激光在顯微鏡中的應用技術-激光加工的基本原理
隨著生產和科學技術的不斷發展,對零件的精加工提出
了愈來愈高的要求。如在火箭發動機的燃料噴嘴或人造纖維
噴絲頭上打出直徑10一20微米的精密小孔。這樣的工藝要求,
不僅用一般切削加工方法無法達到,就是用特種加工(電火花
加工或超聲波加工)也因為工具極的尺寸太小而很難實現。
隨之激光
技術迅速發展,在機械制造的加工中也得到了應用,并顯示出
具有獨到的優越性。例如可以加工小到以微米計量的小孔或
窄縫,而且不受被加工材料物理機械性能的影響。目前,對化
學纖維噴絲頭、寶石軸承、火箭發動機和內燃機噴油嘴等的激
光打孔已是較為常用的加工方法。但是,激光加工現在還僅
應用予精密微型加工,要在機械加工中發揮更大的作用,擴大
應用范圍,尚有賴于新型大功率激光發生器的研制成功及其
普及,根據當前激光研究迅速發展的趨勢,預計不用多久將會
有所突破的。
激光加工的基本原理
什么是激光
簡單地說,某些物質的原子中的粒子,在外來光子的激發
下(如高壓放電或光照射),使低能級的原子變成高能級的原
子,而輻射出相位、頻率、方向等完全相同的光;如果一個入射
光子由于引起受激輻射,變成了兩個同樣的光子,這兩個相同
光子再引起其它原子產生受激輻射,得到更多特征相同的光,
使光又得以加強。這種受激輻射所發的光叫做激光。
激光的發光是以受激輻射為主,在發光物質中的發光中
心,基本上是有組織地、相互關聯地產生光輻射的
各個發光中心發出的光波,具有相同的頻率、方向、偏振狀態
和嚴格的相位關系。
正是由于這個本質的區別,才使激光具有強度高、方向性
好、單色性好和相干性好等一系列不同于普通光的基本特性。