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　　近日，沈阳自动化攻克了高精度激光-射流耦合技术等技术难关，研发水导激光加工原理样机。开发的水导激光微细结构加工技术可产生直径0.04~0.08毫米的稳定射流，射流稳定长度最长可达80毫米。

 

　　该技术适用于难加工材料。目前，在航空发动机气膜孔加工、航空复合材料微结构加工、半导体划片加工、医疗植入支架加工、宝石材料切割等方向有广阔的应用潜力。

 

 

　　传统的激光加工技术由于在加工过程中产生大量的熔渣，同时因烧蚀工件产生热影响区和微裂变，限制了激光加工应用的领域。水导激光加工是一项以细水喷流引导激光束为基础的世界性专利技术。由于水和空气的折射率不同，水喷流中的激光束在水的内表面发生类似于在光纤中的全反射，因此水流称得上为一种‘长度可变的液体纤级’。水导激光加工技术是一种复合加工技术，激光被水光纤引导至工件加工位置，水射流的冷却和冲刷作用使加工部件热影响区很小、极大的减小了重铸层，克服了传统激光加工的缺陷，拓宽了激光加工的应用领域。

 

　　高精度激光器

 

　　系统采用带有温控的半导体激光器单模光纤组件作为光源，有效地降低了激光器本身的光线漂移，为滚转角误差测量提供了高精度和高稳定性的基准光线。高精度半导体激光器驱动电流源输出电流精确，纹波小、噪声低，具有可调节的电流限制和过流保护及实时显示功能。为了使半导体激光器输出功率稳定，必须对其温度进行高精度的控制。

 

　　半导体激光器

 

　　半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。.其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种，即电注入式，光泵式和高能电子束激励式。电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。光泵式半导体激光器，一般用N型或P型半导体单晶（如GaAS,InAs,InSb等）做工作物质，以其他激光器发出的激光作光泵激励。高能电子束激励式半导体激光器，一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质，通过由外部注入高能电子束进行激励。在半导体激光器件中，性能较好，应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。

 

　　单膜光纤

 

　　单模光纤(SingleModeFiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光纤。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。

 

　　单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

 

　　从成本角度考虑，由于光端机非常昂贵，故采用单模光纤的成本会比多模光纤光缆的成本高。

 

　　折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有8~10μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小。

 

　　射流组件

 

　　由射流技术研发的装置的配件。主要用来接纳燃料的进口部的筒体和用来喷射燃料的喷嘴。射流喷嘴组件包括射流筒、射流燃料管和组件同心设置等。环形通道设置在喷嘴中，燃料通过环形通道后分裂成多个射流，点火后，产生多个单独的火焰型。喷嘴相对于进口部是可倾斜的，因而使得喷烧器组件能被用于多种燃烧炉结构中。

 

　　组件组成：

 

　　射流组件包括射流筒和射流燃料管，射流筒与旋流喷嘴组件同心设置，且位于旋流喷嘴组件的外侧；射流筒与旋流喷嘴组件之间设有前挡板、后挡板和中挡板，形成前腔室和后腔室；前挡板设有第一射流孔和第二射流孔，第一射流孔通过射流导管与后腔室连通；射流燃料管与后腔室连接，且前腔室的外侧壁设有空气入口，或者射流燃料管与前腔室连接，且后腔室的外侧壁设有空气入口。

 

　　工作原理：

 

　　工作流体Q从喷嘴高速喷出时﹐在喉管入口处因周围的空气被射流卷走而形成真空，被输送的流体QS即被吸入。两股流体在喉管中混合并进行动量交换，使被输送流体的动能增加，最后通过扩散管将大部分动能转换为压力能。

 

　　按照工作流体的种类射流泵可以分为液体射流泵和气体射流泵，其中以水射流泵和蒸汽射流泵最为常用。

 

　　射流泵主要用于输送液体﹑气体和固体物。它还能与离心泵组成供水用的深井射流泵装置，由设置在地面上的离心泵供给沉在井下的射流泵以工作流体来抽吸井水。射流泥浆泵用于河道疏浚、水下开挖和井下排泥。

 

　　射流泵没有运动的工作组件，结构简单，工作可靠，无泄漏，也不需要专门人员看管，因此很适合在水下和危险的特殊场合使用。此外，它还能利用带压的废水、废汽(气)作为工作流体，从而节约能源。

 

　　射流泵虽然效率较低，一般不超过30%，但新发展的多股射流泵、多级射流泵和脉冲射流泵等传递能量的效率已有所提高。

 

　　|||射流式真空泵工作流体可分为高压蒸汽、空气或高压水，射流式真空泵与所输送的流体（液体或气体）混合，共同排出。