Page 42 - 4945

1.4 Лазерне зварювання (ЛЗ)

Лазерне зварювання (Laser Welding) є термічним про-
цесом, в якому джерелом теплоти є промінь оптичного
квантового генератора (ОКГ). Енергія фотонів передається
вільним електронам, які, віддаючи її кристалічній гратці,
підвищують температуру в опроміненій точці.

Фізичні основи лазера. Термін “лазер” походить від пер-
ших букв англійських слів (Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation – підсилення світла за допомогою виму-
шеного випромінюванням).
У відповідності з квантовою теорією в будь-якій мікро-
системі, що складається з молекул, атомів, іонів та електронів)
їх рух та орієнтація відповідає дискретному ряду енергій –
енергетичним станам або рівням. Тобто, внутрішня енергія
система квантована. Електромагнітні коливання, взаємодіючи
з мікросистемою, змінюють її внутрішню енергію. При цьому
частинки здійснюють перехід з одного енергетичного рівня на
інший.
Енергія поля випромінювання теж квантована, так що
обмін енергією між полем і системою може проходити тільки
дискретно. Якщо, наприклад, система знаходиться у
верхньому рівні, то існує імовірність того, що через деякий
проміжок часу вона перейде у нижній стан і відбудеться
випромінювання енергії. Переведення атомів з основного
стану на вищий рівень, тобто у збуджений стан різними
способами, наприклад, зовнішнім джерелом випромінювання,
потоком електронів, радіоактивними частинками.
Перебування атомів у збудженому стані є нестабільним і
через деякий час збуджений атом, стимульований дією
зовнішнього фотона, спонтанно переходить у рівноважний
стан. При такому переході випромінюється енергія у вигляді
фотонів. Таке випромінювання називається стимульованим.
Отже, лазерний промінь є результатом взаємодії фотона із
збудженим атомом, яке приводить до випускання атомом
другого фотона.
Принцип дії квантових генераторів. В основу принципа
роботи ОКГ покладено індуковане випромінювання, пов’язане

41