Лазеры — в помощь студенту

© РИА Новости / Перейти в фотобанк

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Генераторы когерентного электромагнитного излучения были созданы в конце 1950-х годов Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым в СССР и Чарльзом Таунсом в США.

На фото: первый квантовый генератор (мазер), созданный советскими физиками Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым (Нобелевская премия 1964 года).

Лазеры - в помощь студенту

1 из 10

Генераторы когерентного электромагнитного излучения были созданы в конце 1950-х годов Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым в СССР и Чарльзом Таунсом в США.

На фото: первый квантовый генератор (мазер), созданный советскими физиками Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым (Нобелевская премия 1964 года).

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Учет полуфабрикатов собственного производства и их оценка - в помощь студенту

Оценим за полчаса!

© РИА Новости / А. Жигайлов / Перейти в фотобанк

Уже первое поколение лазеров было способно создавать электромагнитные поля такой силы, которая прежде не могла быть достигнута в стационарных лабораторных условиях. Это качество сделало лазер многообещающим инструментом для исследований.

На фото: инженер работает с квантовым генератором. 1969 год.

Лазеры - в помощь студенту

2 из 10

Уже первое поколение лазеров было способно создавать электромагнитные поля такой силы, которая прежде не могла быть достигнута в стационарных лабораторных условиях. Это качество сделало лазер многообещающим инструментом для исследований.

На фото: инженер работает с квантовым генератором. 1969 год.

© РИА Новости / А. Жигайлов

© РИА Новости / Макс Альперт / Перейти в фотобанк

С 60-70 годов ХХ века лазерные установки постоянно совершенствовались, росла их максимальная мощность и одновременно доступность.

На фото: хирурги проводят глазную операцию с помощью лазера в Клинике глазных болезней. 1968 год.

Лазеры - в помощь студенту

3 из 10

С 60-70 годов ХХ века лазерные установки постоянно совершенствовались, росла их максимальная мощность и одновременно доступность.

На фото: хирурги проводят глазную операцию с помощью лазера в Клинике глазных болезней. 1968 год.

© РИА Новости / Макс Альперт

© РИА Новости / Хрупов / Перейти в фотобанк

Лазеры используются в хирургии и диагностике, сварке и резке материалов, метрологии, химии. Это один из базовых элементов практически любой физической лаборатории.

На фото: инженеры «сверлят» отверстия в деталях композитов с помощью лазера. 1987 год.

Лазеры - в помощь студенту

4 из 10

Лазеры используются в хирургии и диагностике, сварке и резке материалов, метрологии, химии. Это один из базовых элементов практически любой физической лаборатории.

На фото: инженеры «сверлят» отверстия в деталях композитов с помощью лазера. 1987 год.

© Фото : НИЯУ МИФИ

Ученые считают, что лазерные технологии ближайшего будущего – это интерфейс, который позволит практически исключить человека из процесса создания изделия. Этому способствует развитие аддитивных технологий.

На фото: лазерная резка металла при помощи иттербиевого волоконного лазера мощностью 400 Вт с роботизированным манипулятором.

Лазеры - в помощь студенту

5 из 10

Ученые считают, что лазерные технологии ближайшего будущего – это интерфейс, который позволит практически исключить человека из процесса создания изделия. Этому способствует развитие аддитивных технологий.

На фото: лазерная резка металла при помощи иттербиевого волоконного лазера мощностью 400 Вт с роботизированным манипулятором.

© Фото : НИЯУ МИФИ

Аддитивные технологии позволят выращивать не отдельные детали, а их совокупность, представляющую собой цельную конструкцию, которую нельзя создать иным способом.

На фото: комплекс лазерной сварки с иттербиевым волоконным лазером мощностью 5 кВт и роботизированным манипулятором.

Лазеры - в помощь студенту

6 из 10

Аддитивные технологии позволят выращивать не отдельные детали, а их совокупность, представляющую собой цельную конструкцию, которую нельзя создать иным способом.

На фото: комплекс лазерной сварки с иттербиевым волоконным лазером мощностью 5 кВт и роботизированным манипулятором.

© Фото : НИЯУ МИФИ

Слесарь, токарь, фрезеровщик становится при этом «слабым звеном», у которого может не хватить квалификации для создания объекта. Все, что будет требоваться на данном этапе от человека — создать технологию, а не стоять у станка.

Все, кроме разработки идеи, будет под силу лазеру.

На фото: cтудент Института лазерных и плазменных технологий (ЛаПлаз) НИЯУ МИФИ за выполнением модуля конкурсного задания WorldSkills по компетенции «Лазерные технологии»: цветная лазерная маркировка металла.

Лазеры - в помощь студенту

7 из 10

Слесарь, токарь, фрезеровщик становится при этом «слабым звеном», у которого может не хватить квалификации для создания объекта. Все, что будет требоваться на данном этапе от человека — создать технологию, а не стоять у станка.

Все, кроме разработки идеи, будет под силу лазеру.

На фото: cтудент Института лазерных и плазменных технологий (ЛаПлаз) НИЯУ МИФИ за выполнением модуля конкурсного задания WorldSkills по компетенции «Лазерные технологии»: цветная лазерная маркировка металла.

© РИА Новости / Евгений Биятов

При этом требования к творческим возможностям человека повышаются, ведь его новая роль – роль разработчика, который должен сформировать виртуальный объект. Все последующие этапы создания — уже задача лазера.

На фото: аспирант кафедры лазерной физики Института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ выполняет настройку установки с иттербиевым волоконным лазером мощностью 3,5 кВт для наплавки по технологии прямого лазерного выращивания.

Лазеры - в помощь студенту

8 из 10

При этом требования к творческим возможностям человека повышаются, ведь его новая роль – роль разработчика, который должен сформировать виртуальный объект. Все последующие этапы создания — уже задача лазера.

На фото: аспирант кафедры лазерной физики Института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ выполняет настройку установки с иттербиевым волоконным лазером мощностью 3,5 кВт для наплавки по технологии прямого лазерного выращивания.

© РИА Новости / Евгений Биятов

© РИА Новости / Евгений Биятов

По мнению Андрея Кузнецова, и. о.

директора Института лазерных и плазменных технологий Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (Институт ЛаПлаз), в ближайшем будущем развитие науки о лазерах позволит создать часы, которые отстают на одну микросекунду за все время жизни вселенной и очень четко реагируют на изменение гравитации, и овладеть термоядерной энергией.

На фото: аспиранты Института ЛаПлаз выполняют настройку станка с роботизированным манипулятором и волоконным иттербиевым волоконным лазером мощностью 400 Вт.

Лазеры - в помощь студенту

9 из 10

По мнению Андрея Кузнецова, и. о.

директора Института лазерных и плазменных технологий Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (Институт ЛаПлаз), в ближайшем будущем развитие науки о лазерах позволит создать часы, которые отстают на одну микросекунду за все время жизни вселенной и очень четко реагируют на изменение гравитации, и овладеть термоядерной энергией.

На фото: аспиранты Института ЛаПлаз выполняют настройку станка с роботизированным манипулятором и волоконным иттербиевым волоконным лазером мощностью 400 Вт.

© РИА Новости / Евгений Биятов

© РИА Новости / Алексей Куденко / Перейти в фотобанк

Лазерные технологии способны решить задачу перехода от виртуального к реальному максимально быстро, и технологии – это вся цепочка: идея, реализация, внедрение. По этой причине фундаментальной науки уже не существует.

На фото: операция лазерной распилки кристалла алмаза на Смоленском ювелирном заводе «Кристалл».

Лазеры - в помощь студенту

10 из 10

Лазерные технологии способны решить задачу перехода от виртуального к реальному максимально быстро, и технологии – это вся цепочка: идея, реализация, внедрение. По этой причине фундаментальной науки уже не существует.

На фото: операция лазерной распилки кристалла алмаза на Смоленском ювелирном заводе «Кристалл».

© РИА Новости / Алексей Куденко

Источник: https://na.ria.ru/20180712/1524427499.html

Мощный лазер своими руками за один вечер

Лазеры - в помощь студенту Здравствуйте дамы и господа. Сегодня я открываю серию статей, посвященных мощным лазерам, ибо хабрапоиск говорит, что люди ищут подобные статьи. Хочу рассказать, как можно в домашних условиях сделать довольно мощный лазер, а также научить вас использовать эту мощь не просто ради «посветить на облака».

Предупреждение!

В статье описано изготовление мощного лазера (300мВт ~ мощность 500 китайских указок), который может нанести вред вашему здоровью и здоровью окружающих! Будьте предельно осторожны! Используйте специальные защитные очки и не направляйте луч лазера на людей и животных!

Узнаём

На Хабре всего пару раз проскакивали статьи о портативных лазерах Dragon Lasers, таких, как Hulk. В этой статье я расскажу, как можно сделать лазер, не уступающий по мощности продаваемым в этом магазине большинству моделей.

Готовим

Для начала нужно подготовить все комплектующие: — нерабочий (или рабочий) DVD-RW привод со скорость записи 16х или выше; — конденсаторы 100 пФ и 100 мФ; — резистор 2-5 Ом; — три аккумулятора ААА; — паяльник и провода; — коллиматор (или китайская указка); — стальной светодиодный фонарь.

Это необходимый минимум для изготовления простой модели драйвера. Драйвер — это, собственно, плата которая будет выводить наш лазерный диод на нужную мощность. Подключать напрямую источник питания к лазерному диоду не стоит — выйдет из строя. Лазерный диод нужно питать током, а не напряжением.

Коллиматор — это, собственно, модуль с линзой, которая сводит всё излучение в узкий луч. Готовые коллиматоры можно купить в радиомагазинах. В таких уже сразу имеется удобное место для установки лазерного диода, а стоимость составляет 200-500 рублей.Лазеры - в помощь студенту Можно использовать и коллиматор из китайской указки, однако, лазерный диод будет сложно закрепить, а сам корпус коллиматора, наверняка, будет сделан из металлизированного пластика. А значит наш диод будет плохо охлаждаться. Но и это возможно. Именно такой вариант можно посмотреть в конце статьи.

Делаем

Сначала необходимо добыть сам лазерный диод. Это очень хрупкая и маленькая деталь нашего DVD-RW привода — будьте аккуратны. Мощный красный лазерный диод находится в каретке нашего привода. Отличить его от слабого можно по радиатору большего размера, нежели у обычного ИК-диода.

Рекомендуется использовать антистатический браслет, так как лазерный диод очень чувствителен к статическому напряжению. Если браслета нет, то можно обмотать выводы диода тонкой проволочкой, пока он будет ждать установки в корпус.Лазеры - в помощь студенту По этой схеме нужно спаять драйвер.Лазеры - в помощь студенту Не перепутайте полярность! Лазерный диод также выйдет из строя мгновенно при неправильной полярности подводимого питания. На схеме указан конденсатор 200 мФ, однако, для портативности вполне хватит и 50-100 мФ.

Пробуем

Прежде чем устанавливать лазерный диод и собирать всё в корпус, проверьте работоспособность драйвера. Подключите другой лазерный диод (нерабочий или второй, что из привода) и замерьте силу тока мультиметром. В зависимости от скоростных характеристик силу тока нужно выбирать правильно.

Для 16х моделей вполне подойдет 300-350мА. Для самых быстрых 22х можно подать даже 500мА, но уже совсем другим драйвером, изготовление которого я планирую описать в другой статье. Лазеры - в помощь студенту Выглядит ужасно, но работает!

Эстетика

Собранным на весу лазером похвастаться можно только перед такими же сумасшедшими техно-маньяками, но для красоты и удобства лучше собрать в удобный корпус. Тут уже лучше выбрать самому, как понравится. Я же смонтировал всю схему в обычный светодиодный фонарь.

Его размеры не превышают 10х4см. Однако, не советую носить его с собой: мало ли какие претензии могут предъявить соответствующие органы. А хранить лучше в специальном чехле, дабы не запылилась чувствительная линза.

Это вариант с минимальными затратами — используется коллиматор от китайской указки:

Лазеры - в помощь студенту

Использование фабрично-изготовленного модуля позволит получить вот такие результаты:

Луч лазера виден вечером:

Лазеры - в помощь студенту

И, разумеется, в темноте:

Лазеры - в помощь студенту

Возможно

Да, я хочу в следующих статьях рассказать и показать, как можно использовать подобные лазеры.

Как сделать гораздо более мощные экземпляры, способные резать металл и дерево, а не только поджигать спички и плавить пластик. Как изготавливать голограммы и сканировать предметы для получения моделей 3D Studio Max.

Как сделать мощные зеленый или синий лазеры. Сфера применения лазеров довольно широка, и одной статьёй тут не обойтись.

Нужно помнить

Источник: https://habr.com/post/61109/

Обучение не по указке: почему Школа лазерных технологий лучше учебника по физике

Из школьной программы по физике ученики мало что могут узнать о лазерах, а ведь лазерные технологии сегодня становятся краеугольными в медицине, IT, робототехнике, космонавтике и во множестве других прикладных сфер.

Читайте также:  Процессор и его компоненты - в помощь студенту

Это несоответствие исправляет Школа лазерных технологий Университета ИТМО: на ней школьники могут ознакомиться с потенциалом лазеров в современном мире, узнать, как они работают и какое будущее ждет специалистов в области лазерной оптики.

Очередная летняя школа для учащихся 9-11 классов завершилась на прошлой неделе в стенах первого неклассического вуза.

«Летняя школа лазерных технологий» – это образовательный интенсив: за четыре дня участники могут прослушать более 10 тематических лекций, посетить научно-исследовательские лаборатории, а также производственную площадку, чтобы своими глазами увидеть, как лазеры используются на практике. Летняя школа проходит уже не первый год.

Этим летом школьники могли узнать об истории и устройстве лазера и о разнообразии его применения.

Например, как с помощью оптико-электронных приборов определять свежесть продуктов питания, проводить научные исследования полотен известных художников, детектировать гравитационные волны, выяснять биологический состав вещества для медицинских целей и делать много других полезных вещей.

Также школьникам рассказали о применении лазеров в области нанотехнологий. Лекторами Летней школы лазерных технологий традиционно выступают студенты и аспиранты Университета ИТМО, обучающихся на профильных факультетах. Чтобы участвовать с докладом, им необходимо пройти отбор.

Лазеры - в помощь студенту

«Главная цель нашей школы – это профориентация. Мы хотим донести до школьников, что лазеры – это не только указки и световые мечи. В обычных общеобразовательных учреждениях об этом не рассказывают. Лазер был изобретен в середине прошлого столетия, но именно сейчас лазерные технологии развиваются усиленными темпами, без лазеров сейчас мало что делается.

Мы хотим дать абитуриентам представление об этой индустрии, чтобы, когда они пришли в наш вуз, они знали, куда и зачем идут, что они получат от обучения.

К тому же, лазерные технологии – это одно из приоритетных направлений образовательной и предпринимательской деятельности Университета ИТМО», – прокомментировал Алексей Итин, заместитель декана факультета лазерной и световой инженерии.

Лазеры - в помощь студенту

Кроме теоретических знаний, участники Летней школы наглядно увидели, как ученые и студенты в университете работают с лазерами. Они посетили лабораторию OptiLAB, где обучающиеся занимаются оптико-электронным приборостроением и реализуют различные проекты в этой области.

Также состоялась экскурсия в научно-исследовательскую лабораторию лазерных нано- и фемтотехнологий.

В недавно сформированной «Открытой академии лазерных технологий» Университета ИТМО школьники смогли узнать, как работает лазерное и измерительное оборудование: фемто- и пикосекундный, эксимерный, волоконные и CO2-лазеры; оптические исследовательские микроскопы, интерферометры, спектрометры и даже роботизированный лазерный комплекс. Академия получила статус «открытой», так как предоставляет доступ к оборудованию не только сотрудникам и студентам университета, но и старшеклассникам, специалистам из промышленности, которые смогут повысить здесь квалификацию. Индустриальным партнером академии является ООО «Лазерный центр» – компания, которая внедряет лазерные технологии в различные производства. Участники Летней школы также посетили производство компании. И наконец, в Музее оптики ребятам подробно рассказали о голографии и показали, как оптика воплощается в искусстве.

Лазеры - в помощь студенту

«На заводе школьники смогли увидеть, как применяются лазеры на сегодняшний день. Потом на лекциях им рассказывали о будущем лазерных технологий. Заинтересованные ребята потом вернутся в школы и расскажут об увиденном друзьям, смогут увлечь этой областью и других», – отметил Алексей Итин.

Летная лазерная школа – это еще и подготовка к годичной Школе лазерных технологий, которая также проходит на базе Университета ИТМО. Участники годичной школы в течение первого полугодия каждую субботу изучают лазерные технологии в вузе.

На второе полугодие они работают с магистрантами или аспирантами вуза над реальными исследовательскими проектами, в ходе которых проводят измерения, вычисления, эксперименты.

Результаты своей работы школьники представляют на Конгрессе молодых ученых, а лучшие докладчики конгресса выступают на международной конференции FLAMN (Fundamentals of Laser Assisted Micro– and Nanotechnologies).

Лазеры - в помощь студенту

В этом году Летнюю школу лазерных технологий посетили 36 участников. Мы спросили у них, что нового им удалось узнать, почему они решили посвятить часть своих летних каникул науке и какое будущее лазерных технологий они видят.

До того как попасть на Школу лазерных технологий, я участвовала в Школе менеджмента и Школе биотехнологий. Я очень интересуюсь технологиями в целом, но хотела попробовать и менеджмент, чтобы понять, что это такое, нужно ли мне это. Я осознала, что это вообще не мое.

О Школе лазерных технологий я узнала случайно, в последний момент подала заявку, и это оказалось правильным решением. Ведь в обычной школе эту тему проходят достаточно поверхностно, и упор делается на теорию. Но все доклады на занятиях в Университете ИТМО были мне понятны, потому что в них использовалась физика, доступная старшеклассникам.

За два дня я узнала очень много о лазерах. Также я впервые увидела, как именно они работают, что можно делать с их помощью. Теперь я точно знаю, что хочу и дальше заниматься лазерами и что это действительно то, что у меня хорошо получается и что мне интересно. К тому же, лазерные технологии сейчас сильно развиваются, это востребованная область.

Я хочу и дальше участвовать в мероприятиях, которые проводятся в Университете ИТМО для школьников и, конечно, буду очень стараться сюда поступить!

Лазеры - в помощь студенту

На Летней школе лазерных технологий рассказывают про лазеры, их виды, где они применяются, с какой целью – все это мне очень интересно. В Музее оптики я много нового узнал о голографии. Я бы хотел продолжить заниматься лазерами.

Пока не знаю, что именно в этой области будет моей специализацией, но я уверен, что преподаватели Университета ИТМО натолкнут меня на верный путь. Мне нравится атмосфера в Университете ИТМО, здесь много программ для школьников и есть спортивный клуб.

Я сам спортсмен и хочу вступить в него, когда поступлю в вуз.

Лазеры - в помощь студенту

О Летней школе я узнал от своего репетитора по физике и решил, а почему не поучаствовать. Вместо того чтобы прокрастинировать на летних каникулах, лучше потратить время не впустую и узнать что-то новое, чего не узнаешь в школе.

Я интересуюсь всем, что связано с физикой и информатикой, узнать же подробнее про лазеры я решил, потому что связанные с ними технологии могут дать толчок развитию каких-либо новых устройств и полезных приложений. Они могут использоваться везде: в криминалистике, медицине, голографии. Мне кажется, что голография – это очень перспективно.

Да, это не так полезно для общества, как, например, приложения для медицины. Но, с другой стороны, голографию можно использовать для дистанционной передачи информации, создания визуальной картинки чего-либо. На лекциях рассказывали, что в будущем мы сможем даже тактильно ощущать голографические изображения.

Таким образом, человек сможет присутствовать там, где его нет, находиться на другом конце света. Это может быть очень удобно в определенных ситуациях. В целом, на Летней школе я очень много узнал о том, где можно применять лазеры и почему в будущем они станут незаменимой частью жизни.

Источник: http://news.ifmo.ru/ru/education/students/news/6771/

Источник: http://xn--80akfo2a.xn--p1ai/2017/08/08/4967/

Открытое образование: Онлайн-курс "Лазерные технологии"

  • 12 недель
  • около 11 часов в неделю
  • 4 зачётных единицы

Курс посвящен изложению фундаментальных основ и актуальных приложений лазерных технологий.

Актуальность данного курса обусловлена широким приложением лазерных технологий практически во всех областях человеческой деятельности от промышленности до медицины и от искусства до военного дела.

Как Вы, возможно, слышали, лазерные технологии достаточно широко используются в современном мире. Все мы знаем о CD и DVD-дисках, информация на которых записана лазером. А знаете ли Вы, что в современных мобильных устройствах ВСЕ детали изготавливаются с помощью лазерных технологий?

Предлагаемый Вашему вниманию курс посвящен фундаментальным основам и актуальным приложениям лазерных технологий. Цель курса – сформировать у слушателей представление о ключевых методах и средствах, а также об основных сферах приложения лазерных технологий.

В курсе используются видеолекции с опросами, расчетные задания и виртуальные лаборатории. По окончании курса слушатели приобретут навыки использования аппарата математического анализа и моделирования при проведении экспериментальных и теоретических исследований и решении конкретных задач в области лазерных технологий.

Завершив данный курс, слушатель научится обосновывать, рассчитывать и проектировать элементы и устройства лазерных технологий и режимы взаимодействия лазерного излучения с веществом, необходимые при разработке технологических процессов.

Формат

В состав курса входят видео­лекции, упражнения и виртуальные лаборатории. Длительность курса составляет 12 недель. Трудоемкость курса – 4 зачетных единицы. Средняя недельная нагрузка на обучающегося – 11 часов.

  1. Вейко В.П. Технологические лазеры и лазерное излучение [Электронный ресурс]: опорный конспект лекций по курсу «Физико-технические основы лазерных технологий». – СПб: СПБ ГУ ИТМО, 2007. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/281/
  2. Вейко В.П., Петров А.А. Введение в лазерные технологии [Электронный ресурс]: опорный конспект лекций по курсу «Лазерные технологии». – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/442/
  3. Вейко В.П. Лазерная микрообработка [Электронный ресурс]: опорный конспект лекций по курсу «Лазерные технологии». – СПбГУ ИТМО, 2007. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/280/
  4. Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика) [Электронный ресурс]: конспект лекций под редакцией В.П. Вейко. Часть I. Поглощение лазерного излучения в веществе. — СПб: СПб ГУ ИТМО, 2008. – Режим доступа:http://books.ifmo.ru/book/338/
  5. Вейко В.П., Шахно Е.А. Лазерные технологии в задачах и примерах [Электронный ресурс]: учебное пособие. – СПб: Университет ИТМО, 2014. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/1560/
  6. Шахно Е.А. Аналитические методы расчета лазерных микро- и нанотехнологий [Электронный ресурс]: учебное пособие. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/447/

Требования

Необходимыми условиями для освоения курса являются: знание основ высшей математики, физики в объеме университетского курса, умения применять полученные знания для выполнения лабораторных работ и решения задач. Для прохождения курса дополнительного программного обеспечения не требуется.

Программа курса

В курсе рассматриваются следующие темы:

  • Введение. Лазерные технологии в промышленности
  • Физические основы лазерных технологий, лазерное нагревание
  • Физические основы лазерных технологий, лазерное разрушение
  • Основные параметры лазеров технологического назначения
  • Лазеры технологического назначения, их типы
  • Оптические системы для работы с лазерами. Фокусировка лазерного излучения
  • Оптические системы для работы с лазерами. Проекция лазерного излучения
  • Лазерная резка
  • Лазерное сверление отверстий
  • Лазерная сварка и пайка
  • Лазерная термообработка
  • Лазерная обработка тонких пленок (ЛОТП)

Каждая тема предполагает изучение в течение одной недели. На 3-й, 6-й, 7-й, 9-й и 11-й неделях запланированы расчетные задания по пройденному материалу. На 7-й и 11-й неделях запланированы виртуальные лаборатории.

  • В курсе имеется два типа дедлайна (предельного срока выполнения оценивающих мероприятий):
    – мягкий дедлайн, при котором необходимо выполнить все оценивающие мероприятия текущей недели до ее завершения;
  • – жесткий дедлайн, при котором на выполнение оценивающих мероприятий после мягкого дедлайна дополнительно выделяется еще две недели, по окончании которых доступ к соответствующим мероприятиям закрывается.

Результаты обучения

  • знания в области лазерной техники, взаимодействия лазерного излучения с веществом (РО-1);
  • умения и навыки расчета и проектирования элементов и устройств, используемых в лазерных технологиях, применения эффективных методов расчета взаимодействия лазерного излучения с веществом для решения типовых задач (РО-2).

Формируемые компетенции

  • 12.03.05 Лазерная техника и лазерные технологии
    1. Способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования (ОПК-6)
    2. Способностью осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий (ОПК-2)
    3. Способностью учитывать современные тенденции развития техники и технологий в своей профессиональной деятельности (ОПК-4)
    4. Способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения физико-математический аппарат (ОПК-3)

Источник: https://openedu.ru/course/ITMOUniversity/LASTEC/

Назначение и область применения лазеров

называют высокомощными. При выходной мощности в диапазоне 10^5…10^3 Вт имеем лазеры средней мощности. Если же выходная мощность менее 10^-3 Вт, то говорят о маломощных лазерах.

В зависимости от конструкции открытого зеркального резонатора различают лазеры с постоянной добротностью и лазеры с модулированной добротностью – у такого лазера одно из зеркал может быть размещено, в частности, на оси электродвигателя, который вращает это зеркало. В данном случае добротность резонатора периодически меняется от нулевого до максимального значения. Такой лазер называют лазером с Q-модуляцией.

Одной из характеристик лазеров является длина волны излучаемой энергии. Диапазон волн лазерного излучения простирается от рентгеновского участка до дальнего инфракрасного, т.е. от 10^-3 до 10^2 мкм. За областью 100 мкм лежит, образно говоря, “целина”.

Но она простирается только до миллиметрового участка, который осваивается радистами.Этот неосвоенный участок непрерывно сужается, и есть надежда, что его освоение завершится в ближайшее время. Доля, приходящаяся на различные типы генераторов, неодинакова.

Наиболее широкий диапазон у газовых квантовых генераторов.

Другой важной характеристикой лазеров является энергия импульса. Она измеряется в джоулях и наибольшей величины достигает у твердотельных генераторов – порядка 10^3 Дж. Третьей характеристикой является мощность. Газовые генераторы, которые излучают непрерывно, имеют мощность от 10^-3 до 10^2 Вт.

Милливаттную мощность имеют генераторы, использующие в качестве активной среды гелий-неоновую смесь.Мощность порядка 100 Вт имеют генераторы на CO2. С твердотельными генераторами разговор о мощности имеет особый смысл.

К примеру, если взять излучаемую энергию в 1 Дж, сосредоточенную в интервале в одну секунду, то мощность составит 1 Вт. Но длительность излучения генератора на рубине составляет 10^-4 с, следовательно, мощность составляет 10000 Вт, т.е. 10 кВт.

Если же длительность импульса уменьшена с помощью оптического затвора до 10^-6 с, мощность составляет 10^6 Вт, т.е. мегаватт. Это не предел! Можно увеличить энергию в импульсе до 10^3 Дж и сократить ее длительность до 10^-9 с и тогда мощность достигнет 10^12 Вт. А это очень большая мощность.

Известно, что когда на металл приходится интенсивность луча, достигающая 10^5 Вт/см^2, то начинается плавление металла, при интенсивности 10^7 Вт/см^2 – кипение металла, а при 10^9 Вт/см^2 лазерное излучение начинает сильно ионизировать пары вещества, превращая их в плазму.

Еще одной важной характеристикой лазера является расходимость лазерного луча. Наиболее узкий луч имеют газовые лазеры. Он составляет величину в несколько угловых минут. Расходимость луча твердотельных лазеров около 1…3 угловых градусов. Полупроводниковые лазеры имеют лепестковый раскрыв излучения: в одной плоскости около одного градуса, в другой – около 10…15 угловых градусов.

Следующей важной характеристикой лазера является диапазон длин волн, в котором сосредоточено излучение, т.е. монохроматичность. У газовых лазеров монохроматичность очень высокая, она составляет 10^-10, т.е.

значительно выше, чем у газоразрядных ламп, которые раньше использовались как стандарты частоты. Твердотельные лазеры и особенно полупроводниковые имеют в своем излучении значительный диапазон частот, т. е.

Читайте также:  Хеттское царство, великая хеттская держава - в помощь студенту

не отличаются высокой монохроматичностью.

Очень важной характеристикой лазеров является коэффициент полезного действия. У твердотельных он составляет от 1 до 3,5%, у газовых 1…15%, у полупроводниковых 40…60%. Вместе с тем принимаются всяческие меры для повышения кпд лазеров, ибо низкий кпд приводит к необходимости охлаждения лазеров до температуры 4…77 К, а это сразу усложняет конструкцию аппаратуры.

Области применения лазеров в науке и технике

Оптические методы измерения расстояний и углов хорошо известны в промышленной метрологии и геодезической службе, однако их применение было ограничено источниками света.

Измерения на открытом воздухе с использованием модулированного света были возможны лишь при небольших расстояниях в несколько километров.

С помощью лазеров удалось значительно расширить область применения оптических методов, а в ряде случаев и упростить их.

С появлением лазеров роторные гироскопы были заменены лазерными. Это сразу сулило ряд технических достоинств.

Во-первых, резко сократились размеры контура из-за того, что в кольцевом лазере оба луча многократно обегают окружность и имеет место накопление фазового сдвига.

Во-вторых, лучи не ослабляются в среде, как это было в эксперименте А. Майкельсона, а усиливаются за счет получения энергии от активного вещества.

Лазерные гироскопы находят применение в зарубежных устройствах измерительной техники, в системах наземной ориентации, в системах ориентации воздушных и космических аппаратов, а также при создании бесплатформенных инерциальных систем (БИС) навигации.

Лазерный гироскоп не свободен и от недостатков. К ним относятся необходимость оснащения прибора рядом вспомогательных систем, трудности калибровки и т. п. Их наличие позволяет сделать вывод. Что лазерный гироскоп не сможет полностью заменить роторный. Скорее всего он будет применяться в комплексе измерителей первичной информации и лишь в отдельных случаях использоваться самостоятельно.

Обработка материалов и сварка

Обработка материалов с помощью лазеров вылилась в последнее время в мощное направление, которое получило название лазерной технологии. Вот что говорит об этом направлении академик Н. Г.

Басов: “Лазерный луч – это уникальный тепловой источник, способный нагреть облучаемый участок детали до высоких температур за столь малое время, в течение которого тепло не успевает “растрескаться”.

Нагреваемый участок может быть при этом размягчен, рекристаллизован, расплавлен, наконец, его можно испарить.

Дозируя тепловые нагрузки путем регулирования мощности и продолжительности лазерного облучения, можно обеспечить практически любой температурный режим и реализовать различные виды термообработки. Лазерный нагрев используется для поверхностей закалки и легирования металлов, для плавления при сварке, для плавления и испарения с выбросом паров при резке и сверлении”.

  • Можно сформулировать основные достоинства, которые имеет лазерная обработка материалов:
  • во- первых, большое разнообразие процессов обработки самых различных видов материалов (и даже таких, которые не поддаются механической обработке);
  • во-вторых, высокая скорость выполнения операций по обработке (иногда в 1000 раз большая, чем при механической);
  • в-третьих, высокое качество обработки (гладкость срезов, прочность сварных швов, чистота обработки и др.);
  • в-четвертых, возможность высокоточной прецизионной обработки ( изготовление фильер в алмазе, необходимых для волочения проволоки, изготовление отверстий в рубиновых камнях, необходимых для изготовления часовых механизмов и др.);
  • в-пятых, селективность воздействия на отдельные участки обрабатываемой поверхности и возможность дистанционной обработки (в том числе и поверхностей, расположенных за стеклянной перегородкой);
  • в-шестых, сравнительная легкость автоматизации операций, способствующая существенному повышению производительности труда.
  • Лазерная хирургия

Свойством лазерного луча сверлить и сваривать различные материалы заинтересовались не только инженеры, но и медики. Они решили использовать его в качестве скальпеля. По сравнению с обычным такой скальпель обладает целым рядом достоинств:

  1. во-первых, лазерный скальпель отличается постоянством режущих свойств, надежностью в работе;
  2. во-вторых, лазерный луч рассекает ткань на расстоянии, не оказывая на нее какого-либо механического давления;
  3. в-третьих, лазерный скальпель имеет абсолютную стерильность, поскольку с тканью взаимодействует только излучение, причем в области рассечения возникает высокая температура;
  4. в-четвертых, лазерный луч производит почти бескровный разрез, поскольку с рассечением тканей коагулируют края раны, как бы “заваривая” мелкие сосуды;
  5. в-пятых, лазерный луч позволяет хирургу хорошо видеть оперируемый участок, в то время как скальпель загораживает рабочее поле.

Кроме того, рана от лазерного скальпеля (как показали клинические наблюдения) почти не болит и относительно скоро заживляется. Все это привело к тому. Что лазерный скальпель был применен на внутренних органах грудной и брюшной полостей.

Им делают операции на желудке, делают кожно-пластические операции. Широко используют в офтальмологии при лечении глазных болезней.

Исторически сложилось так, что окулисты первые обратили внимание на возможность использования лазера и внедрили его в клиническую практику.

Лазеры в ретинопатии

Исследования показали, что лазерное излучение оказывает сильное воздействие на ткани злокачественных опухолей, а воздействие их на здоровые ткани минимально. Не было замечено каких-либо изменений в работе сердечно-сосудистых систем, внутренних органов, изменений кожи.

Зато установлено, что лазерное излучение хорошо использовать для уничтожения меланомы – сильно пигментированного рака. В Англии ведутся исследования по применению лазеров в нейрохирургии. Поскольку сама излучающая головка тяжелая, то используют волоконную оптику для подведения лучистого потока к оперируемому участку.

Волоконная оптика и лазерное излечение используются при операциях на желудке и пищеводе. Этому служит тонкий жгут, который вводят больному через рот.

В жгуте размещаются: волокна, обеспечивающие передачу на экран анализируемого и оперируемого участков, волокна, обеспечивающие подсветку участков обычным светом, волокна, обеспечивающие передачу лазерного излучения, необходимого для выполнения операции.

Обнаружено весьма эффективное биологическое воздействие красного гелий-неонового лазера. Его стали использовать для лечения заболеваний слизистой оболочки рта, для сращивания костей после переломов, для лечения заболевания вен, приводящего к трофическим язвам, для лечения послеожоговых ран.

Лазерная связь

Известно, что предельная скорость передачи определяется длительностью одного периода колебаний используемых волн. Чем короче период, тем больше скорость передачи сообщений. Это справедливо и для передачи сообщений с помощью азбуки Морзе, с помощью телефонной связи, радио связи, с помощью телевидения.

Таким образом, канал связи (передатчик, приемник и связывающая их линия) может передавать со скоростью не больше, чем частота собственных колебаний всего канала. Но это еще не достаточное условие. Для характеристики канала связи требуется такой параметр, как ширина полосы канала, т.е.

диапазон частот, который используется в этом канале связи. Чем больше скорость передачи, тем шире полоса частот, на которых следует передавать. Оба этих параметра вынуждают осваивать все более высокие частоты электромагнитных колебаний.

Ведь с увеличением частоты увеличивается не только скорость передачи по одному каналу, но и число каналов связи.

Техника связи стала забираться во все более коротковолновую область, используя сначала дециметровые, потом метровые и, наконец, сантиметровые волны. А дальше произошла остановка из-за того, что не было подходящего источника несущих электромагнитных колебаний.

Ранее существовавшие источники давали широкий спектр с очень малой мощностью, приходящейся на отдельные частоты колебаний. Световые волны небыли когерентными, а это исключало использование их для передачи сложных сигналов, требующих модуляции излучения.

Положение резко изменилось с появлением лазеров. Когерентность и монохроматичность лазерного излучения позволяет модулировать и детектировать луч таким образом что используется вся ширина оптического диапазона.

Оптический участок спектра гораздо шире и вместительнее, чем радиоволновой.

Лазерные локаторы для стыковки

В настоящее время успешно осуществляется стыковка космических аппаратов на орбите. Для этого все они оборудуются целым рядом устройств, среди которых не последним является и лазерный локатор к нему предъявляются определенные требования, обусловленные многими причинами.

В первую очередь, задаются величиной ошибки, с которой выводятся два корабля на одну и ту же орбиту.

Величина зоны, в которой должны работать бортовые средства космических аппаратов, чтобы обеспечить взаимный поиск, обнаружение и слежение, определяется следующими факторами: ошибками систем управления всех ступеней, ошибками в момент пуска и, конечно, схемой вывода.

Основные характеристики лазерного локатора для стыковки следующие: дальность действия – от 120 км до момента встречи; определяемые параметры – дальность, скорость, угловые координаты и скорость изменения их; точность по дальности – 0.5% от расстояния на расстоянии 120-3 км; точность по дальности – 0.1 м при расстоянии от 3 км; угловая точность – 10 угловых секунд; масса – 15 кг 770 г; потребляемая мощность – 15 Вт; габариты – 0.025 м^3.

Лазерная система посадки

Обеспечение безопасности полетов, связанная с увеличением точности систем посадки, снижением ограничений по метеоусловиям, с комфортностью работы экипажа в экстремальных условиях, является очень актуальным. На это были направлены усилия многих ученых и инженеров. Появление лазеров стимулировало усилия разработчиков систем посадки самолета.

Впервые такая система была разработана и внедрена в СССР на аэродромах Министерства ГА СССР. Ее автором является инженер Бережной. Система получила название “Глиссада”. Она прошла испытания и запатентована в ряде стран.

Лазерная система “Глиссада” является очень простой, легко разворачиваемой на неподготовленных аэродромах, достаточно дешевой и просто комплектуемой с любыми стоящими на аэродроме системами.

Ее основные преимущества сформулированы следующим образом: имеется возможность производить приземление самолетов с точностью, превосходящей точность существующих инструментальных систем посадки; пространственные ориентиры, образованные лазерными лучами системы за счет рассеяния на неоднородностях атмосферы, на каплях дождя и частицах дымки, хорошо обнаруживаются в сумерках и ночью с удалений, превышающих дальность метеовидимости в 2.5-3 раза; система пространственных ориентиров позволяет летчику установить уверенный контакт с землей гораздо раньше, чем он начнет различать ориентиры на поверхности аэродрома, и раньше, чем он установит контакт с огнями малой интенсивности, располагаемыми на аэродроме.

Лазеры в агропроме

Особенности лазерного излучения привлекли внимание не только физиков, химиков, металлургов, оптиков. Оказалось, что и одна из древнейших сфер деятельности человека — сельскохозяйственная, нуждается во внедрении лазерных технологий.

Пищевая промышленность, а также промышленность микробиологических препаратов стали использовать лазерное излучение.

Уже сейчас применяется лазерная стимуляция посевного материала, лазерное дистанционное зондирование полей, космическое землеведение, лазерное прогнозирование состояния атмосферы, лазерное исследование качества зерна, лазерный контроль качества яиц и обработка мясных продуктов лазерным излучением. Ну и, конечно, лазерное излучение используется в машиностроении пищевой промышленности, например для обработки режущих инструментов, закалки подшипников и шестерен, контроля поверхности и т.п.

Физическая голография

В 70-е годы происходит бурное развитие технических приложений голографии: голографической интерферометрии, оптической записи и обработки информации, Фурье-голографии, радиоголографии, акустоголографии, цифровой голографии, поляризационной голографии. Вследствие значительного расширение тематики начинается процесс профессиональной дифференциации ученых-голографистов.

Источник: https://studizba.com/files/show/doc/161110-2-lazer.html

Обучение медицинским лазерным технологиям

     В ходе своей профессиональной деятельности каждый врач должен постоянно развиваться: ведь наука и технологии не стоят на месте, появляются всё новые и новые методики, существенно улучшающие качество лечения и его результаты. Кроме того, повышение квалификации позволяет медицинскому работнику занимать достойное место на рынке вакансий: ведь, чем больше опыта и разносторонних знаний у врача – тем он востребованнее как специалист.

   Индустрия производства лазерных аппаратов продолжает развиваться, давая людям всё больше возможностей для лечения различных заболеваний и совершенствования внешности.

Как уследить за появлением новинок в этой области? Каждый врач, обладающий профессионализмом, интересующийся достижениями современной науки, знает, как важно внедрять в работу высокотехнологичное оборудование.

Но не менее важно уметь использовать его так, чтобы добиваться действительно высоких результатов в лечении. Именно для этого и существуют курсы лазерной медицины, на которых врачи получают новые знания о самых последних разработках в этой области.

         Обучение врачей лазерной медицине сегодня – важная задача, поскольку практика показывает, что будущее – именно за такими методами лечения: малотравматичными, позволяющими сделать многое при минимуме вмешательств в организм, с наименьшими рисками возникновения осложнений.

   Профессиональная лазерная косметология обладает высокой эффективностью. Опытный врач, умело использующий высококачественное новейшее оборудование, способен творить чудеса, возвращая людям молодость, привлекательность, убирая малейшие изъяны внешности.

Наша компания вот уже более 10 лет занимается производством и разработкой лазеров для медицины, каждый из которых нашёл своё достойное место в той или иной отрасли здравоохранения.

Выпускаемые нами лазерные системы относятся к последнему поколению – наиболее продвинутым, многофункциональным и точным установкам.

           Сегодня мы очень рады предложить всем заинтересованным лицам абсолютно бесплатные курсы косметологам по лазерам. Преподаватели курсов – лучшие специалисты ведущих медицинских организаций России: Государственного Научного Центра Лазерной медицины, Военно-клинического госпиталя им.

Бурденко, Первого Московского Государственного Медицинского Университета имени И. М. Сеченова.

Они покажут настоящий мастер-класс по лазерной медицине, который удивит и вдохновит тех, кто действительно любит свою профессию и верит, что скоро в руках человечества окажутся ключи к решению самых главных медицинских проблем.

       Обучение на курсах – это теория и практика дерматологических, косметологических манипуляций, осуществляемых на новейшем оборудовании. Помимо этого, мы готовы организовать обучение любого другого специалиста — оториноларинголога, гинеколога, стоматолога, флеболога, онколога, физиотерапевта, проктолога, ортопеда.

Семинар по лазерной медицине позволит вам составить собственное мнение о действии, возможностях и преимуществах лазерных установок. Мы уверены, что вы не пожалеете о времени, проведённом с нами, и будете применять полученные знания в своей дальнейшей работе.

Семинар косметологический по лазерам подарит вам теоретические знания и практические навыки, которые не только будут полезны вам в работе, но и доставят удовольствие как человеку,

принадлежащему к самой важной в мире профессии: ведь врач – это тот, кто поистине способен творить чудеса с физическим состоянием своих пациентов, а лазерная медицина открывает для этого всё более широкие горизонты.

           Пройдя повышение квалификации по лазерам, вы получите именной сертификат производителя оборудования, на котором происходило обучение.

     Предлагаем Вашему вниманию расписание ведущих курсов по лазерной медицине. Здесь можно ознакомиться и подобрать наиболее подходящие курсы повышения квалификации. Ознакомится с программами обучения.

      Так же Вы можете записаться на любые курсы повышения квалификации заполнив форму обратной связи.

      Основная задача центра – повышение квалификации и уровня индивидуальной подготовки специалистов, работающих в области здравоохранения.

      Обладая учебной базой в Москве, Научно Производственный Центр «Техника-ПРО» ежемесячно проводит однодневный научно практический семинар по лазерной медицине.

Курс ведут ведущие специалисты центра, а так же практикующие врачи-дерматологи, косметологи, трихологи, хирурги, физиотерапевты. Среди них – блестящие преподаватели и разработчики авторских методик и учебных программ, признанные эксперты своего дела.

Научно Производственный Центр «Техника-ПРО» проводит ежемесячные курсы повышения квалификации, где Вы можете ознакомиться со всеми выше перечисленными методиками, а так же ознакомится со всеми новинками в лазерной медицине!

Так же Вы можете записаться на занятия заполнив форму обратной связи:

Источник: https://www.kristall-2000.ru/training

Ссылка на основную публикацию