Хорариум: 30 + 0 + 30 = 60 часа
Кредити (ECTS): 4,0
Лектор: гл. ас. Александър Георгиев Гайдарджиев
Анотация:
Курсът “Технологични приложения на лазерите” има за цел да запознае студентите с някои теми, важни, както за физиката на взаимодействие на светлината с веществото, така и за технологичното приложение на лазерните източници. Материалът се състои от три основни и близки по същност групи теми:
- основни понятия от физиката на взаимодействието на лазерното лъчение с поглъщащи среди.
- видове технологични операции, извършвани с лазери и типичните лазерните източници за съответните технологични процеси,
- технологични лазерни системи и техните конпоненти.
Курсът е замислен като естествено продължение и допълнение към основната учебна програма, с акцент върху практическите приложения на лазерните източници за технологични цели. Той се явява надстройка на курсовете по лазерна техника, физична оптика, оптични уреди и е предназначен за областа на оптичните технологии.
Предварителни изисквания:
За успешното усвояване на знанията в предлагания курс е необходимо студентите добре да познават основните курсове по:
- физика на лазерите,
- основите на геометрична оптика и физична оптика, на нивото от общия курс по физика, раздел "Оптика".
Програма на курса:
- Увод. Преглед на лазерните методи за обработка на материали. (Л 1 ч.)
- Видове лазери за обработка на материали. лазери, лазери, ексимерни лазери. Други лазери – йонни, лазери на метални пари, йодни лазери, лазери на свободни електрони, рентгенови лазери. Нелинейни ефекти. (Л 3 ч., Пр 2 ч.)
- Оптика и оптични системи. Свойства на лазерните снопове. Разпространение на лазерните снопове преди фокусиране. Фокусиране и дълбочина на фокуса. Модова чистота на снопа. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Компоненти на лазерна система за обработка на материали. Компоненти за преобразуване на лазерните снопове, Фокусираща оптика и други оптични елементи. Детектори и мониторинг на снопа. Измерители на мощност. Механични транспортни компоненти. Обдухващи и охлаждащи системи. Системи за измерване на параметрите на обработваната зона от материала. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Взаимодействие на лазерното лъчение с поглъщащи среди. Отражение и поглъщане, Поглъщане на лазерното лъчение, Пренос на енергията при взаимодействие на лазерното лъчение с поглъщащи среди, фазови преобразувания, режими на облъчване и време на взаимодействие. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Повърхностна обработка на материалите I. Лазерно загряване на повърхността. Резултати от повърхностната топлинна обработка, изменение на твърдостта, закаляване. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Повърхностна обработка на материалите II. Плакиране, претопяване, повърхностно сплавяване, повърхностно отлагане, повърхностно почистване. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Лазерно заваряване на еднородни и разнородни материали. Основни видове лазерно заваряване, Повърхностно заваряване, Дълбочинно заваряване. Заваряване на стомани, Заваряване на титан. Заваряване с диодни лазери. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Лазерно рязане. Процес на рязане, Баланс на мощността, Подходящи лазери, Особености при рязането на различни материали: метали, керамика, стъкло, дърво и др. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Лазерно пробиване. Физични процеси при повърхностното пробиване. Подходящи лазери и избор на параметрите. Пробиване на метали. Пробиване на неметални материали. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Лазерно маркиране на повърхности. Подходящи лазери и избор на параметрите. Маркиране и надписване на метали. Маркиране и надписване на неметални материали. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Лазерно настройване. Физични процеси при лазерното настройване. Видове лазерни настройки. Подходящи лазери и избор на работните параметри. Настройки на резистори и интегрални схеми. Интерференчни ефекти. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Принципи и приложение на лазерната фотолитография. Лазерни източници за микролитография. Предимства и особености на лазерната микролитография. Системи за лазерна микролитография. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Лазерно нанасяне на тънки слоеве. Лазерно изграждане на микроструктури. Импулсно лазерно отлагане. Химическо лазерно отлагане на тънки слоеве. Избор на лазерен източник и режими на работа. Директна лазерна аблация. Лазерно ецване. Други лазерни методи за микроструктуриране на полупроводници. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
- Лазерни технологии за изграждане на нано-структури. Нано-структури, видове. Материали и технологии за изграждане на нано-структури. Лазерни методи. (Л 2 ч., Пр 2 ч.)
Формата на контрол е: изпит
Основна литература:
- Ready J.F., et al., LIA Handbook of Laser Materials Processing, LIA, Orlando, 2001.
- Webb C.E., Jones J.D.C., Handbook of Laser Technology and Applications, Vol. I, II, III, IoP Publishing, Bristol, 2004.
- Hitz B., Ewing J.J., Hecht J., Introduction to Laser Technology, 3ed., IEEE Press, 2001.
- Svelto O., Principles of lasers, 4ed., Springer, NY, 1998.
Допълнителна литература:
- Handbook of Optics, edited by W.J. Driscoll, McGraw Hill Book Company, N.Y., 1978.
- Weber M., Handbook of Lasers, CRC Press, Boca Raton, 2001.
- Weber M., Handbook of Optical Materials, CRC Press, Boca Raton, 2003.
Съставил програмата: гл. ас. д-р Александър Гайдарджиев
Февруари 2021 г.
Вашите коментари изпращайте
тук
2021-05-20
