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激光加工技术在石油工业中的应用及展望

2022-09-04 08:19:18 收藏本文下载本文

“变态机枪射手”通过精心收集，向本站投稿了8篇激光加工技术在石油工业中的应用及展望，下面是小编为大家整理后的激光加工技术在石油工业中的应用及展望，仅供参考，欢迎大家阅读，一起分享。

激光加工技术在石油工业中的应用及展望

篇1：激光加工技术在石油工业中的应用及展望

激光加工技术在石油工业中的应用及展望

综述了国内外激光技术在石油工业中的应用,并对其未来的发展做了展望.

作者：高长贵 GAO Changgui 作者单位：中国石油辽河石油勘探局经济技术开发中心,辽宁,124010 刊名：激光与光电子学进展 ISTIC PKU英文刊名：LASER & OPTOELECTRONICS PROGRESS 年，卷(期)： 43(1) 分类号：V261.8 关键词：激光加工石油工业应用展望

篇2：激光技术在医学上的应用

激光技术在医学上的应用

摘要主要介绍了激光全息技术和C02医用激光的兴起和在医学领域的，从激光全息技术的原理到原先再现，都作了详细的说明。对C02医用激光器在实际工作中的具体应用和改进作了详细介绍。

关键词全息技术;全息照相术;全息再现;C02医用激光器

1 激光全患技术

激光全息技术是20世纪60年代初兴起的一门技术。激光全息技术很快，已在生产和科研的许多领域中广泛应用。最先把激光全息技术应用于医学的是Van Ugten，他于1966年在世界上首次摄得眼全息图，但限于当时的技术水平，再现像的分辨率较差。以后各国家相继开始将激光全息技术应用于医学领域，从眼科扩展至胸外科、口腔科等。二次曝光的成功，促成了全息测量技术的发展，20世纪70年代出现的超声全息技术，将全息技术推进了一大步。由于超声可深入人体内部，因而超声全息可探测人体内部器官，如肠、胃、肝、胆及主胎儿等的生理异常，肢端和关节软组织的超声全息成像是极有价值的，超声全息还有希望应用于腱、肌肉和神经结构的显示。激光全息医学诊断术虽然产生的时间不长，但由于它具有种种优点，已越来越为人们所重视，并日益广泛地应用于临床。

1.1 全患照相术

全息照相术与一般照相不同，照相是记录物体信息的一种技术，一般是将物体通过透镜成像在底片上，底片乳胶只记录光强(振幅)，而不能记录相位，因而失掉了三维特征。而全息照相底片上不只记录光强(振幅)，也记录相位(各点间的相互位相关系)，也就是记录物的全部信息，所以称为全息。

全息照片最早是由英国汤姆逊-豪斯敦公司的：盖宝摄得。照片的实质是将来自物体的波前和另一个波(通常是平面波或球面波)相干涉，底片记录干涉条纹，将同样的参考波照射此底片时，可在相应位置重新出现三维物体。

由此可见，全息照相和一般照相具有相同之处，即同样是记录物体信息的一种手段，但又有所不同，其特点如下：

(1)因为全息照相记录的是物体的光波，而不是物体的像，因而用这种底片来观察物体时，可以变换视点来改变观察方向，亦即可以从不同的位置来考察物体(而一般照相只是从照相位置观察物体，即在照相镜头处观察物体)。观察方向只受到照片尺寸大小的限制。

(2)全息照相不需要透镜，但需要一个参考波源，如果参考波和再现波采用不同的波长，那么还可以具有放大或缩小的功能。

(3)全息照相具有深度效应(体视效应)。如变换观察方向时，后面部分可被前面部分遮挡，远处物体随着观察者运动而近处的.不动，闪光忽隐忽现等。

(4)普通照相底片能直接看出物体的形状，而全息照相由于在激光照射下，记录的是干涉图样，所以在普通光线下观察时，看不到什么物体，而只是灰色的一片，要想见到展现物，必须用再现光照射(已制出一种能在普通光照射下再现的全息照片)。

(5)全息片记录的是干涉条纹，对底片的分辨率要求较高(在参考光和物体之间夹角很小时，可采用分辨率略低些的底片)。因此，稍有振动，就会使照片模糊，故必须采取严格的防震措施。

(6)普通相正负片的结果正好相反，而在全息照片中，不论正片还是负片结果一样。

1.2 全息技术在医学上的应用

眼全息照相实验装置简图。激光由半反镜分成两束，一束为球面波参考光，另一束通过纤维光束，以球状通过接触镜进入眼球，眼球各部分的反射光和慢射光由瞳孔中央部6mm直径处射出，经投影透镜作为物波记录在全息底版上，激光是氩离子激光器，λ= 0.5145Um P=100mW t=10ms-30ms，眼底网膜上的光亮约为3×10-3J/cm2。重现象可观察晶体表面、虹膜和视网膜。这样就能用一张全息照片对从晶体到网膜的眼球各部分自由地进行三维检测。

为使全息像精确地再现，必须在再现时精确地重复光。冲洗好的全息片必须精确放好，误差一般应小于几秒弧度，以免发生慧差和相差，再现装置的示意图，激光经准直器照亮全息图片，通过显微镜或闭路电视系统观察实像。全息图片夹在可以多维精确微量调整的

定位器上，以作精密定位，调整时在显微镜下或电视屏幕上观察，使失真和像差最小，而成像清晰。

利用全息可以拍到活体眼的角膜、晶状体和视网膜相片，从而对眼的各层介质进行活体观察，这是用其它难以办到的眼全息图，亦可表示出眼内的异物的大小、形状和位置。

此外，利用激光全息二次曝光法，可对人体各部分进行三维记录。而根据再现图上的干涉条纹又可以测量人体器官的变形、内力和振动等。用全息测量矫形手术，前后股骨的髌骨端的变形，以使人工髋关节的形状达到最佳程度，还可利用二次曝光法人体胸廓的变形，以寻找癌变部位和大小，也可对眼底的微循环进行，利用超声全息技术，可以获得一般照相技术无法得到的体内器官全息像。由于超声的无损性，因而这一方法被认为是探测人体内脏器官和胎儿的最佳方法。

2 C02医用激光器在医学上的及改进

2.1 C02医用激光器在医学上的应用

随着激光技术的迅猛，激光在医学上的应用越来越广泛，激光可作为良好的手术刀用，它不但运用于一切手术开刀，而且具有良好的选择性，与常规手术刀相比，激光手术的最大特点是失血少，对于某些部位和器官用激光作手术最有优越性。我院购置的C02医用激光器是上海医用激光仪器厂研制并生产的YYJG-lA型，该机性能可靠，使用方便，随机备有烧灼探头，聚焦镜头和散焦镜头，不仅能使激光能输出原光束外，还能输出聚焦光束和散焦光束，它们分别进行烧灼、烧割和局部照射等，有效地应用于皮肤科、妇产科、外科、肛肠科、五官科的治疗，治疗效果非常显著。

YYJG-lA C02医用激光器是以C02气体为工作物质的分子气体激光器，主要应用C02分子的振动--转动能级间的粒子数反转后受激辐射产生激光，本机激励泵浦源采用直流高压电源。从电场获得高能量的较易把辅助气体的N2分子激发到某一高能态，再与C02分子碰撞，发生能量的共振转移，把C02分子激发到某一亚稳态的高能级，形成对某一低能级的粒子数反转。亚稳态高能级的C02分子再受激跃迁到该低能级，释放10.6um波长的光子，经光学谐振腔的光振荡光放大后形成C02激光。10.6um波长的C02激光属红外波段，热效应很强，为避免激光管谐振腔两端反射镜片及放电管湿度过高，引起反射镜片及放电管损坏，激光管必须设置水冷系统。

由于C02激光器激励直流电源电压较高，电流较大，而激光管本身比较娇嫩，本机除设有断水保护装置外，还设有过电压、过电流保护装置。如因各种异常原因，产生工作电压、工作电流超过额定值或循环水冷系统断水时，保护装置立即动作，切断总电源。

2.2 C02激光器在医学上的广泛应用

皮肤科主要应用于尖锐湿疣、扁平疣等的烧割。

外科主要应用：(1)具有止血功能的手术;(2)与内窥镜结合，在腔内进行手术;(3)采用光敏技术，对肿瘤进行治疗;(4)对组织进行焊接;(5)理疗与康复治疗。

肛肠科主要应用于内外痔、肛裂、肛瘘、息肉及肛周外生殖器尖锐湿疣手术。

在内窥镜下，用激光可治疗的有食管疾病、胃肠疾病，如食管静脉曲张、食管癌、肺癌、胃息肉、十二指肠溃疡、胃出血、喷门癌、十二指肠癌、胆管癌、胆管结石、胆道狭窄、结肠癌。

妇产科于宫颈糜烂、外阴瘙痒、外阴炎及妇科的各种炎症等。眼科应用于眼部肿瘤的切除、巩膜切开及球壁再造术。它还可直接气化肿瘤。五官科主要应用于鼻炎及咽炎等。

以上C02激光的应用的共同特点是不需要全身麻醉，并发症少，快速简便和失血少，易被水吸收，因此穿透力较低，被照射部位升温很快，对周围组织损伤较小，适用于切割与气体化组织。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的杀菌作用。

2.3 YYJG-1A激光器的改进

的C02激光器共同的缺点就是在手术中产生有毒有害气体，不仅使手术视野模糊，而且危害医务人员和患者的健康。有些病人的病变组织在激光气化过程中产生不少带有病毒的激光烟尘，病毒随着激光烟尘的逸散传染给医务人员。虽然利用吸烟机把有毒气体吸走，但需要一名特别助手，而且麻烦。在妇科烧灼宫颈糜烂时，其缺点尤为突出，阴道内产生的高热烟尘，不仅医生的操作视线，而且还会造成金属窥阴器发烫，继而造成阴道壁烫伤，故必须加接吸烟尘装置。

2.3.1 加接吸烟尘装置

做一个扁形金属小吸管，与烧灼探头(或聚焦镜头)并排紧固，金属小吸管再接上皮管通到室外与吸尘器连接，这样就能很好地将烟尘吸出到室外。

2.3.2 加接扩照用单开关

该机除有烧灼、烧割用途外，尚有发散扩照功能，仅靠一只脚开关控制出光，在烧灼或烧割时，宜用脚开关控制输出，但如用于治疗时(照射时间一般为连续15min左右)靠医务人员踩脚踏开关控制出光就不甚合适。

改进方法：在脚踏开关两端关联一只单开关。在扩照治疗时，只须将单开关开启即可，免去了医务人员脚踩之劳。但此时特别要注意，在烧灼烧割治疗时，单开关应严格处于关的位置，绝不允许随意拨动它，否则会造成激光伤人的危险。

此外，还可以装置简易水电极，以免玻璃水电极坏后更换不及时，并提高C02激光器的使用寿命。

篇3：激光加工技术的发展

摘要：因为激光的加工技术的优点是生产的效率极高、加工的质量极好、适用的范围很广等，所以越来愈多的人希望在很多的领域中使用激光加工技术。本文介绍其相关的理论，重点论述其发展和应用。

关键词：激光加工技术相关理论发展应用

一、前言

近年来重大的发明之一是激光技术。随着社会经济的快速发展，把激光器当成基础的激光加工的技术得到了快速发展。目前其正在被广泛应用在生产、通讯、医疗、军事及科研等多种领域。并且在这些领域都取得了非常好的经济与社会的效益，是我国未来经济的发展的关键。

二、激光加工技术相关理论

笔者认为，了解与应用激光加工技术需要对其相关理论深入的研究。以下笔者从其原理和特点来介绍激光加工技术。

(一)原理

激光加工能够获得极高的能量密度与极高的温度是因为采用的光学系统能够让激光聚焦成为一个非常小的光斑，在这样的高温下，每种坚硬的材料都会被瞬间熔化与气化，然后熔化物被气化而产生的蒸汽压力推动，以很高的速度喷射出来，从而实现了对工件加工的特种加工方法。

(二)特点

激光加工的技术对于加工工具与特殊环境没有要求，不会造成工具的磨损，易于使用自动控制来进行连续加工，且加工效率极高;同时激光的强度极高，聚焦后差不多能够熔化和气化全部的材料，所以能够加工所有硬度的金属与非金属的材料;加上激光加工是属于非接触的加工，及加工速度非常的快，工件没有受力与受热而产生变形;其还能聚焦成为极小的光斑(微米级)，能够调节输出的功率，所以可进行精密且细微的加工。这些均是激光加工优点。但由于其设备的投资比较大，及操作和维护技术要求比较高;且在精微加工的时候，重复的精度与表面的粗糙度难以保证等。这些缺点尽管在一定的程度上缩小了其应用规模，也限制了其发展，但是由于进一步的研究，越来越成熟的技术，激光加工技术有着非常广阔的发展前景。

三、激光加工技术的发展及应用

近年来，由于激光加工技术的快速发展，其被应用于许多的领域。以下是笔者从激光器与激光加工技术领域来介绍激光加工技术的发展，同时介绍目前激光加工技术的具体应用。

(一)激光加工技术的发展

了解激光加工技术的发展，就要研究激光器以及其应用的领域的变化。只有这样才能从根本上了解其发展。

迅速发展的激光器。我国研制出的第一台激光器是在1961年。通过几十年的努力，我国的激光器技术快速的发展起来了，从固体的激光器到气体的激光器，再到如今光纤的激光器、半导体的激光器与飞秒的激光器。光纤的激光器与传统激光器来比较，其优势是功率输出大，光束的质量较好，转换的效率较高，良好的柔性传输等。其在使用激光加工技术加工材料中有着极大的吸引力。现在应用于使用激光来打标、切割以及焊接。而飞秒的激光器则能够使超精微的加工可以实现。其在高技术的领域如微电子、光子学等应用的前景极宽广。同时半导体的激光器正在被直接用在焊接、热处理等方面。总之激光器的迅速发展导致了激光加工技术的快速发展。

广泛的应用领域。激光加工是在机械加工、力加工、火焰加工与电加工之后新产生的一种的加工技术，是借助激光束和物质相互作用的特性，对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔以及微加工的综合性技术。激光焊接广泛应用在汽车的零件、密封的器件等多种要求焊接无污染与无变形的器件。激光切割主要应用在汽车的行业、航天的工业等领域。而激光打孔则应用在汽车的制造、化工等产业。广泛的应用领域也使得激光加工技术快速发展。

(二)激光加工技术的应用

激光加工技术在我国的许多领域里占据着重要的位置，以下是笔者简单的介绍一些具体的应用，如打孔、切割以及焊接等。

(1)激光来打孔的应用。激光打孔借助了激光的功率密度极高的特性，使得加工的`材料瞬间被熔化与气化，熔化的物质被蒸汽巨大的压力推出来，形成了孔洞。激光打孔正在被广泛应用在钟表与仪表有关工件的加工。其应用的领域广泛，包括衣服与鞋子的制作、工艺品与礼品的制作、机械设备与零件的制作等。

(2)激光切割的应用。激光切割则利用了激光束，由于其能够聚焦而形成极高的功率密度光斑，因此能够将材料迅速加温到气化室的温度，形成了小孔洞后，再借助光束和材料的相对运动，从而产生细小以及连续的切缝，达到了切割的目的。激光切割被广泛用来切割非金属材料。此外，激光切割也应用在服装行业如对皮革和布料的切割。

(3)激光焊接的应用。激光焊接把符合功率密度要求的激光束照射到需要焊接的材料表面，将其局部的温度升高到熔点，使得材料的结合部位熔化为液体，然后进行冷却凝固，从而使得两种材料熔接在一起，达到了焊接的目的。激光焊接被广泛应用于航天行业、船舶制造业等各种领域。尤其是珠宝首饰业利用激光焊接的技术改变了人们首饰设计的传统思维。利用激光焊接能够制作具有特殊结构的首饰。此外，激光焊接还广泛应用在钢铁行业。

四、结语

激光加工技术是一种21世纪发展迅速的新技术，各国的政府与工业部门都要积极的发展视激光器与激光加工技术的设备。随着激光加工技术应用市场的日益扩大与国际竞争新格局的产生，我国的激光加工技术一定有巨大的发展，具有极其广阔的市场前景，而且在社会经济与工业的发展中起到非常重要的作用。

参考文献：

篇4：激光加工技术的发展

[2]朱萍.激光加工技术发展现状及展望[J].安徽科技，，(01).

[3]刘禹璐.激光加工技术的应用及国内的发展趋势和现状[J].黑龙江科技信息，，(02).

篇5：数控加工技术在飞机制造中的应用

数控加工技术在飞机制造中的应用

论述了飞机典型结构件的数控加工,井对数控技术在飞机制造中产生的影响进行了阐述.

作者：李春玲张晓军 LI Chunling ZHANG Xiaojun 作者单位：西安航空职业技术学院,710089 刊名：中国科技信息英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(6) 分类号：V2 关键词：数控加工技术飞机结构件

篇6：生物酶技术在纺织加工中的应用

生物酶技术在纺织加工中的应用

生物酶经过科学家一个多世纪的研究,通常认为书知的酶达3000多种,目前在纺织中应用生物酶的技术范围较广,已在纤维改进,真丝脱胶,原麻(苎麻、亚麻、红麻)脱胶,染整的退浆、精练、整理和净洗加工，纺织印染的`废水处理以及服装的成衣加工等方面有所应用.

作者：作者单位：刊名：中国纺织英文刊名：CHINA TEXTILE 年，卷(期)： “”(10) 分类号：F4 关键词：

篇7：流媒体技术在校园网中的应用及前景展望

流媒体技术在校园网中的应用及前景展望

万罡周洞汝

（武汉大学 430072）

[摘要]：本文研究了流媒体技术的实现原理，并提出了一种流媒体在校园网中的应用方案，最后介绍了流媒体技术的最新现状及前景。

[关键词]：流媒体 RTSP WM REAL

流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体，如：音频、视频或多媒体文件。流式媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，流式媒体的数据流随时传送随时播放，只是在开始时有一些延迟。流媒体实现的关键技术就是流式传输。

流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体（如视频、音频）的技术总称。其特定含义为通过Internet 将影视节目传送到PC机。实现流式传输有两种方法：实时流式传输（Realtime streaming）和顺序流式传输（progressive streaming）。一般说来，如视频为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用如RTSP的实时协议，即为实时流式传输。如使用HTTP服务器，文件即通过顺序流发送。采用那种传输方法依赖你的需求。当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。

1．流媒体技术原理

流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输，对一个实时A/V源或存储的A/V文件，在传输中它们要被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达客户端的时间延迟也就不等，甚至先发的数据包还有可能后到。为此，使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包的顺序正确，从而使媒体数据能连续输出，而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大，因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据：通过丢弃已经播放的`内容，流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。

流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销，故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP/TCP来传输控制信息，而用RTP/UDP来传输实时声音数据。

流式传输的过程一般是这样的：用户选择某一流媒体服务后，Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息，以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序，使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议（RTSP），以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序（一般可认为客户程序等同于Helper程序），一旦A/V数据抵达客户端，A/V客户程序即可播放输出。

需要说明的是，在流式传输中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系，是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器，其基本原理如图1

所示。