Recenze a vyhlídky laserového značkovacího stroje

Slovo "laser" je doslovným překladem "LASER". LASER byl původně speciální termín složený z iniciál zesilování světla stimulovanou emisí záření. V mé zemi byl přeložen do „laseru“, „světelného laseru“, „zesilovače emisí stimulovaného světlem“ atd. V roce 1964 akademik Qian Xuesen navrhl název „laser“, který nejenže odráží vědeckou konotaci „stimulovaného emise“, ale také ukazuje, že jde o velmi silný nový světelný zdroj. Je vhodná, názorná a stručná a byla jednomyslně uznána a používána vědeckou komunitou v mé zemi.
Od úspěšného vývoje prvního čínského laseru v roce 1961, se společným úsilím laserového vědeckého výzkumu, výuky, výroby a použití jednotek po celé zemi, moje země vytvořila pole laserové technologie s kompletními kategoriemi, pokročilou úrovní a širokým uplatněním. učinila uspokojivý pokrok v industrializaci, pozitivně přispěla k vědě a technice, národnímu hospodářství a budování národní obrany mé země a také si získala místo na mezinárodní scéně.
V roce 1957 Wang Daheng a další založili první profesionální optický výzkumný ústav v mé zemi v Changchunu, Institut optiky, přesných přístrojů a mechaniky Čínské akademie věd (Changchun) (zkráceně „IOM“). Pod vedením starší generace odborníků rychle vyrostla skupina mladých vědeckých a technologických pracovníků, mezi nimiž byl významným představitelem Deng Ximing. Již v roce 1958, krátce poté, co vyšla slavná práce amerických fyziků Schawlowa a Townese o principu laseru, aktivně prosazoval vývoj této nové technologie a během krátké doby shromáždil tým mladých a středních - letití výzkumníci s inovativními duchy a předložili velké množství nápadů a experimentálních schémat na zlepšení jasu, barvy jednotek a koherence světelných zdrojů. V roce 1960 byl vypuštěn první laser na světě. V létě roku 1961 byl pod vedením Wanga Zhijianga úspěšně vyvinut první rubínový laser v mé zemi. V následujících několika letech se laserová technologie rychle rozvíjela a přinesla řadu pokrokových úspěchů. Úspěšně byly vyvinuty různé typy pevných, plynových, polovodičových a chemických laserů. V základním výzkumu a klíčových technologiích byla navržena a implementována řada nových konceptů, metod a technologií (jako je dutinová Q mutace a zrcadlová Q modulace, zesílení postupné vlny, použití iontů rhenia, záření oscilace volných elektronů atd.). , z nichž mnohé jsou původní.
Ve stejné době, jako nový světelný zdroj s vynikajícími vlastnostmi, jako je vysoký jas, vysoká směrovost a vysoká kvalita, byly lasery rychle aplikovány do různých technických oborů a projevily se silnou vitalitou a konkurenceschopností. Pokud jde o komunikaci, v září 1964 byly k demonstraci přenosu televizního obrazu použity lasery a v listopadu 1964 bylo dosaženo 3-30 km hovorů. Pokud jde o průmysl, v květnu 1965 byly laserové děrovací stroje úspěšně použity při výrobě drátěných děrovacích lisů, čímž bylo dosaženo významných ekonomických výhod. V medicíně byly v červnu 1965 laserové svářečky sítnice testovány na zvířatech a klinicky. V rámci obrany státu byl v prosinci 1965 úspěšně vyvinut laserový difuzní odrazový dálkoměr (s přesností 10 metrů/10 kilometrů) a v dubnu 1966 byl vyvinut dálkově ovládaný pulzní laserový dopplerovský velocimetr.
Dá se říci, že v počáteční fázi se laserová technologie mé země rychle rozvíjela a kvantita i kvalita se v té době blížily mezinárodní úrovni. V historii moderního vědeckého a technologického rozvoje v mé zemi je vzácné, že inovativní technologie dokáže tak rychle dohnat světové vyspělé pozice. Tyto úspěchy, zejména schopnost plynule transformovat fyzické nápady a technická řešení do skutečných laserových zařízení, jsou způsobeny především komplexními schopnostmi a pevnými základy, které Ústav optiky a mechaniky nashromáždil v průběhu let v oblasti technické optiky, přesných strojů a elektronických technologií. Bez dostatečné technické podpory je obtížné vytvořit klima pro vývoj nové technologie.
Průmyslu laserové vědy a techniky se od počátku dostalo velké pozornosti vedení a oddělení vědeckého managementu. V té době Zhang Jinfu, viceprezident Čínské akademie věd, navrhl myšlenku zřízení profesionálního laserového výzkumného ústavu, který byl brzy schválen Státní komisí pro vědu a techniku ​​a Státní plánovací komisí. Vicepremiér Nie Rongzhen, který měl na starosti vědu a techniku, také speciálně nařídil: Institut by měl být postaven v Šanghaji, která má dobré průmyslové základy a přispívá k rozvoji této nové technologie.
Vysokoenergetický laserový systém z neodymového skla „6403“ byl uveden na trh v roce 1964, výzkum vysoce výkonného laserového systému a jaderné fúze začal v roce 1965 a vývoj 15 typů vojenských laserových strojů formulovaných v roce 1966 kvůli jejich komplexnosti a vysoké obtížnosti , účinně řídili a podporovali vývoj laserové technologie v Číně. Přestože průmysl laserové vědy a techniky v mé zemi také utrpěl katastrofu „kulturní revoluce“, stále jen s obtížemi přežíval a dosáhl cenného pokroku s podporou klíčových projektů.
1 Vysokoenergetický laserový systém z neodymového skla „6403“ byl uveden na trh v roce 1964. Nakonec bylo z technického hlediska zjištěno, že tepelný efekt je základní technickou překážkou a byl ukončen v roce 1976. Historický přínos tohoto projektu nelze ignorovat vývoj vysokoenergetické laserové technologie. Posunulo to laserovou technologii mé země na vyšší úroveň. Jeho úspěchy se projevují především v:
(1) Byl postaven laserový systém se zesílením oscilací velkého kalibru (120 mm) s technickým měřítkem s maximální výstupní energií 320,000 joulů; po zlepšení kvality paprsku dosáhl 30,000 joulů.
(2) Integrace systémové technologie byla dosažena a experiment se střelbou na cíl byl úspěšně proveden. Hliníkový terč o průměru 80 mm byl proražen na 10 metrů v interiéru a hliníkový terč 0,2 mm byl proražen ve vzdálenosti 2 km venku. Systematicky byly studovány biologické účinky a mechanismus poškození materiálu silného laserového záření.
(3) Poprvé byl odhalen fenomén a mechanismus světelného poškození samotného laserového systému silným světlem.
(4) Poprvé byla hluboce pochopena důležitost a fyzikální konotace kvality laserového paprsku a byla přijata řada inovativních technologií pro zlepšení kvality paprsku, jako jsou nestabilní dutinové lasery na úrovni 10000 joulů, listové lasery, laserové systémy se zesílením oscilačního skenování a diagnostika kvality klínového paprsku.
(5) Laserové komponenty a podpůrné technologie přinesly průlomová vylepšení, jako je proces tavení neodymového skla s nízkou absorpcí a vysokou rovnoměrností, vysokoenergetický pulzní xenon, vysoce pevný dielektrický film, optické přesné zpracování velkého kalibru (1,2 metru), atd.
(6) Byla kultivována a vycvičena skupina technických páteřních týmů.
1. Vysoce výkonný laserový systém a výzkum jaderné fúze V roce 1964 Wang Ganchang nezávisle navrhl iniciativu laserové fúze a projekt byl založen v roce 1965 s cílem zahájit výzkum. Po několika letech usilovné práce bylo sestrojeno nanosekundové laserové zařízení s výstupním výkonem 10 (horní index 10) wattů a v květnu 1973 byly poprvé vyrobeny neutrony na nízkoteplotních pevných deuteriových terčích, lithiových deuteridových terčích při pokojové teplotě a deuterovaný polyethylen. V roce 1974 byl v mé zemi úspěšně vyvinut první víceprůchodový čipový zesilovač, který zvýšil výstupní výkon laseru 10krát a výtěžnost neutronů o řád. Poté, co byl dešifrován mezinárodní princip dostředivé komprese, jsme v roce 1976 aktivně sledovali a vyvinuli šestipaprskový laserový systém, který ozařoval plynem naplněný skleněný plášťový terč a dosáhl téměř 100násobné objemové komprese. Tato řada zásadních průlomů umožnila výzkumu laserové fúze v mé zemi vstoupit na světovou špičku a položila základy pro dlouhodobě udržitelný rozvoj v budoucnosti.
2. Vojenský laserový výzkum V prosinci 1966 uspořádala Národní obranná komise pro vědu a technologii plánovací schůzku vojenského laseru, které se zúčastnilo více než 130 lidí ze 48 jednotek. Na setkání byl formulován plán rozvoje zahrnující 15 typů kompletních laserových strojů a 9 podpůrných technologií. Přestože nebyl oficiálně schválen, stále sehrál prospěšnou roli při podpoře rozvoje. V následujících letech došlo v této oblasti k řadě významných úspěchů. Například:
(1) Počáteční test technologie laserové vzdálenosti cílového dosahu byl úspěšný: pomocí YAG Q-spínaného laseru s opakovací frekvencí 20 Hz byla přesnost dosahu lepší než 2 metry a maximální vzdálenost měření byla 660 kilometrů. Když se přidá k teodolitu, může dosáhnout jednostanicového určení oběžné dráhy létajícího cíle. Tento úspěch vytvořil nezbytné podmínky pro následné dokončení měření trajektorie fáze návratu mezikontinentální rakety.
(2) Rubínové laserové družice: úspěšně změřily americké experimentální satelity Expl-27, 29 a 36, ​​s maximální měřitelnou vzdáleností 2 300 kilometrů a přesností asi 2 metry. Toto je první generace výsledků umělého družicového zaměřování, které pokládá základy pro budoucí umělou družici zaměřující se na delší vzdálenosti a vyšší přesnost.
(3) Rubínový laserový radar a vzdušný infračervený laserový radar, poprvé realizovaly sledování a dosah letadel země-vzduch a vzduch-vzduch.
(4) Laserový letecký průzkumný přístroj: Kombinací laserového dálkoměru a letecké kamery letoun provádí pozemní průzkum, aby dokončil mapování vzdálených oblastí a dalšího složitého terénu. Frekvence opakování je 6krát za minutu a přesnost dosahu je 1 metr.
(5) Pozemní kanónový laserový dálkoměr: Může nezávisle dokončit funkce pozorování, měření vzdálenosti, měření úhlu (směr a elevační úhel) a magnetické orientace jehly. Rozsah dosahu je 300-10,000 metrů a přesnost je 5 metrů. Pokud jde o laserové aplikace, v komunikačních testech byla úspěšná laserová komunikace Nd:YAG (kanály 3-12), laserová komunikace He-Ne a jedno/tříkanálová polovodičová laserová komunikace; lékařské vybavení jako Nd:YAG laserové skalpely, CO2 laserové skalpely a nástroje pro laserovou iridektomii byly také uvedeny do provozu; laserová holografie, aplikace laserové holografie v rovinné fotoelasticitě, pulzní laserová dynamická holografie a Ramanovy spektrofotometry se staly novými prostředky metrologické vědy; V průmyslu a zemědělství našly uplatnění také CNC laserové řezací stroje, laserové kolimátory, laserová separace izotopové síry, kapalné lasery pro zemědělský výzkum a velkoplošné navigační displeje. Na Národní vědecké konferenci, která se konala v březnu 1978, bylo oceněno téměř 80 laserových projektů, včetně asi 70 civilních produktů a asi 10 vojenských produktů, které komplexně odrážely úspěchy vývoje laserových technologií v mé zemi během tohoto období.
Od reformy a otevření získala laserová technologie nebývalé možnosti rozvoje. Za posledních 20 let dosáhla laserová věda a technologie nebývalého pokroku, čelí aplikacím, světu i budoucnosti, a objevila se řada mezinárodně vyspělých úspěchů, které položily pevný základ pro 21. století.
V květnu 1980 se v Šanghaji a Pekingu konala první mezinárodní laserová konference s 218 delegáty (66 ze zahraničí) a 113 zprávami (65 ze zahraničí). Soudruh Teng Siao-pching srdečně přijal čínské a zahraniční delegáty. Druhá a třetí mezinárodní konference se konala v Guangzhou v roce 1983 a Xiamen v roce 1986, čímž se změnila situace uzavřeného provozu laserové technologie v mé zemi na mnoho let a začala se prosazovat celosvětově. Velké množství mladých vědeckých a technických talentů odešlo za dalšími studiemi do zahraničí a značný počet vynikajících talentů se po ukončení studií vrátil do Číny.
Za účelem vytvoření výzkumného a vývojového centra na vysoké úrovni byl vědeckovýzkumný tým a uspořádání aktivně upravováno a vznikla řada národních klíčových laboratoří, otevřených laboratoří, národních center inženýrského výzkumu a průmyslově-univerzitních-výzkumných organizací. Díky mezinárodně vyspělým přístrojům a zařízením, vysokým vědeckým a technologickým talentům a relativně flexibilnímu provoznímu mechanismu hraje důležitou roli při transformaci laserových vědeckých a technologických úspěchů, vytváření nezávislých práv duševního vlastnictví a podpoře laserového industrializace technologie.
Laserové technologii je přisuzován význam v mnoha národních strategických plánech vědy a techniky. Mezi sedm hlavních oblastí plánu „863“ patří laserová technologie a optoelektronická technologie (včetně laserové technologie používané v informační oblasti) a v roce 1995 bylo přidáno téma „fúze v inerciálním obalu“. Obranný předvýzkum optoelektronické technologie byl oficiálně založen jako meziresortní projekt, jehož součástí je i laserová technologie. Laserová technologie byla uvedena jako hlavní projekt v národním „Šestém pětiletce“ a „Sedmé pětiletém plánu“. Kromě toho National Natural Science Foundation financovala v letech 1986 až 1998 v průměru 27,6 laserových projektů ročně. Tyto státem podporované plány byly plně prokázány a přísně vybrány a mají velký význam pro národní hospodářství a budování národní obrany. Mnoho laserových výzkumných jednotek také přijalo iniciativu k reformě svých organizačních systémů a provozních mechanismů, čelilo trhu, povzbuzovalo inovace a energicky podporovalo přeměnu vědeckých a technologických úspěchů na komodity a dosáhlo uspokojivých výsledků.
Laserový výzkum se rozvinul do hloubky a neustále sleduje cíle, jako je vysoká kvalita paprsku, vysoká stabilita, dlouhá životnost, krátké pulzy a laditelné vlnové délky. Během tohoto období dosáhla laserová technologie plodných výsledků, z nichž mnohé mají významnou aplikační hodnotu a dosáhly mezinárodní pokročilé úrovně. Mezi reprezentativní úspěchy patří:
1. Měření vzdálenosti a satelitní měření Byla uvedena do provozu nová generace praktických systémů měření vzdálenosti a dokončila naplánované důležité úkoly. Mezi nimi byly uvedeny do provozu laserové filmové teodolity 718 a G-179, které úspěšně splnily úkoly; první test radarového pole v plném rozsahu laserového sledování a určování vzdálenosti byl úspěšný; byl navržen a dokončen a předán uživatelům první praktický infračervený laserový radar (G-168); sériově se vyráběly taktické vojenské laserové dálkoměry (dělostřelecké, tankové, ruční). Umělý satelitní laserový zaměřovací systém třetí generace byl postaven a uveden do provozu a dosáhl mezinárodních standardů. Přesnost dosahu první generace systému ruby ​​SLR je na metrové úrovni, přesnost druhé generace YAG Q-spínaného laseru je na úrovni decimetrů a přesnost třetí generace laseru s uzamčeným režimem a mikropočítačového systému. je na úrovni centimetrů ve vzdálenosti větší než 8,000 kilometrů. Stanice byly zřízeny v Šanghaji, Wu-chanu, Čchang-čchunu, Pekingu atd., které tvoří čínskou síť, a data se účastní mezinárodních výměn.
2. Inertial Confinement fusion (ICF) laserový ovladač – řada „Shenguang“ Pod vedením Wanga Ganchanga a Wang Dahenga začaly Čínská akademie věd a Čínská akademie inženýrské fyziky v 80. letech společně řešit klíčové problémy a pustily se do vývoje laserového systému řady "Shenguang" a fyzikálních experimentů ICF a dosáhl mezinárodně uznávaných úspěchů. Mezi nimi bylo v roce 1986 postaveno laserové zařízení „Shenguang-I“ s výstupním výkonem 2 biliony wattů, čímž dosáhlo pokročilé úrovně podobných mezinárodních zařízení. "Shenguang-I" je v provozu 8 po sobě jdoucích let a dosáhl řady fyzikálních výsledků světové třídy v nejmodernějších oborech, jako jsou ICF a rentgenové lasery. V 90. letech bylo vyvinuto zařízení „Shenguang-II“ s měřítkem čtyřikrát větším a pokročilejším výkonem a chystá se uvedení do provozu. V roce 1995 byl ICF schválen jako projekt v „863 plánu“ a začal vyvíjet obří laserový ovladač napříč stoletím – zařízení „Shenguang-III“. Celkový design a výzkum klíčových technologií dosáhl řady výsledků na vysoké úrovni.
3. Nové lasery Dva vysoce výkonné chemické lasery s kontinuální vlnou, 3.8-mikrometrový fluordeuteriový laser (DF) a 1.315-mikrometrový krátkovlnný kyslíko-jodový laser (COIL), dosáhli průlomu, s výkonem a kvalitou paprsku na druhém místě po Spojených státech, a dosáhli současné mezinárodní úrovně. Pokud jde o rentgenové lasery, kolizní mechanismus neon-germaniových měkkých rentgenových laserů (vlnové délky 23,2 nanometrů a 23,6 nanometrů) dosáhl saturace a má kvalitu paprsku blízkou limitu difrakce, což se řadí na mezinárodní vedoucí úroveň ; výzkum na sloučeninách čerpaných rentgenových laserech získal sérii nových spektrálních čar hlášených poprvé na světě a pokročil na krátkou vlnovou délku 4,68 nanometrů. Potěšitelný pokrok zaznamenaly také lasery s volnými elektrony a lasery laditelné s více vlnovými délkami.
4. Zbrusu nové čínské krystaly jdou po celém světě BBO, LBO krystaly mé země, stejně jako KTP, titanový safír a další krystaly vynalezené Čínou se těší na mezinárodním trhu vysoké pověsti pro svou vynikající kvalitu a zaujímají určitý podíl.
Přestože se prototyp laserového průmyslu objevil ve zpracování (laserové vrtání), lékařském vybavení a měření vzdáleností již v 60. letech 20. století, jednalo se v té době jen o sporadickou a roztroušenou drobnou výzkumnou a vývojovou výrobu, která nedokázala vytvořit klima. . Až reforma a otevření se Číně skutečně věnovalo pozornost a začala podstatně, zejména v rámci politické orientace na „rozvoj špičkových technologií a uskutečnění industrializace“, kdy moje země měla skutečný laserový průmysl.
V lednu 1987 byla založena China Optical Industry Association, později přejmenovaná na China Optical and Optoelectronic Industry Association, která má laserovou pobočku. Podle statistik průzkumu průmyslové asociace o stavu laserového průmyslu v mé zemi v roce 1998 existuje v zemi asi 100 hlavních výrobních jednotek laserových produktů s 6 400 zaměstnanci a průměrným obratem 125,000 juanů na osobu, distribuován hlavně v Hubei, Pekingu a Šanghaji. laserový průmysl mé země vzrostl ze 100 milionů juanů v roce 1988 na 800 milionů juanů v roce 1998 s průměrným ročním růstem 22,3 % a celkové tržby za 10 let dosáhly 4,12 miliard juanů. V roce 1998 dosáhl export 11,2 milionů amerických dolarů, což představuje 11,6 % z celkové hodnoty.