文档介绍：学****情境 1 金属板材的激光打标任务 1-1 激光安全与激光打标设备操作学生工作页班级光电 08305 班组号第1组组长祝李日期 组员名单:祝李、张雄、张宇、姜辉、袁智取、陈志越、许满指导老师: 王绍理刘勇成绩: 一、任务引导 1. 简述激光的产生与发展。答: 1960 年, 梅曼在量子电子学发展的成果基础上发明了第一台红宝石激光器;196 1 年, 德若凡发明第一台气体激光器——氦氖激光器;在 196 2 年又出现了半导体激光器。 1964 年, 帕特尔发明了第一台 CO2 激光器; 1965 年, 贝尔实验室又发明第一台 YA G 激光器。 1968 年开始发展高功率 CO2 激光器; 1971 年出现了第一台商用 1KWCO 2 激光器。以后的激光器的发展非常迅速, 各种实用化的 YAG 激光器和 CO2 激光器不断出现。在 20 世纪 80 年代, 激光器质量又有了提高, 这反映在自动化程度和检测、控制功能都显著提高了。其输出功率:CO2 激光器由几千瓦发展到上万瓦; YAG 激光器也由几百瓦发展大千瓦级, 这些激光器也做到了连续运行和脉冲运行两种方式; 激光器的模式也从多模输出发展到基模或接近基模输出;激光束的发散角也做到几个毫弧度,这样就更进一步推动了激光的应用。近年来, 由于准分子激光器的发展, 又有了新的激光加工系统。准分子激光器的光束属于紫外波段,其加工机理有别于 YAG 、 CO2 激光。它主要是激光化学反应,或称为冷加工;而 YAG 、 CO2 激光加工则属于热效应。或称热加工。准分子激光加工是极有前途的, 但如何提高准分子激光器的寿命尚属一大难题; 如何提高准分子激光输出功率和改善其输出的光束质量也是要解决的课题,其作用机理也待进一步探索。 2. 激光加工中心进行加工操作时有哪些潜在的危险,并简述需注意的事项。答: ①激光辐射的危害。由于激光具有极高的亮度和高方向性,输出功率为毫瓦量级的氦氖激光器,其辐射亮度比太阳光高几千倍,一台较高水平的红宝石调 Q 激光器发出的亮度比太阳表面的高度高数亿倍,因此,激光对人的眼睛和皮肤以及设备的危害可想而知。即使是反射或散射到人体上的激光,也会对人造成不同程度的伤害。②激光对人体组织损伤的因素, 激光对人体组织损伤主要与激光辐射的波长、激光作用时间、激光束直径、辐射度和辐射量等参数有关。导致人体组织损伤的因素包括热效应、光压效应及光化学相互作用过程。③激光对眼睛的危害, 人的眼睛是一个很复杂的天然光学仪器, 是用于接收和感受光辐射的器官。紫外和可见激光可以使角膜损伤,而可见和近红外激光可以被透射到视网膜上, 对眼睛的损伤很特殊。④激光对皮肤的危害, 激光对皮肤的损害比眼睛容易恢复, 因此, 皮肤损伤不如眼睛重要。但是当激光加工中采用脉冲激光能量密度达 1~5J/cm2 , 或连续激光功率密度达 2 时,皮肤就会受到严重损伤。⑤与激光加工有关的其他危害, 电气危害, 大多数激光设备使用高压或大电流, 尤其是脉冲激光所用的高压电容器储存能量, 注意不够, 很容易造成电击危害。大气污染, 在激光加工过程中产生的反应物和汽化的加工材料, 有可能使大气污染。辐射危害, 除了激光束本身的危害以外,泵浦用的闪光灯和放电管都可能发出非常有害的紫外辐射。低温制冷剂。某些高功率、大能量激光系统可能使用液态氮、液态氢和氦等低温制剂来冷却激光器和提高探测元件。这些低温制剂会灼伤皮肤, 另外在使用和存储低温制剂时, 由于低温液体变为气体时体积急剧膨胀, 有可能发生爆炸, 使用中应当特别注意安全。噪声和爆炸危险, 大能量脉冲激光系统常采用高电压大能量电容器储能,电容器放电时产生的噪声有时会危害健康。火灾, 由于激光加工系统中采用高功率、大能量激光, 当激光束照到易燃、易爆的被加工材料上时,很容易引起火灾。红外激光对皮肤主要作用是热烧伤,此类激光照射皮肤,功率比较小时而致毛细血管扩张, 皮肤发红发热。随着激光功率密度增大, 热损伤程度也随着增大。相反的是, 紫外激光对皮肤的作用主要是光作用。在紫外激光照射皮肤时可以引起皮肤红斑、老化,过量时严重的致癌变。对皮肤危害性最大的紫外光波在 270 ~ 290nm ,波长比 270 ~ 290nm 大的或小的其危害程度都相对地减少。 3. 激光设备安全防护等级? 答: 激光的安全与防护采取相应措施: (1) 甲类激光器发射的激光不引起任何生物学危险,可免于采取控制措施; (2) 乙类激光器属低功率范围,波长 ~ μm ,功率小于 1mW ,长时间注视可能会引起视网膜损伤,故要采取防护措施和使用警示牌; (3) 丙类激光器属中功率范围,人受短时间照射就可能引起生物学损伤,故控制措施必不可少。这类激光器的激光漫