrického oblouku. V porovnání s odděleným svařovacím postupem se v této kombinaci zvýší závar, případně rychlost. Za pomoci LaserHybridu lze svařovat hliník, ocel, pozinkovanou ocel a ušlechtilé oceli až do síly materiálu 4 mm. 19
20 Laser Hybrid výhody Spojením obou procesů dojde k následujícím synergickým efektům: Stabilizaci procesu střídavým působením elektrického oblouku a laserového paprsku, čímž je umožněno téměř bezrozstřikové svařování. Dokonalejší překlenutelnosti mezer. Zmenšení tavné lázně, která vyžaduje nižší přísun tepla, čímž dojde ke zmenšení tepelně ovlivněné oblasti. Pro výrobek to znamená snížení tepelné deformace a snížení času potřebného k dodatečnému opracování Zkrácení výrobních časů. 20
PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.
PSK1-14 Název školy: Autor: Anotace: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka Optické zdroje a detektory Vzdělávací oblast: Informační a komunikační technologie Předmět:
VíceÚvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.
Aktivní prostředí v plynné fázi. Plynové lasery Inverze populace hladin je vytvářena mezi energetickými hladinami některé ze složek plynu - atomy, ionty nebo molekuly atomární, iontové, molekulární lasery.
VíceZdroje optického záření
Metody optické spektroskopie v biofyzice Zdroje optického záření / 1 Zdroje optického záření tepelné výbojky polovodičové lasery synchrotronové záření Obvykle se charakterizují zářivostí (zářivý výkon
Více1 Svařování Laser-Hybridem
1 Svařování Laser-Hybridem Laser-Hybrid je kombinace svařování nejčastěji pevnolátkovým Nd YAG laserem a jinou obloukovou technologií. V zásadě jsou známy tyto kombinace: laser TIG, laser MIG/MAG, laser
VíceAutomatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemesel, CZ.1.07/1.1.30/01.0038, Přednáška - KA 5
LASER A JEHO FYZIKÁLNÍ PODSTATA Název projektu: Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň
VíceTECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI
TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Polovodičové zdroje fotonů Přehledový učební text Roman Doleček Liberec 2010 Materiál vznikl v rámci projektu ESF
VícePrůmyslové lasery pro svařování
Průmyslové lasery pro svařování (studijní text k předmětu SLO/UMT1) Připravila: Hana Šebestová V současné době se vyrábí řada typů laserů. Liší se svou konstrukcí, poskytovaným výkonem, účinností i charakterem
VíceLasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013
Lasery Biofyzikální ústav LF MU Elektromagnetické spektrum http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:elmgspektrum.png http://cs.wikipedia.org/wiki/ Soubor:Spectre.svg Bezkontaktní termografie 2 Součásti laseru
VíceCZ.1.07/1.1.30/01.0038
Název projektu: Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň Monitorovací indikátor: 06.43.10
VíceDělení a svařování svazkem plazmatu
Dělení a svařování svazkem plazmatu RNDr. Libor Mrňa, Ph.D. Osnova: Fyzikální podstat plazmatu Zdroje průmyslového plazmatu Dělení materiálu plazmou Svařování plazmovým svazkem Mikroplazma Co je to plazma?
VíceLasery optické rezonátory
Lasery optické rezonátory Optické rezonátory Optickým rezonátorem se rozumí dutina obklopená odrazovými plochami, v níž je pasivní dielektrické prostředí. Rezonátor je nezbytnou součástí laseru, protože
VíceLaserové technologie v praxi I. Přednáška č.2. Základní konstrukční součásti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2 Základní konstrukční součásti laserů Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Konstrukce laseru 1 - Aktivní prostředí 2 - Čerpací zařízení 3 - Optický
Více1 Nekonvenční metody svařování - laser. 2 Svařování laserem (51)
1 Nekonvenční metody svařování - laser Nové nekonvenční technologie zaujímají širokou a velice rozmanitou oblast. Charakterizují je využití různých fyzikálních jevů, které mohou být zdrojem tepla nebo
VíceOptoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)
Optoelektronika elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD Elektro-optické převodníky žárovka - nejzákladnější EO převodník nevhodné pro optiku široké spektrum vlnových délek vhodnost pro EO
VíceVyužití výkonových laserů ve strojírenské praxi svařování, dělení a další technologie
Využití výkonových laserů ve strojírenské praxi svařování, dělení a další technologie RNDr.Libor Mrňa, Ph.D. Ústav přístrojové techniky AV ČR Dendera a.s. VUT Brno, FSI, ÚST, odbor svařování a povrchových
VíceObloukové svařování wolframovou elektrodou v inertním plynu WIG (TIG) - 141
Obloukové svařování wolframovou elektrodou v inertním plynu WIG (TIG) - 141 Při svařování metodou 141 hoří oblouk mezi netavící se elektrodou a základním matriálem. Ochranu elektrody i tavné lázně před
VíceMODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5
MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5 Ondřej Votava J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry AS ČR Opakování z minula Light Amplifier by Stimulated
VíceÚloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru
Petra Suková, 2.ročník, F-14 1 Úloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru 1 Zadání 1. Změřte současně světelnou i voltampérovou charakteristiku polovodičového laseru. Naměřenézávislostizpracujtegraficky.Stanovteprahovýproud
VíceMěření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru
Měření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru Ondřej Ticháček, PORG, ondrejtichacek@gmail.com Abstrakt: Úkolem bylo proměření základních charakteristik záření pevnolátkového infračerveného
VíceSvafiování elektronov m paprskem
Svafiování elektronov m paprskem Svařování svazkem elektronů je proces tavného svařování, při kterém se kinetická energie rychle letících elektronů mění na tepelnou při dopadu na povrch svařovaného materiálu.
VíceÚvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství.
Laserové kalení Úvod Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství. poslední době se začínají komerčně prosazovat
VícePlazmové svařování a dělení materiálu. Jaromír Moravec
Plazmové svařování a dělení materiálu Jaromír Moravec 1 Definice plazmatu Definice plazmatu je následující: Plazma je kvazineutrální soubor částic s volnými nosiči nábojů, který vykazuje kolektivní chování.
VíceStručný úvod do spektroskopie
Vzdělávací soustředění studentů projekt KOSOAP Slunce, projevy sluneční aktivity a využití spektroskopie v astrofyzikálním výzkumu Stručný úvod do spektroskopie Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí,
VíceCharakteristiky laseru vytvářejícího světelné impulsy o délce několika pikosekund
Charakteristiky laseru vytvářejícího světelné impulsy o délce několika pikosekund H. Picmausová, J. Povolný, T. Pokorný Gymnázium, Česká Lípa, Žitavská 2969; Gymnázium, Brno, tř. Kpt. Jaroše 14; Gymnázium,
VíceLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation.
20. Lasery Asi 40 let po zveřejnění Einsteinovy práce o stimulované emisi vyzkoušeli princip v oblasti mikrovln (tzv. maser) ruští fyzikové N. G. Basov a A. M. Prochorov a americký fyzik C. H. Townes.
VíceNetradiční světelné zdroje
Ing. Jiří Kubín, Ph.D. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247, který je spolufinancován
VíceProjekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: Lasery - druhy
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Lasery - druhy Laser je tvořen aktivním prostředím, rezonátorem a zdrojem energie. Zdrojem energie, který může
VíceMgr. Ladislav Blahuta
Mgr. Ladislav Blahuta Střední škola, Havířov-Šumbark, Sýkorova 1/613, příspěvková organizace Tento výukový materiál byl zpracován v rámci akce EU peníze středním školám - OP VK 1.5. Výuková sada ZÁKLADNÍ
VícePlynové lasery pro průmyslové využití
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.3 Plynové lasery pro průmyslové využití Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Využití plynových laserů v průmyslových aplikacích Atomární - He-Ne
VíceLaserové technologie v praxi I. Přednáška č.4. Pevnolátkové lasery. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.4 Pevnolátkové lasery Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Dělení pevnolátkových laserů podle druhu matrice a dopantu Matrice (nosič): Dopant: Alexandrit
VíceObchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště
Název školy Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště Název DUMu LASER Autor Mgr. Emilie Kubíčková Datum 16. 2. 2014 Stupeň atypvzdělávání
VíceLaserové technologie v praxi I. Přednáška č.1. Fyzikální princip činnosti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č. Fyzikální princip činnosti laserů Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 0 LASER kvantový generátor světla Fyzikální princip činnosti laserů LASER zkratka
VíceR10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika
Fyzika pro střední školy II 84 R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A R10.1 Fotovoltaika Sluneční záření je spojeno s přenosem značné energie na povrch Země. Její velikost je dána sluneční neboli solární
VíceIng. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113
Sluneční energie, fotovoltaický jev Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 1 Osnova přednášky Slunce jako zdroj energie Vlastnosti slunečního
VíceLasery historie. Stručná historie laserů
Lasery historie Stručná historie laserů 1897 Vývoj Fabry-Perotova interefrometru, který se užívá jako optický rezonátor ve většině laserů. 1916 Albert Einstein na základě termodynamických a statistických
VíceABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY
ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY 1 Fyzikální základy spektrálních metod Monochromatický zářivý tok 0 (W, rozměr m 2.kg.s -3 ): Absorbován ABS Propuštěn Odražen zpět r Rozptýlen s Bilance toků 0 = +
VíceVEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH
VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH Jan Hruška TV-FYZ Ahoj, tak jsme tady znovu a pokusíme se Vám vysvětlit problematiku vedení elektrického proudu v látkách. Co je to vlastně elektrický proud? Na to
VíceLaserové technologie v praxi I. Přednáška č.8. Laserové zpracování materiálu. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.8 Laserové zpracování materiálu Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Lasery pro průmyslové zpracování materiálu E (ev) 0,12 1,17 1,17 1,2 1,5 4,17
VíceElektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie, světelné jevy
Předmět: Náplň: Třída: Počet hodin: Pomůcky: Fyzika (FYZ) Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie, světelné jevy Kvarta 2 hodiny týdně
VícePřevod mezi kelviny a Celsiovými stupni se počítá podle vztahu:
4 Elektrické teplo 4.1 Základní pojmy Při některých elektromagnetických jevech se část energie přeměňuje na teplo. Teplo je druh energie, má tedy stejnou jednotku jako mechanická práce a elektrická energie,
Více1. Zdroje a detektory optického záření
1. Zdroje a detektory optického záření 1.1. Zdroje optického záření výkon a jeho časový průběh spektrální charakteristika a její stabilita v čase koherenční vlastnosti 1.1.1. Tepelné zdroje velmi malá
VíceVY_32_INOVACE_ENI_2.MA_13_Nekoherentní zdroje záření
Číslo projektu Číslo materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_13_Nekoherentní zdroje záření Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl
Více16. Franck Hertzův experiment
16. Franck Hertzův experiment Zatímco zahřáté těleso vysílá spojité spektrum elektromagnetického záření, mají např. zahřáté páry kovů nebo plyny, v nichž probíhá elektrický výboj, spektrum čárové. V uvedených
VíceBarevné principy absorpce a fluorescence
Barevné principy absorpce a fluorescence Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii Ctirad Hofr 27.9.2007 2 1 Světlo je elektromagnetické vlnění Skládá se z elektrické složky a magnetické
VíceSvařování svazkem elektronů
Svařování svazkem elektronů RNDr.Libor Mrňa, Ph.D. 1. Princip 2. Interakce elektronů s materiálem 3. Konstrukce elektronové svářečky 4. Svařitelnost materiálů, svařovací parametry 5. Příklady 6. Vrtání
VíceOPTOELEKTRONIKA SNELLOVY ZÁKONY
OPTOELEKTRONIKA Světlo je elektromagnetické vlnění o vlnové délce 380nm až 780nm. Světlo si lze představit také jako určité množství částic světla, tzv. fotonů. OPTICKÁ KOMUNIKAČNÍ SOUSTAVA Přenášenou
VíceNěco o laserech. Ústav fyzikální elektroniky Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity 13. května 2010
Něco o laserech Ústav fyzikální elektroniky Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity 13. května 2010 Pár neuspořádaných faktů LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Zdroj dobře
VíceTechnologie I. Technologie s vyšší koncentrací tepla. (odpor, plazma, elektronový paprsek, laser)
Technologie I. Technologie s vyšší koncentrací tepla (odpor, plazma, elektronový paprsek, laser) Odporové svařování Odporové svařování patří mezi metody tlakového svařování, kromě metody pod TU v Liberci
VíceSPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ SPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE TŘETÍ JANA ŠPUNDOVÁ 06.04.2014 Název zpracovaného celku: SPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ SPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ Používají se pro obrábění těžkoobrobitelných
VíceÚvod do laserové techniky
Úvod do laserové techniky Látka jako soubor kvantových soustav Jan Šulc Katedra fyzikální elektroniky České vysoké učení technické v Praze petr.koranda@gmail.com 18. září 2018 Světlo jako elektromagnetické
VíceZáklady spektroskopie a její využití v astronomii
Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Základy spektroskopie a její využití v astronomii Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Krajská hvezdáreň v Žiline Světlo x záření Jak vypadá spektrum?
VíceFotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec
Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace RNDr. Věra V Vodičkov ková,, PhD. Katedra materiálů TU Liberec Obecné schéma metody Dopad rtg záření emitovaného ze zdroje na vzorek průnik fotonů několik µm
VíceCharakteristiky optoelektronických součástek
FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Spolupracoval Jan Floryček Jméno a příjmení Jakub Dvořák Ročník 1 Měřeno dne Předn.sk.-Obor BIA 27.2.2007 Stud.skup. 13 Odevzdáno dne Příprava Opravy Učitel
Víceλ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda
Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Úvod Optoelektronické součástky jsou založeny na interakci optického záření s elektricky nabitými částicemi v polovodičích. Vztah mezi energií fotonů
VíceZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ
ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ (c) -2008, ACH/IM BLOKOVÉ SCHÉMA: (a) emisní metody (b) absorpční metody (c) luminiscenční metody U (b) monochromátor často umístěn před kyvetou se vzorkem. Části
VíceSvětlo jako elektromagnetické záření
Světlo jako elektromagnetické záření Základní pojmy: Homogenní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti jsou ve všech místech v prostředí stejné. Izotropní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti
VíceÚloha č. 1: CD spektroskopie
Přírodovědecké fakulta Masarykovy univerzity v Brně Předmět: Jméno: Praktikum z astronomie Andrea Dobešová Obor: Astrofyzika ročník: II. semestr: IV. Název úlohy Úloha č. 1: CD spektroskopie Úvod: Koho
Více2 Nd:YAG laser buzený laserovou diodou
2 Nd:YAG laser buzený laserovou diodou 15. května 2011 Základní praktikum laserové techniky Zpracoval: Vojtěch Horný Datum měření: 12. května 2011 Pracovní skupina: 1 Ročník: 3. Naměřili: Vojtěch Horný,
VíceDOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj
DOUTNAVÝ VÝBOJ Další technologie využívající doutnavý výboj Plazma doutnavého výboje je využíváno v technologiích depozice povlaků nebo modifikace povrchů. Jedná se zejména o : - depozici povlaků magnetronovým
VíceLaserové chlazení atomů. Magneto-optická past
Laserové chlazení atomů Magneto-optická past Zařízení držící chladné atomy v malé oblasti za použití elektrických a magnetických polí (zpravidla ve vakuu) Atomová past Laserové chlazení Způsob jak chladit
VícePlazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu
Plazmové metody Základní vlastnosti a parametry plazmatu Atom je základní částice běžné hmoty. Částice, kterou již chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku.
VíceMěření šířky zakázaného pásu polovodičů
Měření šířky zakázaného pásu polovodičů Úkol : 1. Určete šířku zakázaného pásu ze spektrální citlivosti fotorezistoru pro šterbinu 1,5 mm. Na monochromátoru nastavujte vlnovou délku od 200 nm po 50 nm
VíceMENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2008 PAVEL ROSENBERG Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové
VíceRentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm
Rtg. záření: Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Vznik rtg. záření: 1. Rtg. záření se spojitým spektrem vzniká při prudkém zabrzdění urychlených elektronů.
VíceEmise vyvolaná působením fotonů nebo částic
Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic PES (fotoelektronová spektroskopie) XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie), ESCA (elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu) UPS (ultrafialová
VíceJiří Oswald. Fyzikální ústav AV ČR v.v.i.
Jiří Oswald Fyzikální ústav AV ČR v.v.i. I. Úvod Polovodiče Zákládní pojmy Kvantově-rozměrový jev II. Luminiscence Si nanokrystalů III. Luminiscence polovodičových nanostruktur A III B V IV. Aplikace Pásová
VíceZáklady fyziky laserového plazmatu. Lekce 1 -lasery
Základy fyziky laserového plazmatu Lekce 1 -lasery Co je světlo a co je laser? Laser(akronym Light Amplification by Stimulated EmissionofRadiation česky zesilování světla stimulovanou emisí záření) Je
VíceJaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený
Jan Olbrecht Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený Jaký typ lomu nastane při průchodu světla z opticky
VíceKalení Pomocí laserového paprsku je možné rychle a kvalitně tepelně zušlechtit povrch materiálu až do hloubek v jednotkách milimetrů.
Kalení Pomocí laserového paprsku je možné rychle a kvalitně tepelně zušlechtit povrch materiálu až do hloubek v jednotkách milimetrů. Výhody laserového kalení: Nižší energetická náročnost (kalení pouze
VíceTECHNOLOGIE II ČÁST SVAŘOVÁNÍ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚST, TECHNICKÁ 2896/2, 616 69 BRNO Odbor svařování a povrchových úprav Sylabus přednášek TECHNOLOGIE II ČÁST SVAŘOVÁNÍ Díl 2 SPECIÁLNÍ METODY
VíceVybrané spektroskopické metody
Vybrané spektroskopické metody a jejich porovnání s Ramanovou spektroskopií Předmět: Kapitoly o nanostrukturách (2012/2013) Autor: Bc. Michal Martinek Školitel: Ing. Ivan Gregora, CSc. Obsah přednášky
VíceEnergeticky redukovaný krátký světelný oblouk ke spojování tenkých plechů a smíšených spojů
coldarc Energeticky redukovaný krátký světelný oblouk ke spojování tenkých plechů a smíšených spojů Dr.-Ing. Sven-F. Goecke 2004 EWM HIGHTEC WELDING GmbH EWM-coldArc 1/ 14 Sven.Goecke@EWM.de 22.03.2006
VíceOptiky do laserů CO2
Optiky do laserů CO2 SMĚROVÁ ZRCADLA S OPTIMALIZOVANOU ODRAZIVOSTÍ DO LASEROVÝCH REZONÁTORŮ A PAPRSKOVÝCH VEDENÍ Každé zrcadlo má svůj vlastní název, podle toho, kde se v laseru CO2 nachází a za jakým
VícePOKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II
POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II FOTOELEKTRICKÝ JEV VNĚJŠÍ FOTOELEKTRICKÝ JEV na intenzitě záření závisí jen množství uvolněných elektronů, ale nikoliv energie jednotlivých elektronů energie elektronů
VíceDOUTNAVÝ VÝBOJ. 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace
DOUTNAVÝ VÝBOJ 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace Doutnavý výboj Připomeneme si voltampérovou charakteristiku výboje v plynech : Doutnavý výboj Připomeneme si, jaké
VíceKemppi představuje produkty Wise pro dokonalejší svařování
Kemppi představuje produkty Wise pro dokonalejší svařování Kemppi OY řídí směr k efektivnějšímu svařování s novou modifikací procesů obloukového svařování pod názvem WISE. Tento software je doplňkovým
VíceMolekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS
Molekulová spektroskopie 1 Chemická vazba, UV/VIS 1 Chemická vazba Silová interakce mezi dvěma atomy. Chemické vazby jsou soudržné síly působící mezi jednotlivými atomy nebo ionty v molekulách. Chemická
VíceFluorescence (luminiscence)
Fluorescence (luminiscence) Patří mezi luminiscenční metody fotoluminiscence. Luminiscence efekt, kdy excitované molekuly či atomy vyzařují světlo při přechodu z excitovaného do základního stavu. Podle
Více4. Z modové struktury emisního spektra laseru určete délku aktivní oblasti rezonátoru. Diskutujte,
1 Pracovní úkol 1. Změřte současně světelnou i voltampérovou charakteristiku polovodičového laseru. Naměřené závislosti zpracujte graficky. Stanovte prahový proud i 0. 2. Pomocí Hg výbojky okalibrujte
Více25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie υ = -40 C.. +10000 C. Výhody termovize Senzory infračerveného záření Rozdělení tepelné senzory
25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie Bezdotykové měření Pyrometrie (obrázky viz. sešit) Bezdotykové měření teplot je měření povrchové teploty těles na základě elektromagnetického záření mezi tělesem
VíceMěření vlastností optického vlákna
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická LABORATORNÍ ÚLOHA Č. 1 Měření vlastností optického vlákna Vypracovali: Jan HLÍDEK & Lukáš TULACH V rámci předmětu: Telekomunikační systémy
VíceInovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Obrábění. Název: Téma: Fyzikální metody obrábění 1. Ing. Kubíček Miroslav. Autor:
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Název: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Obrábění Téma: Fyzikální metody obrábění 1 Autor: Ing. Kubíček
VíceNa základě toho vysvětlil Eisnstein vnější fotoefekt, kterým byla platnost tohoto vztahu povrzena.
Vlnově-korpuskulární dualismus, fotony, fotoelektrický jev vnější a vnitřní. Elmg. teorie záření vysvětluje dobře mnohé jevy v optice interference, difrakci, polarizaci. Nelze jí ale vysvětlit např. fotoelektrický
VíceGlass temperature history
Glass Glass temperature history Crystallization and nucleation Nucleation on temperature Crystallization on temperature New Applications of Glass Anorganické nanomateriály se skelnou matricí Martin Míka
VíceKRITÉRIA VOLBY METODY A TRENDY TEPELNÉHO DĚLENÍ MATERIÁLŮ Ing. Martin Roubíček, Ph.D. - Air Liquide
KRITÉRIA VOLBY METODY A TRENDY TEPELNÉHO DĚLENÍ MATERIÁLŮ Ing. Martin Roubíček, Ph.D. - Air Liquide Metody tepelného dělení, problematika základních materiálů Tepelné dělení materiálů je lze v rámci strojírenské
VíceElektrická zařízení III.ročník
Elektrická zařízení III.ročník (Ing. Jiří Hájek) Přehled témat a tématických celků, odpřednášených pro žáky SPŠE oboru Zařízení silnoproudé elektrotechniky v rámci předmětu Elektrická zařízení El. světlo
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MANUFACTURING TECHNOLOGY MĚŘENÍ DRSNOSTI
VíceSpektroskopie subvalenčních elektronů Elektronová mikroanalýza, rentgenfluorescenční spektroskopie
Spektroskopie subvalenčních elektronů Elektronová mikroanalýza, rentgenfluorescenční spektroskopie Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. rentgenová spektroskopická metoda k určen
VíceDetektory optického záření
Detektory optického záření Vrbová, Jelínková, Gavrilov, Úvod do laserové techniky, ČVUT FJFI, 1994 Kenyon, The light fantastic, Oxford Goldman, Lasers in Medicine, kapitola Optická a tepelná dozimetrie
VíceLaserové a plazmové řezání (84, 83)
Laserové a plazmové řezání (84, 83) Dělení materiálů je stále velmi důležitou nepominutelnou výrobní operací. Používá se k tomu celá řada metod, každá z nich si vytvořila svoji oblast optimálního použití.
VíceLASEROVÉ MIKROOBRÁBĚNÍ
LASEROVÉ MIKROOBRÁBĚNÍ LASER MICROMACHINING DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR Bc. PAVEL LÁZNIČKA VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR doc. RNDr. LIBOR MRŇA, Ph.D. BRNO 2014 ABSTRAKT LÁZNIČKA Pavel:
VíceSTEJNOSMĚRNÝ PROUD Samostatný výboj TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.
STEJNOSMĚRNÝ PROUD Samostatný výboj TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. Plyny jsou tvořeny elektricky neutrálními molekulami. Proto jsou za
Více1.3. Módy laseru, divergence svazku, fokuzace svazku, Q- spínání
1.3. Módy laseru, divergence svazku, fokuzace svazku, Q- spínání Mody optického rezonátoru kmitající soustava je charakterizována vlastními frekvencemi. Optický rezonátor jako kmitající soustava nekonečný
VíceBarevné principy absorpce a fluorescence
Barevné principy absorpce a fluorescence Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii Ctirad Hofr Světlo je elektromagnetické vlnění Skládá se z elektrické složky a magnetické složky, které
Více- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence
ROZPTYLOVÉ a EMISNÍ metody - Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl - fluorescence - fosforescence Ramanova spektroskopie Každá čára Ramanova spektra je svými vlastnostmi závislá
VíceLuminiscence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence. chemicky (chemiluminiscence)
Luminiscence Luminiscence emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence chemicky (chemiluminiscence) teplem (termoluminiscence) zvukem (sonoluminiscence)
Víceλ, (20.1) 3.10-6 infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny
Elektromagnetické vlny Optika, část fyziky zabývající se světlem, patří spolu s mechanikou k nejstarším fyzikálním oborům. Podle jedné ze starověkých teorií je světlo vyzařováno z oka a oko si jím ohmatává
VíceZÁŘENÍ V ASTROFYZICE
ZÁŘENÍ V ASTROFYZICE Plazmový vesmír Uvádí se, že 99 % veškeré hmoty ve vesmíru je v plazmovém skupenství (hvězdy, mlhoviny, ) I na Zemi se vyskytuje plazma, např. v podobě blesků, polárních září Ve sluneční
VíceTechnologie I. Část svařování. Kontakt : E-mail : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře
Část svařování cvičící: Ing. Michal Douša Kontakt : E-mail : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře Doporučená studijní literatura Novotný, J a kol.:technologie slévání, tváření
Více