激光刻字岗位职责

2020-04-18 来源:岗位职责收藏下载本文

推荐第1篇:刻字员岗位职责

1.热心为丧主服务,耐心介绍墓碑材料、规格、质量,做好登记,不收受丧户馈赠礼品,时刻保持殡仪职工良好形象。2.撰写碑文和刻字达到美观细致,无差错,倾听丧主意见,满足其合理要求,不断提高刻字水平,恪尽职守。3.不经领导批准,不得擅自为他人撰写碑文和刻字。

推荐第2篇:灵牌刻字员岗位职责

1.负责刻写灵牌。2.负责镶装骨灰盒遗像。3.负责书写告别大厅逝者姓名及挽联、挽带;做到书写不出差错,无错别字;丧户有特殊要求,在服务范围内的,应尽量满足,避免争执;按挽联格式书写,字体清秀。4.完成领导交给的其他任务,协助接待丧户。5.执行各项规章制度,遵守劳动纪律,不收馈赠,不习难丧户。6.保持室内外卫生。

推荐第3篇:UG刻字

UG 学习心得体会

UG刻字编程:

方法

一、在建模中 曲线-文本 添加字(双线的,不能被选中),然后拉伸出凹槽 后选用合适的方法刻字

方法

二、在制图中添加文本(单线的,能被选中)采用平面铣中的“PLANAR_TEXT”刻字

2012-7-12 UG7.5绘制草图时,自动增加了草图约束,可不用管它,按照自己的意图进行约束即可,自动增加的约束会随之减少,或者在草图设置中将自动约束勾选去掉。

2012-9-1 UG 中菜单栏有个选择条,可以用于快速选择,“曲线规则”选项可控制选择曲线的方法。

推荐第4篇:闲章刻字举要

闲章刻字范例举要

二字闲章

R 仁寿

S 守拙 神德 慎独 慎思尚志舒畅 舒扬 素澹

素秋 随风 随缘 书缘 师心 升恒 肃慎

T 天趣 天香 天祉 天禄听雨听月 听涛 图强

腾飞 踏浪

W 无我 无逸 万福 万寿五福舞翠

B 不容易 抱赤心碧连天白玉脂 伴君醉 C 常无欲春之声催春回

D 德润身 德不孤达心志道无穷 道心清 得天趣 东篱菊 独暄妍 度秋声 蝶恋花 F 奋则勤

G 龟鹤寿

广陵涛

观沧海

H 华而实 翰墨缘

和为贵

寒彻骨 唤春归

J 金石寿 静者安 净无尘 江南好 解语花 将进酒 K 苦寒香

L 乐逍遥 陇头春 淩云飞 淩云竹 M 梅花雪 穆以温 满庭芳 N 南山寿

P平芜碧平常心癖於斯

X 心画 洗心 逍遥 笑傲馨远雪浪 雪影 薰风

啸风 衔月 写心 祥瑞 祥祯 戏浪 雄飞

Y 养拙 养真 养性 怡心雅趣雅集 云龙 云游

吟雪 吟秋 吟风 幽馥 逸翮

Z 真纯 真趣 制怒 致远造极醉墨 醉舞 争春 早芳 祝福 中瑞 正祥 至诚 贞仁 逐鹿

三字闲章

Q 庆云集 清且俭清入骨千秋月 千杯少 全无敌 强其骨

R 人长寿仁者寿如椽笔

S 四时春 四海春思无邪师造化 水竹居 说丰年 少则得 守静笃

T 天行健 天如水

W 瓮头春 物外游 舞春晖 无双品

X 下水船 惜寸阴 惜分阴 惜秒阴 香满座

香如故 香风远 香盈袖 闲自香 雪霜枝 潇湘雨 Y 一枝春 一段香养其拙艺无涯 意自如 游於艺 饮清露 欲淩云 雁影遥 雁南飞

Z 志於道 知不足 醉春风

醉歌行 正气歌 致虚极

四字闲章

B 百忍成金

百花齐放

百福具臻

博学笃志

博学笃行

博学济世

博学慎思

博学悠远

博古通今 博览精思

博爱向善

笔走龙蛇

笔精墨妙

笔情墨趣

笔歌墨舞

抱朴含真

抱璞藏真

抱璞守拙 把酒临风

半生若梦

冰心玉壶

冰清玉洁

碧云黄叶

白发学童

八面威风

比翼双飞

C 宠辱不惊

澄心清神

澄怀观道

长乐无极

长风万里

长风破浪

长绳系日

长笑放歌

长毋相忘 春和景明

春华秋实

春风化雨

春风雨露

春风得意

春风桃李

春在天涯

春树暮云

春池洗砚 曾经沧海

诚毅和爱

诚朴雄伟

从善如流

啜菽饮水

吃亏是福

草情篆韵

彩笔淩云

寸阴是竞 惨澹意匠

叱吒风云

椿萱并茂

呈祥献瑞

D 敦厚周慎

敦品修学

砥节励行

淡泊明志

澹定自若

澹定从容

道法自然

道履曼茀

对酒当歌 叠云长风

登云钓月

登高望远

淡怀卓识

达者为师

度德量力

笃行有为

笃静悟初

德厚流光 丹桂飘香

大巧若拙

大爱无疆

E 鸥语涛声

F 防微杜渐

法贵天真

风花雪月

风调雨顺

风鹏正举

风雨同舟

风雨鸡鸣

风神洒落

泛水约风 繁花似锦

飞花点翠

飞举冲霄

飞鸿越海

飞云含碧

飞黄腾达

奋发踔厉

奋图精进

敷析渊微 福域同登

福如东海

福惠双修

凤凰来仪

G 高风亮节

高风峻节

高情远致

高山流水

高蹈自守

高瞻远瞩

刚健中正

光风霁月

光明磊落 广结法缘

过犹不及

归真返璞

归璞返真

耕云种月

孤云雁影

公诚勤朴

格物致知

敢为人先 肝胆相照

H 浩气长存

厚积薄发

厚德载福

厚德载物

汉书下酒

皓月禅心

浑厚华滋

和风清穆

和风秋云 和若春风

和气致祥

惠风和畅

花意竹情

华夏龙腾

含英咀华

海运飞鹏

河山带砺

河清海晏 好学深思

翰不虚动

翰逸神飞

翰海腾龙

浑金璞玉

寒云远征

寒塘鸣翠

鹤路云天

海棠春醉 怀仁慕德

J 见贤思齐

俭以养德

敬慎不败

敬慎无忒

敬胜者吉

敬业乐群

进德修业

教学相长

精研覃思 精骛八极

精进努力

精思擘画

惊浪奔雷

君子无逸

及锋而试

剑气斗牛

举案齐眉

嘉文懿行 嘉福成基

九朽一罢

积水成渊

积善余庆

吉星高照

吉祥如意

锦上添花

锦羽春晖

景星庆云

K 宽仁厚德

开巻有益

困知勉行

空谷足音

鲲鹏万里

L 老当益壮

老骥伏枥

励精图治

励学敦行

镂月裁雪

绿玉含露

篱落疏影

龙腾虎跃

龙吟虎啸 龙兴华夏

龙翔狮吼

兰馨素室

兰馨松寿

兰馨松盛

兰风桂露

兰亭稧后

兰亭韵事

兰臯比翼 乐此不疲

灵芝瑞露

揽辔澄清

力争上游

力挽狂澜

俪福百益

鸾飞凤舞

柳浪闻莺

芦荡飞雪 鸾凤和鸣

莲开并蒂

M 眠云卧石

眠沙踏浪

敏事慎言

敏而好学

梦笔生花

妙造自然

妙笔簪花

妙法理数

梅开五福 穆如清风

墨海游龙

墨韵诗魂

民富国强

民殷国富

秒分应惜

鸣琴而治

梅鹤同春

明德惟馨

N 宁静致远

鸟语花香

南极星辉

O 鸥语涛声

P平淡天真

鹏程万里

披肝沥胆

破浪乘风

普天同乐

普奏华章

培兰育桂

Q 清风峻节

清风朗月

清芬可挹

清兴高怀

强学力行

气吞云梦

晴风暖翠

浅翠深黄

秋月春风 秋原驰猎

秋林饮露

秋露成珠

秋水素翎

千里清秋

千秋功业

千难一易

秦汉遗风

勤能补拙 勤则不匮

勤慎亷和

勤思会学

谦虚谨慎

琴心剑胆

卿云歌起

前车可鉴

锲而不舍

青萍结绿 群英集萃

器宇轩昂

R 人夀年丰

人杰地灵

仁者无敌

仁言利博

任重道远

日新其德

熔金合璧

如日中天

瑞气盈门 瑞气集门

瑞气云集

瑞彩祥云

S 思逐风云

思接千载

思逸神超

神游千古

神与物游

神气宛然

神气晏如

神龙腾飞

神酣笔畅 室雅人和

书为心画

书魂琴韵

书画同源

书画延年

松竹含韵

松风水月

松风雪霁

松鹤遐龄 松鹤延年

疏影横斜

适者长寿

岁月无情

诗酒余音

水到渠成

生龙活虎

审微见远

实事求是 熟读深思

审攻得当

四海升平

时和岁丰

时雍道泰

世泰时丰

T 天长地久

天道酬勤

天朗气清

天下为公

天锡纯嘏

停云落月

苔枝缀玉

踏月寻桂

同舟共济 同登寿域

泰山北斗

推陈出新

太平盛世

W 为政以德

为人师表

为善最乐

温故知新

问梅消息

晚翠淩寒

悟道归真

无欲则刚

闻鸡起舞 闻过则喜

万马奔腾

万事如意

万象更新

五风十雨

毋息半途

吴越同舟

物我两忘

握发悬钟 X 先忧后乐

心即是佛

心旷神

怡心驰神往

心慕手追

心手双畅

心随天籁

心静兴长

闲云野鹤 行云流水

行为世范

杏花春雨

晓月清香

雪裏梅花

雪乡雁迹

学海无涯

学海泛舟

学贵有恒 学造风云

潇洒出尘

息妄归真

新禧万福

向纸三日

香流翰墨

霞唤椿庭

Y 颐性养寿

逸志不群

逸兴雅怀

游艺依仁

言为心声

一苇可航

一默如雷

月明风清

月皎林疏 幽谷鸣春

幽节孤芳

野岸秋声

远清归雁

与时俱进

勇攀高峰

勇者不惧

勇猛精进

勇往直前 永不放弃

业精於勤

云天一啸

云起龙骧

玉澜无影

语妙天下

饮马投钱

与人为善

以荣增愧 雅抱冲矜

愚公移山

艺海无涯

艺苑新声

尧天舜日

莺歌流翠

意在笔先

Z 知白守黑

自强不息

志存高远

止於至善

彰往察来

正本清源

泽如时雨

栉风沐雨

智者不惑 智珠在握

智水仁山

战无不胜

众妙之门

众星拱北

众善奉行

中华崛起

祖国腾飞

祖国万岁 坐言起行

醉步溪月

中流砥柱

忠信笃敬

壮志淩云

择善而行

钟灵毓秀

芝兰玉树

濯古来新 珠藏泽媚

珠联璧合

种德收福

紫气东来

振迅天真

五字闲章

书存古气中

何处不思量

四座无凡兵

飘然思不群

博学而约取

萤窗万卷书

静专神自归 闻一以知十

为学心难满

好学近乎知

以文常会友

以日新为道

往来无白丁

自有闲中益 观往以知来

酌古又斟今

心与浮云闲

高空看过云

佛从心上见

静坐对众妙

任心即为修 山色有无中

闲读白云中

一切从心生

无法本是道

心孤欲近禅

章法要领

一、平正、匀落

这是最基本的要领,就是要使印文安排得匀称妥贴。但值得注意的是,不能将笔划故作盘曲的姿态填满空间,也不能如铅字一样呆板。一般以笔划繁者不觉其繁,笔划少者不觉其少的处理手法为主。汉印及名家中不乏佳作,可细细体会。

二、疏密统一

对印面文字笔划多寡差别较大的印,古人有时以“宽可走马,密不容针”的方法处理,对多划字不让其占地多,对少划字反给予较多的地位,从而使疏密对比更强烈,给人以深刻的印象。有时还可调整文字的异体和繁体,人为地安排疏密(如万、无、一等)要彼此统一。

三、巧拙、粗细

印章的风格应提倡多样,“巧”“拙”是两种不同的风格。但追求“巧”不能失之纤媚:追求“拙”不能失之狂怪。印章文字中多巧者,则就参之以拙,文字中多拙者,则应参之以巧。在传统艺术中,“漂亮”并非好字眼,常作为贬义词,作者都不希望自己的作品被评为“太漂亮”的。印文的粗细,是在篆印时就得注意用笔,这与作者的书法和金石修养有关。应多留意并分析摹仿古印及名家印中线条粗细的自然处理。

四、增减、重复

为求全印妥贴,对部分文字有时要作增减处理,但要注意,一印中切不可逐字增减,增减的笔划也不能太多;增减要不碍字义,不失篆体。如增减后变成他字,或章法上并无需要而强自增减,全弄巧成拙。 印中有重复字接连出现,一般以二小点代替,如不接连出现,则要变化篆刻,以不致雷同,单调。

五、挪让、呼应

挪让即在字有空处无法填实,或一字笔划无法使之平正方直时,伸缩文字所占地位,移动文字笔划的位置,使全印气势宽展的办法。呼应这里主要指在章法上两个相同的局部,(包括空间)经过人为的强调,使之起到此呼彼应作用的一种手段,一般有“对角呼应”、“并头呼应”、“盘曲呼应”、“留红呼应”等。

六、盘曲、变化

字体有的带方势,有的带圆势,有屈曲、有的平直,为求章法上的协调,对个别字可作屈伸方圆处理,但一切应视印文而定。同一内容,如要求连刻数印就要变化字体,或增减、调整其字体结构、位置、或加置印框,或变化流派风格,变化朱白等,以使其不相雷同,就是对几根平行线条,也应使粗、细、长短、波折、顿挫、斜度等取得变化冲破平淡、板滞局面。

七、穿插、笔

有时为了打破平板的章法,使字与字相互顾盼,往往将其中笔划随势伸缩,上穿下联以达到气贯势连。但采用此法宜慎重,以免弄巧成拙。有时白文印笔划繁多琐碎或平行线条过多,则可对文字作“笔”处理,使全印浑为一体。并笔相当于书画上的“墨渗”但往往化到一定程度而止,在外围要防臃肿,在内心必留细眼,而不是随意信手所能达到的。在临印时应留心学习名印中的笔法。

八、留红、空白

印章的留空处,在白文叫留红,朱文称空白。尤其白文,大块留红,可以给读者强烈的印象。篆刻讲究方寸之地“分朱布白”,这“布白”也即留出空处,实在是最要紧的事。好比造屋,设计前,先得定好门窗地位一样,在设计印稿时也得规划好何处留空,这种范例,在古印及名家中是不少见的。

九、离合、变形

离是将字形太局促者分开、使者宽展;合是将字形太散漫者连一体,不致造成几个字的感觉。但要离合有伦错落有致,离不致散,合不致局促才好。有些字笔划繁简不一,线条排列方圆杂陈,就须变动其字体的一部分地位,使之化长为方,或化方为长,以取得统一调和,给人一种新鲜感。

十、文、合文

印章文字一般是从上到下、从右到左地排列,但有时为了布局上的需要,将繁简悬殊的文字安排得斜角对称,将文字的次序作逆时针方向处理,就是“文”。有时为将单数字排列成双数字那样均衡,或将一简一繁的文字或两个较简单的文字处理从只占一个字的地位,这便是“合文”。 十

一、草、隶、楷外文字

除篆书以外其它文字入印古已有之,须参考“元押”、“龙门二十品”、“汉简”等资料,使之有金石息。偶以外文字母入印,也要以汉字结构变能处理,使之与其它浑然一体。很重要的是必要多多揣摩有关的传统资料及名家作品。

十二、加边,界划

在创作中,为求全套印谱之形式多变,可以依照古印的形式,在印章中加以各类界划,边框。所要注意的是,是所采取的界划同所配的文字要合乎印章的传统体制如在周秦格式中,填以汉印文字或宋元文字,就显得不伦不类了。

十三、十宜十忌

十宜:

1.笔划、字多的印宜排得安详;2.笔划、字数少的印宜排列得沉着; 3.方笔方形字宜丰满; 4.圆笔或圆形笔宜挺劲;

5.单笔无所依者挺而略带濡涩;6.有相同的笔划的字宜紧凑而排列得有参差; 7.多转折之字宜灵活;

8.字的横划或直划宜刻得浑厚;9.朱文一般宜刻得秀劲; 10.白文一般宜刻得质朴。

十忌:

1.笔划方正忌板;2.笔划圆转忌滑; 3.字数少忌散漫; 4.字数多忌杂乱; 5.巧忌纤媚; 6.拙忌狂怪; 7.笔划瘦忌单薄; 8.笔划肥忌臃肿; 9.笔划转折忌露角;

10.字之起笔,终笔忌尖而锐。

推荐第5篇:激光

激光(laser)是指受激辐射产生的光放大,是一种高质量的光源。

激光的特点: 1.方向性好 2.单色性好 3.能量集中 4.相干性好

激光的生物组织效应:

1.光热效应 2.光化效应 3.电磁效应 4.压力效应

激光的生物组织作用: 1.高功率激光凝固、灼除、汽化 2.低功率激光照射

3.“光刀”精细分割

激光,是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说,即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子(原子、分子或离子)吸收了适当频率外来能量(光)被激发而跃迁到相应的高能级上(受激吸收)后,总是力图跃迁到较低的能级去,同时将多余的能量以光子形式释放出来。如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的(自发辐射),此时被释放的光即为普通的光(如电灯、霓虹灯等),其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来(受激辐射),被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大。显然,如果通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多(粒子数反转),这种光的放大现象就越明显,这时就有可能形成激光了。

激光之所以被誉为神奇的光,是因为它有普通光所完全不具备的四大特性。

1.方向性好 ——普通光源(太阳、白炽灯或荧光灯)向四面八方发光,而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内(图8-9),这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。

2.亮度高 ——激光是当代最亮的光源,只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是103瓦/(厘米2.球面度),而一台大功率激光器的输出光亮度经太阳光高出7~14个数量级。这样,尽管激光的总能量并不一定很大,但由于能量高度集中,很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性。

3.单色性好 ——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长,是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光及红外光、紫外光等不可见光。而某种激光的波长,只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米,其波长变化范围不到万分之一纳米。由于激光的单色性好,为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。

4.相干性好 ——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性,它必然相干性极好。激光的这一特性使全息照相成为现实。 ——所谓激光技术,就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器,我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器以来,激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。30多年来,激光技术得到突飞猛进的发展,不仅研制了各个特色的多种多样的激光器,而且激光应用领域不断拓展,并形成了激光唱盘唱机、激光医疗、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光打印以及激光武器等一系列新兴产业。激光技术的飞速发展,使其成为当今新技术革命的“带头技术”之一。

推荐第6篇:《激光》读后感

崇文小学二(1)班胡嘉盛

激光是一种杀伤力非常强的武器。它一束光能穿透一架飞机,然后爆炸,甚至能打沉一艘航空母舰。激光还能为人做手术,给人们治病,激光的用处可真大啊!我长大以后要当一位科学家,发明很多有用的东西,为社会服务!

指导老师:陈敏霞

推荐第7篇:激光作业

激光应用之激光医疗

一,激光针灸

二,激光针灸治疗化疗致白细胞减少症疗效 1968年匈牙利人Endre Mester首次将低能量激光用于医学领域。低能量激光照射即激光针灸,因其具有无痛、无创、无菌、安全、易控等特点,并可避免传统针灸在临床操作上的某些不便和缺陷,目前在许多国家得到广泛应用。目前用于激光穴位照射的光源以氦氖激光及一些半导体激光等红光或近红外光为主

[1],这些单一激光光源具有很好的穿透能力,但存在一个共同问题—无热效应,即只有针的作用,而灸的作用无法实现。作为针灸疗法重要组成部分,灸法的治疗效果已为大量临床实践所证实。有人认为,灸疗实质是一种温热刺激的结果,通过刺激皮肤感受器,激发调整神经系统的机能[2]。要提高激光穴位照射的疗效,有必要寻找一种能替代传统艾灸的激光。

CO2激光的波长为10.6μm,能在表皮内被吸收,迅速转变成热能,应可产生灸疗作用。但以往CO2激光是通过关节臂传输输出,使其应用受到很大限制。中国科学院上海硅酸盐研究所前期成功研制了卤化银光纤[3],解决了CO2激光柔性传输的技术难点。本实验将此新技术引入自制的复合激光治疗仪,将10.6m CO2激光与650nm半导体红色激光聚合后同时或分别照射穴位,观察其对环磷酰胺致白细胞减少症的影响。

骨髓抑制导致白细胞减少是肿瘤化疗最常见的早期毒副反应之一,联合化疗病人白细胞下降发生率高达43%~94.5%,也是中断化疗和化疗后并发感染造成病人死亡的主要原因。目前在临床上使用的升白药物存在疗效欠佳或疗效好但价格昂贵问题,有些药物还能降低化疗的疗效,有报道集落刺激因子除引起骨痛、发热等副作用外,还可刺激某些恶性细胞的生长,宜慎用,故寻找有效的抗骨髓毒性疗法具有重要的现实意义。近年有不少有关针灸治疗化疗后白细胞减少的报道,在肯定针灸抗骨髓抑制疗效的同时探讨了其作用机制,艾灸用于穴位能够通过调节肿瘤患者或模型动物的免疫抑制状态而抵御放化疗产生的副作用,针灸与西药比较,具有作用平稳、价格便宜,且不受化疗药物、疗程及放疗的影响等优势。临床资料表明,低能量He—Ne激光穴位照射对化疗所致白细胞减少症有明显的回升作用。

推荐第8篇:激光基础

激 光 基 础

听到激光这个词,大家可能有些害怕,因为它让人想起了星球大战中太空战士的利器,或者是手术台上医生的手术刀。但是,激光并不总是伤人的武器,它也存在于我们的日常生活中。比如说“镭射”(Laser),全息照片等都是激光技术在在现实中的应用,给我们的生活带来了极大的便利。激光原来和我们如此的接近!

激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emiion of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。

什么叫做“受激辐射”?它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。

一个科学的理论从提出到实现,往往要经过一段艰难的道路。爱因斯坦提出的这个理论也是如此。它很长一段时间被搁置在抽屉里无人问津。

1950年,波尔多一所中学的教师阿尔弗雷德·卡斯特勒同让·布罗塞尔发明了“光泵激”技术。这一发明后来被用来发射激光,并使他在1966年获得了诺贝尔物理学奖。

激光器的发明实际上提出了更多的问题。它必须使反射谐振器适应极短的波长。1951年,美国哥伦比亚大学的一位教授查尔斯·汤斯(Townes)对微波的放大进行了研究,经过三年的努力,他成功地制造出了世界上第一个“微波激射器”,即“受激辐射的微波放大”的理论。汤斯在这项研究中花费了大量的资金,因此他的这项成果被人们起了个绰号叫做“钱泵”,说他的这项研究花了很多的钱。后来汤斯教授和他的学生阿瑟·肖洛(Schawlow,诺贝尔物理奖的获得者)想,既然我们已经成功地研究了微波的放大,就有可能把微波放大的技术应用于光波。1958年,汤斯和肖洛在《物理评论》杂志上发表了他们的“发明”——关于“受激辐射的光放大”(即LASER)的论文。但是在实际中建造激光器还有许多困难,人们对激光的性质和作用都还没有清楚的认识。于是汤斯教授和肖洛并没有在此基础上继续进行研究和实验,结果这项研究的成果被第三者利用了。这位第三者的名字叫西奥多·梅曼(Maiman)。

梅曼是美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员。在梅曼开始建造他的红宝石激光器之前,有人断言红宝石绝不是制造激光的好材料,而肖洛也支持这种观点。这使得很多人中止了用红宝石来制造激光的尝试,但梅曼却怀疑这个说法。为此,他花了一年的时间专门测量和研究红宝石的性质,终于发现上述论断所依据的基础是错误的,而红宝石确是制造激光器的好材料。从此他着手建造那个世界上第一台激光器。他的准备工作十分地详细完备,1960年7月,梅曼在加利福尼亚的休斯空军试验室进行了人造激光的第一次试验,当按钮按下时,第一束人造激光就产生了。这束仅持续了3亿分之一秒的红色激光标志着人类文明史上一个新时刻的来临。

这样,世界上第一台激光器——红宝石激光器--诞生了。它是一种固体激光器,它的激励系统是一支能突然爆发出强光的螺旋形闪光管,激光物质是一个插在螺旋管中间的4厘米长的圆柱形宝石棒,这种红宝石的主要成份是混有铬离子的氧化铝。在红宝石棒上缠有闪光玻璃管以便让晶体受光线照耀红宝石,经闪光管发出的光照射后,发出激光,通过光学谐振腔的加强和调节后,便射出一强有力的激光。

在梅曼成功之后不久,氦氖激光器也试验成功。这一系列的成功使实力雄厚的贝尔实验室也投入到激光器的研究之中,而其资金和人力资源又迅速推动着研究工作的进展。

自从1960年以来,激光家族有着迅猛的增长。现在有各种不同形状不同大小的各种各样的激光器,可以产生出不同功率、不同波长的激光。这些激光的范围包含从红外到紫外以至X射线的所有区域。

激光的发现大大鼓舞了光通信的研究工作,为科研工作者开创了意想不到的前景和研究领域,可以说没有激光的发明就不会有今天的光通信或光纤通信。

激光刚刚诞生不久就被人们称为“解决问题的工具”。科学家们一开始就意识到激光这种奇特的东西,将会像电力一样注定要成为这个时代最重要的技术因素。迄今为止,仅仅二十多年的初步应用,激光已经对我们的生活方式产生了重大影响。激光通信使我们在地球的每一个角落里都能准确迅速地进行信息交流;激光唱盘可以使我们渴望亲耳聆听世界名曲的现场演奏几近成真。总之,激光正实现着几年前还令人难以置信的技术奇迹。从工业生产到医学,从电讯通信到战争机器,科学和技术正运用激光来解决一个又一个的难题。

激光的特性

激光广泛应用的基础在于它的特性。激光单色性好,又可在一个狭小的方向内有集中的高能量,因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。这是令人惊奇的。红宝石激光器中输出脉冲的总能量煮不熟一个鸡蛋,但却能在3毫米的钢板上钻出一个孔。为什么激光这么神奇呢?关键不是光的能量,而在于其功率。激光的功率是很高的,这也是它多方面被应用的基础。

激光具有单色性、相干性和方向性三大特点。

(1)单色性好

我们知道,普通的白光有七种颜色,频率范围很宽。频率范围宽的光波在光纤中传输会引起很大的噪声,使通信距离很短,通信容量很小。而激光是一种单色光,频率范围极窄,发散角很小,只有几毫弧,激光束几乎就是一条直线。氦氖激光的谱线宽度,只有10-8nm,颜色非常纯。这种光波在光纤中传输产生的噪声很小,这就可以增加中继距离,扩大通信容量。现在已研究出单频激光器,这种激光器只有一个振荡频率。用这种激光器可以把十几万路的电话信息直接传送到100km以外。这种通信系统就可满足将来信息高速公路的需要了。

(2)相干性高

一个几十瓦的电灯泡,只能用作普通照明。如果把它的能量集中到1m直径的小球内,就可以得到很高的光功率密度,用这个能量能把钢板打穿。然而,普通光源的光是向四面八方发射的,光能无法高度集中。普通光源上不同点发出的光在不同方向上、不同时间里都是杂乱无章的,经过透镜后也不可能会聚在一点上。

激光与普通光相比则大不相同。因为它的频率很单纯,从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播,可以用透镜把它们会聚到一点上,把能量高度集中起来,送入光纤,这就叫相干性高。一台巨脉冲红宝石激光器的亮度可达1015w/cm2·sr,比太阳表面的亮度还高若干倍。

光纤通信用的半导体激光器的体积很小。和普通的晶体三极管差不多。它发出的光功率一般都不太大,通常只有几毫瓦。如果把它的能量高度集中,就很容易耦合进光纤。这对增加光纤通信的中继距离,提高通信质量是很有意义的。

(3)方向性强

激光的方向性比现在所有的其他光源都好得多,它几乎是一束平行线。如果把激光发射到月球上去,历经38.4万公里的路程后,也只有一个直径为2km左右的光斑。如果用的是探照灯,则绝大部分光早就在中途“开小差”了。

普通光源总是向四面八方发散的,这作为照明来说是必要的。但要把这种光集中到一点,则绝大多数能量都会被浪费掉,效率很低。半导体激光器发出的光绝大部分都很集中,很容易射入光纤端面。

光的本性

很久以来,人们对光就进行了各种各样的研究。光到底是什么东西呢?这个问题困扰了许多有才智之士。古希腊哲学家们认为光是高速运动的粒子流。凡是发光的物体,例如太阳,都能发出这样的粒子流。当这些微小的粒子流接触到眼睛上时,就引起了人们对光的感觉。

对于光的研究在以后很长的年代里没有进展,直到伟大的科学家牛顿,才开创了一个光学研究的新世纪。牛顿在他的工作室里,用三棱镜把白光分解为从红到紫的七种色光。这是人类第一次看到光的奥妙。白光并不是单一的,而是几种不同色光的复合。进一步的研究使牛顿提出著名的光微粒说:光是由极小的高速运动微粒组成的;不同色光有不同的微粒,其中紫光微粒的质量最大,红光微粒的质量最小。利用这种学说牛顿解释了光的折射、反射和上面描述的色散现象。

微粒说合乎人们的日常直观心理要求。由于光是直线行进的,人们很容易相信光是粒子流。而且由于牛顿的巨大声望,微粒说一时独领风骚。但在牛顿的同时代人中亦有人大力批驳微粒说,荷兰人惠更斯(1629——1695)于1678年提出波动理论来解释光的本性。他认为光的微粒理论无法解释光线可以相互交叉通过而互不影响,但这却是波的基本性质。利用光的波动理论也很容易解释光的反射与折射现象。那么,到底光是波还是粒子呢?

到十九世纪初期,发现了光的干涉、绕射和偏振现象,这些行为只适合于光的波动理论解释。同时,若根据微粒理论,光在水中的传播速度要大于光在空气中的传播速度,而根据波动理论计算的结果则正好相反。在牛顿和惠更斯时期,人们还无法精确测量光速,因此无法用实验判定两理论的正误。但到了十九世纪,科技水平和实验技巧都大大发展,因此在1862年福科测得了光在水中的传播速度,证实了其小于光在空气中的传播速度。这时光的微粒说基本上是彻底被放弃了。到1863年麦克斯韦发表著名的电磁理论,揭示了光波其实是电磁波的一种,这时波动理论的最后的一个难题——传播媒质问题也被解决了。按照传统的机械波理论,光振动是在弹性媒质中的一种机械振动。由于光速极大,人们不得不臆造一种弹性极大但密度极小的媒质“以太”,作为光传播的媒质而散布在宇宙空间。可是,任何实验都测不到以太的存在,而假定它的存在却引起了许多麻烦。从而,“以太”成了波动理论之一大难题,是欲弃之而不能的“鸡肋”。但麦克斯韦的理论告诉我们,电磁波的传播不需要媒质。变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场产生变化的电场。这样,变化电磁场的交替产生就构成了电磁波由近及远的传播。因此,如果我们把光视为一种电磁波,则“以太”难题就迎刃而解了,因为根本就不需要它,丢掉这块“鸡肋”一切就解决了。

麦克斯韦理论完美地解释了当时已知的所有光学现象。但从十九世纪末起,却发现了一系列令人困惑的新的实验结果。这些结果共同的特点是,他们无法用麦克斯韦理论来解释。其中最典型的是光电效应实验。

光电效应是由赫兹(H.R.Hertz,1857一1894)在1887年发现的。研究光电效应的装置是在一个抽成高真空的玻璃小球内,内表面上涂有感光层(阴极K),阳极A可做成直线状或圆环形。当单色光通过石英窗口照射到阴极K上时,有电子从阴极逸出,这种电子叫作光电子。如果在A、K两端加上电势差U,则光电子在加速电场的作用下飞向阳极,形成回路中的光电流。光电流的强弱由电流计读出。像这种金属受到光的照射而放出电子的现象就称为光电效应。

光电效应实验使传统的光学理论受到严峻考验。伟大的爱因斯坦于1905年提出光量子说来解释该实验。想法是革命性的,即认为光是一束束以光速运动的粒子流,每一个光粒子都携带着一份能量。光量子说受到普朗克量子说的很大影响。普朗克在解释黑体辐射问题时认为光在发射和吸收过程中具有粒子性。爱因斯坦则进一步认为光在传播过程中也具有粒子性。

光一方面具有波动的性质,如干涉、偏振等;另一方面又具有粒子的性质,如光电效应等。这两方面的综合说明光不是单纯的波,也不是单纯的粒子,而是具有波粒二象性的物质。这是认识上的不断加深而得到的结论。应该注意这也还不是最后的答案。对于光的本性,虽然经过这么多年的探索,我们所知道的也的确是太少了。光到底是什么?是在某一时刻表现为粒子,而在另一时刻表现为波?还是完全不同于我们现在所知的某种物质?这些问题也是当今的科学家们在苦苦思索的问题。

激光的理论基础

直到二十世纪初,人们才在实验的基础上揭开了原子结构的奥秘。原子结构像是一个小小的太阳系,中间是原子核,电子围绕原子核不停地旋转,同时也不停地自转。原子核集中了原子的绝大部分质量,但却只占有很小的空间。原子核带正电,电子带负电,一般原子核与电子所携带的正负电荷数量相等,因此对外呈中性。电子绕核旋转具有一定的动能,同时负电荷的电子与正电荷的原子核之间存在着一定的位能。所有电子的动能与位能之和就是整个原子的能量,称为原子的内能。

这种原子模型是1911年由英国科学家卢瑟福提出的。紧接着,1913年,丹麦物理学家玻尔提出了原子只能处于由不连续能级表征的一系列状态——定态上,这与宏观世界中的情况大不相同。人造卫星绕地球旋转时,可以位于任意的轨道上,也就是说可具有任意的连续变化的能量。而电子在绕核运动时,却只能处于某些特定的轨道上。从而原子的内能不能连续的改变,而是一级一级分开的,这样的级就称为原子的能级。

不同的原子具有不同的能级结构。一个原子中最低的能级称为基态,其余的称为高能态,或激发态。原子从高能态E2过渡到低能态E1时,会向外发射某个频率为ν的辐射,满足普朗克公式:

hv = E1 - E2

式中h为普朗克常数。反之,该原子吸收频率为ν的辐射时,就会从低能态E1过渡到高能态E2。

爱因斯坦在玻尔工作的基础上于1916年发表《关于辐射的量子理论》。文章提出了激光辐射理论,而这正是激光理论的核心基础。因此爱因斯坦被认为是激光理论之父。在这篇论文中,爱因斯坦区分了三种过程:受激吸收、自发辐射、受激辐射。前两个概念是已为人所知的。受激吸收就是处于低能态的原子吸收外界辐射而跃迁到高能态;自发辐射是指高能态的原子自发地辐射出光子并迁移至低能态。这种辐射的特点是每一个原子的跃迁是自发的、独立进行的,其过程全无外界的影响,彼此之间也没有关系。因此它们发出的光子的状态是各不相同的。这样的光相干性差,方向散乱,而受激辐射则相反。它是指处于高能级的原子在光子的“刺激”或者“感应”下,跃迁到低能级,并辐射出一个和入射光子同样频率的光子。这好比清晨公鸡打鸣,一个公鸡叫起来,其他的公鸡受到“刺激”也会发出同样的声音。受激辐射的最大特点是由受激辐射产生的光子与引起受激辐射的原来的光子具有完全相同的状态。它们具有相同的频率,相同的方向,完全无法区分出两者的差异。这样,通过一次受激辐射,一个光子变为两个相同的光子。这意味着光被加强了,或者说光被放大了。这正是产生激光的基本过程。

爱因斯坦的理论在当初只是为了解决黑体辐射问题而提出的假设。但是几十年后却成了打开激光宝库的金钥匙。

那么,激光是怎样产生的?在一个原子体系中,总有些原子处于高能级,有些处于低能级。而自发辐射产生的光子既可以去刺激高能级的原子使它产生受激辐射,也可能被低能级的原子吸收而造成受激吸收。因此,在光和原子体系的相互作用中,自发辐射、受激辐射和受激吸收总是同时存在的。

如果想获得越来越强的光,也就是说产生越来越多的光子,就必须要使受激辐射产生的光子多于受激吸收所吸收的光子。怎样才能做到这一点呢?我们知道,光子对于高低能级的光子是一视同仁的。在光子作用下,高能级原子产生受激辐射的机会和低能级的原子产生受激吸收的机会是相同的。这样,是否能得到光的放大就取决于高、低能级的原子数量之比。若位于高能级的原子远远多于位于低能级的原子,我们就得到被高度放大的光。但是,在通常热平衡的原子体系中,原子数目按能级的分布服从玻尔兹曼分布率。因此,位于高能级的原子数总是少于低能级的原子数。在这种情况下,为了得到光的放大,必须到非热平衡的体系中去寻找。

所谓非热平衡体系,是指热运动并没有达到平衡、整个体系不存在一个恒定温度的原子体系。这种体系的原子数目按能级的分布不服从玻尔兹曼分布率,位于高能级上的原子数目有可能大于位于低能级上的原子数目。这种状态称为“粒子数反转”。如何才能达到粒子数反转状态呢?这需要利用激活媒质。所谓激活媒质(也称为放大媒质或放大介质),就是可以使某两个能级间呈现粒子数反转的物质。它可以是气体,也可以是固体或液体。用二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。要想获得粒子数反转,必须使用多能级系统。

在现代的激光器中,第一台激光器红宝石激光器是三能级系统,也有一些激光器采用了四能级系统,如钕玻璃激光器。

激光器的构成

激光器的种类很多,但其制造原理基本相同。大多由激励系统、激光物质和光学谐振腔三部分组成。激励系统就是产生光能、电能或化学能的装置。目前使用的激励手段,主要有光照、通电或化学反应等。激光物质是能够产生激光的物质,如红宝石、铍玻璃、氖气、半导体、有机染料等。光学谐振控的作用,是用来加强输出激光的亮度,调节和选定激光的波长和方向等。

产生激光的5个条件

激光在英文中是Light Amplification by Stimulated Emiion of Radiation,意思是受激辐射的光放大。可见,受激幅射是产生激光的首要条件,也是必要条件,但还不是充分条件。

如果让这些受激光子一个一个地发射出来,是不能形成强大的能量的。一般的,电子被激发到高能级后,在高能级上停留的时间是短暂的。而有些物质的电子处于第二能级E2的时间较长,仅次于基态能级E1。这个能级就叫做亚稳能级。要形成激光,工作物质必须具有亚稳态能级。这是产生激光的第二个条件。

外来的光子能激发出光子,产生受激辐射,但也可能被低能级所吸收。在激光工作物质中,受激辐射和受激吸收这两个过程都同时存在。在常温下,吸收多于发射。选择适当的物质,使其在亚能级上的电子比低能级上的电子还多,即形成粒子数反转,使受激发射多于吸收。这是产生激光的第三个条件。

激光器中开始产生的光子是自发辐射产生的,其频率和方向杂乱无章。要使频率单纯,方向集中,就必须有一个振荡腔。这是产生激光的第四个条件。通信所用的半导体激光器就是利用半导体前后两个端面与空气之间的折射率不同,形成反射镜而组成振荡腔的。

这些晶体和谐振腔都会使光子产生损耗。只有使光子在腔中振荡一次产生的光子数比损耗掉的光子多得多时,才能有放大作用,这是产生激光的第五个条件。

激光器分类

可以有两种方法对激光器进行分类。一种是从激活媒质的物质状态面分类。这样可分为气体、液体、固体和半导体激光器。各类激光器各有特色。气体激光器的单色性强,如氦—氖激光器的单色性比普通光源要高1亿倍,而且气体激光器工作物质种类繁多,因此可产生许多不同频率的激光。但是,由于气体密度低,激光输出功率相应较小;固体激光器则正好相反,能量高,输出功率大,但工作物质种类较少,而且单色性差;液体激光器的最大特点是激光的波长可以在一定范围内连续变换。这种激光器特别适合于对激光波长有着严格要求的场合;半导体激光器的特点则是体积小,重量轻,结构简单,但输出的功率较小,单色性也较差。

另一种分类方式是按激活媒质的粒子结构来分类,可以分为原子、离子、分子和自由电子激光器。氦——氖激光器产生的激光是由氖原子发射的,红宝石激光器产生的激光则是由铬离子发射的。另外还有二氧化碳分子激光器,它的频率可以连续变化。而且可以覆盖很宽的频率范围。 各种激光器中激活媒质的方法也不尽相同。一般来说可分为三种方法:使用高强度的光,从带电源来的电子,以及较少用的第三种方法——核辐射。

半导体激光器

半导体激光器即为激光二极管,记作LD。它是前苏联科学家H.Γ.巴索夫于1960年发明的。半导体激光器的结构通常由P层、N层和形成双异质结的有源层构成。

半导体激光器的发光是利用光的受激辐射原理。处于粒子数反转分布状态的大多数电子在受到外来入射光子激励时,会同步发射光子,受激辐射的光子和入射光子不仅波长相同,而且相位、方向也相同。这样由弱的入射光激励而得到了强的发射光,起到了光放大作用。

但是仅仅有光放大功能还不能形成光振荡。正如电子电路中的振荡器那样,只有放大功能不能产生电振荡,还必须设计正反馈电路,使电路中所损失的功率由放大的功率得以补偿。同样,在激光器中也是借用电子电路的反馈概念,把放大了的光反馈一部分回来进一步放大,产生振荡,发出激光。这种用于实现光的放大反馈的仪器称为光学谐振腔。

半导体激光器的优点:尺寸小,耦合效率高,响应速度快,波长和尺寸与光纤尺寸适配,可直接调制,相干性好。

推荐第9篇:激光基础知识

激光基础知识

听到激光这个词,大家可能有些害怕,因为它让人想起了星球大战中太空战士的利器,或者是手术台上医生的手术刀。但是,激光并不总是伤人的武器,它也存在于我们的日常生活中。比如说“镭射”(Laser),全息照片等都是激光技术在在现实中的应用,给我们的生活带来了极大的便利。激光原来和我们如此的接近!

激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emiion of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。

什么叫做“受激辐射”?它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。

一个科学的理论从提出到实现,往往要经过一段艰难的道路。爱因斯坦提出的这个理论也是如此。它很长一段时间被搁置在抽屉里无人问津。

1950年,波尔多一所中学的教师阿尔弗雷德·卡斯特勒同让·布罗塞尔发明了“光泵激”技术。这一发明后来被用来发射激光,并使他在1966年获得了诺贝尔物理学奖。

激光器的发明实际上提出了更多的问题。它必须使反射谐振器适应极短的波长。1951年,美国哥伦比亚大学的一位教授查尔斯·汤斯(Townes)对微波的放大进行了研究,经过三年的努力,他成功地制造出了世界上第一个“微波激射器”,即“受激辐射的微波放大”的理论。汤斯在这项研究中花费了大量的资金,因此他的这项成果被人们起了个绰号叫做“钱泵”,说他的这项研究花了很多的钱。后来汤斯教授和他的学生阿瑟·肖洛(Schawlow,诺贝尔物理奖的获得者)想,既然我们已经成功地研究了微波的放大,就有可能把微波放大的技术应用于光波。1958年,汤斯和肖洛在《物理评论》杂志上发表了他们的“发明”——关于“受激辐射的光放大”(即LASER)的论文。但是在实际中建造激光器还有许多困难,人们对激光的性质和作用都还没有清楚的认识。于是汤斯教授和肖洛并没有在此基础上继续进行研究和实验,结果这项研究的成果被第三者利用了。这位第三者的名字叫西奥多·梅曼(Maiman)。

梅曼是美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员。在梅曼开始建造他的红宝石激光器之前,有人断言红宝石绝不是制造激光的好材料,而肖洛也支持这种观点。这使得很多人中止了用红宝石来制造激光的尝试,但梅曼却怀疑这个说法。为此,他花了一年的时间专门测量和研究红宝石的性质,终于发现上述论断所依据的基础是错误的,而红宝石确是制造激光器的好材料。从此他着手建造那个世界上第一台激光器。他的准备工作十分地详细完备,1960年7月,梅曼在加利福尼亚的休斯空军试验室进行了人造激光的第一次试验,当按钮按下时,第一束人造激光就产生了。这束仅持续了3亿分之一秒的红色激光标志着人类文明史上一个新时刻的来临。

这样,世界上第一台激光器——红宝石激光器--诞生了。它是一种固体激光器,它的激励系统是一支能突然爆发出强光的螺旋形闪光管,激光物质是一个插在螺旋管中间的4厘米长的圆柱形宝石棒,这种红宝石的主要成份是混有铬离子的氧化铝。在红宝石棒上缠有闪光玻璃管以便让晶体受光线照耀红宝石,经闪光管发出的光照射后,发出激光,通过光学谐振腔的加强和调节后,便射出一强有力的激光。

在梅曼成功之后不久,氦氖激光器也试验成功。这一系列的成功使实力雄厚的贝尔实验室也投入到激光器的研究之中,而其资金和人力资源又迅速推动着研究工作的进展。

自从1960年以来,激光家族有着迅猛的增长。现在有各种不同形状不同大小的各种各样的激光器,可以产生出不同功率、不同波长的激光。这些激光的范围包含从红外到紫外以至X射线的所有区域。

激光的发现大大鼓舞了光通信的研究工作,为科研工作者开创了意想不到的前景和研究领域,可以说没有激光的发明就不会有今天的光通信或光纤通信。

激光刚刚诞生不久就被人们称为“解决问题的工具”。科学家们一开始就意识到激光这种奇特的东西,将会像电力一样注定要成为这个时代最重要的技术因素。迄今为止,仅仅二十多年的初步应用,激光已经对我们的生活方式产生了重大影响。激光通信使我们在地球的每一个角落里都能准确迅速地进行信息交流;激光唱盘可以使我们渴望亲耳聆听世界名曲的现场演奏几近成真。总之,激光正实现着几年前还令人难以置信的技术奇迹。从工业生产到医学,从电讯通信到战争机器,科学和技术正运用激光来解决一个又一个的难题。

激光的特性

激光广泛应用的基础在于它的特性。激光单色性好,又可在一个狭小的方向内有集中的高能量,因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。这是令人惊奇的。红宝石激光器中输出脉冲的总能量煮不熟一个鸡蛋,但却能在3毫米的钢板上钻出一个孔。为什么激光这么神奇呢?关键不是光的能量,而在于其功率。激光的功率是很高的,这也是它多方面被应用的基础。

激光具有单色性、相干性和方向性三大特点。

(1)单色性好

我们知道,普通的白光有七种颜色,频率范围很宽。频率范围宽的光波在光纤中传输会引起很大的噪声,使通信距离很短,通信容量很小。而激光是一种单色光,频率范围极窄,发散角很小,只有几毫弧,激光束几乎就是一条直线。氦氖激光的谱线宽度,只有10-8nm,颜色非常纯。这种光波在光纤中传输产生的噪声很小,这就可以增加中继距离,扩大通信容量。现在已研究出单频激光器,这种激光器只有一个振荡频率。用这种激光器可以把十几万路的电话信息直接传送到100km以外。这种通信系统就可满足将来信息高速公路的需要了。

(2)相干性高

一个几十瓦的电灯泡,只能用作普通照明。如果把它的能量集中到1m直径的小球内,就可以得到很高的光功率密度,用这个能量能把钢板打穿。然而,普通光源的光是向四面八方发射的,光能无法高度集中。普通光源上不同点发出的光在不同方向上、不同时间里都是杂乱无章的,经过透镜后也不可能会聚在一点上。

激光与普通光相比则大不相同。因为它的频率很单纯,从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播,可以用透镜把它们会聚到一点上,把能量高度集中起来,送入光纤,这就叫相干性高。一台巨脉冲红宝石激光器的亮度可达1015w/cm2·sr,比太阳表面的亮度还高若干倍。

光纤通信用的半导体激光器的体积很小。和普通的晶体三极管差不多。它发出的光功率一般都不太大,通常只有几毫瓦。如果把它的能量高度集中,就很容易耦合进光纤。这对增加光纤通信的中继距离,提高通信质量是很有意义的。

(3)方向性强

激光的方向性比现在所有的其他光源都好得多,它几乎是一束平行线。如果把激光发射到月球上去,历经38.4万公里的路程后,也只有一个直径为2km左右的光斑。如果用的是探照灯,则绝大部分光早就在中途“开小差”了。

普通光源总是向四面八方发散的,这作为照明来说是必要的。但要把这种光集中到一点,则绝大多数能量都会被浪费掉,效率很低。半导体激光器发出的光绝大部分都很集中,很容易射入光纤端面。

光的本性

很久以来,人们对光就进行了各种各样的研究。光到底是什么东西呢?这个问题困扰了许多有才智之士。古希腊哲学家们认为光是高速运动的粒子流。凡是发光的物体,例如太阳,都能发出这样的粒子流。当这些微小的粒子流接触到眼睛上时,就引起了人们对光的感觉。

对于光的研究在以后很长的年代里没有进展,直到伟大的科学家牛顿,才开创了一个光学研究的新世纪。牛顿在他的工作室里,用三棱镜把白光分解为从红到紫的七种色光。这是人类第一次看到光的奥妙。白光并不是单一的,而是几种不同色光的复合。进一步的研究使牛顿提出著名的光微粒说:光是由极小的高速运动微粒组成的;不同色光有不同的微粒,其中紫光微粒的质量最大,红光微粒的质量最小。利用这种学说牛顿解释了光的折射、反射和上面描述的色散现象。

微粒说合乎人们的日常直观心理要求。由于光是直线行进的,人们很容易相信光是粒子流。而且由于牛顿的巨大声望,微粒说一时独领风骚。但在牛顿的同时代人中亦有人大力批驳微粒说,荷兰人惠更斯(1629——1695)于1678年提出波动理论来解释光的本性。他认为光的微粒理论无法解释光线可以相互交叉通过而互不影响,但这却是波的基本性质。利用光的波动理论也很容易解释光的反射与折射现象。那么,到底光是波还是粒子呢?

到十九世纪初期,发现了光的干涉、绕射和偏振现象,这些行为只适合于光的波动理论解释。同时,若根据微粒理论,光在水中的传播速度要大于光在空气中的传播速度,而根据波动理论计算的结果则正好相反。在牛顿和惠更斯时期,人们还无法精确测量光速,因此无法用实验判定两理论的正误。但到了十九世纪,科技水平和实验技巧都大大发展,因此在1862年福科测得了光在水中的传播速度,证实了其小于光在空气中的传播速度。这时光的微粒说基本上是彻底被放弃了。到1863年麦克斯韦发表著名的电磁理论,揭示了光波其实是电磁波的一种,这时波动理论的最后的一个难题——传播媒质问题也被解决了。按照传统的机械波理论,光振动是在弹性媒质中的一种机械振动。由于光速极大,人们不得不臆造一种弹性极大但密度极小的媒质“以太”,作为光传播的媒质而散布在宇宙空间。可是,任何实验都测不到以太的存在,而假定它的存在却引起了许多麻烦。从而,“以太”成了波动理论之一大难题,是欲弃之而不能的“鸡肋”。但麦克斯韦的理论告诉我们,电磁波的传播不需要媒质。变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场产生变化的电场。这样,变化电磁场的交替产生就构成了电磁波由近及远的传播。因此,如果我们把光视为一种电磁波,则“以太”难题就迎刃而解了,因为根本就不需要它,丢掉这块“鸡肋”一切就解决了。

麦克斯韦理论完美地解释了当时已知的所有光学现象。但从十九世纪末起,却发现了一系列令人困惑的新的实验结果。这些结果共同的特点是,他们无法用麦克斯韦理论来解释。其中最典型的是光电效应实验。

光电效应是由赫兹(H.R.Hertz,1857一1894)在1887年发现的。研究光电效应的装置是在一个抽成高真空的玻璃小球内,内表面上涂有感光层(阴极K),阳极A可做成直线状或圆环形。当单色光通过石英窗口照射到阴极K上时,有电子从阴极逸出,这种电子叫作光电子。如果在A、K两端加上电势差U,则光电子在加速电场的作用下飞向阳极,形成回路中的光电流。光电流的强弱由电流计读出。像这种金属受到光的照射而放出电子的现象就称为光电效应。

光电效应实验使传统的光学理论受到严峻考验。伟大的爱因斯坦于1905年提出光量子说来解释该实验。想法是革命性的,即认为光是一束束以光速运动的粒子流,每一个光粒子都携带着 3 一份能量。光量子说受到普朗克量子说的很大影响。普朗克在解释黑体辐射问题时认为光在发射和吸收过程中具有粒子性。爱因斯坦则进一步认为光在传播过程中也具有粒子性。

光一方面具有波动的性质,如干涉、偏振等;另一方面又具有粒子的性质,如光电效应等。这两方面的综合说明光不是单纯的波,也不是单纯的粒子,而是具有波粒二象性的物质。这是认识上的不断加深而得到的结论。应该注意这也还不是最后的答案。对于光的本性,虽然经过这么多年的探索,我们所知道的也的确是太少了。光到底是什么?是在某一时刻表现为粒子,而在另一时刻表现为波?还是完全不同于我们现在所知的某种物质?这些问题也是当今的科学家们在苦苦思索的问题。

激光的理论基础

直到二十世纪初,人们才在实验的基础上揭开了原子结构的奥秘。原子结构像是一个小小的太阳系,中间是原子核,电子围绕原子核不停地旋转,同时也不停地自转。原子核集中了原子的绝大部分质量,但却只占有很小的空间。原子核带正电,电子带负电,一般原子核与电子所携带的正负电荷数量相等,因此对外呈中性。电子绕核旋转具有一定的动能,同时负电荷的电子与正电荷的原子核之间存在着一定的位能。所有电子的动能与位能之和就是整个原子的能量,称为原子的内能。

这种原子模型是1911年由英国科学家卢瑟福提出的。紧接着,1913年,丹麦物理学家玻尔提出了原子只能处于由不连续能级表征的一系列状态——定态上,这与宏观世界中的情况大不相同。人造卫星绕地球旋转时,可以位于任意的轨道上,也就是说可具有任意的连续变化的能量。而电子在绕核运动时,却只能处于某些特定的轨道上。从而原子的内能不能连续的改变,而是一级一级分开的,这样的级就称为原子的能级。

不同的原子具有不同的能级结构。一个原子中最低的能级称为基态,其余的称为高能态,或激发态。原子从高能态E2过渡到低能态E1时,会向外发射某个频率为ν的辐射,满足普朗克公式:

hv = E1 - E2

式中h为普朗克常数。反之,该原子吸收频率为ν的辐射时,就会从低能态E1过渡到高能态E2。

爱因斯坦在玻尔工作的基础上于1916年发表《关于辐射的量子理论》。文章提出了激光辐射理论,而这正是激光理论的核心基础。因此爱因斯坦被认为是激光理论之父。在这篇论文中,爱因斯坦区分了三种过程:受激吸收、自发辐射、受激辐射。前两个概念是已为人所知的。受激吸收就是处于低能态的原子吸收外界辐射而跃迁到高能态;自发辐射是指高能态的原子自发地辐射出光子并迁移至低能态。这种辐射的特点是每一个原子的跃迁是自发的、独立进行的,其过程全无外界的影响,彼此之间也没有关系。因此它们发出的光子的状态是各不相同的。这样的光相干性差,方向散乱,而受激辐射则相反。它是指处于高能级的原子在光子的“刺激”或者“感应”下,跃迁到低能级,并辐射出一个和入射光子同样频率的光子。这好比清晨公鸡打鸣,一个公鸡叫起来,其他的公鸡受到“刺激”也会发出同样的声音。受激辐射的最大特点是由受激辐射产生的光子与引起受激辐射的原来的光子具有完全相同的状态。它们具有相同的频率,相同的方向,完全无法区分出两者的差异。这样,通过一次受激辐射,一个光子变为两个相同的光子。这意味着光被加强了,或者说光被放大了。这正是产生激光的基本过程。

爱因斯坦的理论在当初只是为了解决黑体辐射问题而提出的假设。但是几十年后却成了打开激光宝库的金钥匙。

那么,激光是怎样产生的?在一个原子体系中,总有些原子处于高能级,有些处于低能级。而自发辐射产生的光子既可以去刺激高能级的原子使它产生受激辐射,也可能被低能级的原子吸 4 收而造成受激吸收。因此,在光和原子体系的相互作用中,自发辐射、受激辐射和受激吸收总是同时存在的。

如果想获得越来越强的光,也就是说产生越来越多的光子,就必须要使受激辐射产生的光子多于受激吸收所吸收的光子。怎样才能做到这一点呢?我们知道,光子对于高低能级的光子是一视同仁的。在光子作用下,高能级原子产生受激辐射的机会和低能级的原子产生受激吸收的机会是相同的。这样,是否能得到光的放大就取决于高、低能级的原子数量之比。若位于高能级的原子远远多于位于低能级的原子,我们就得到被高度放大的光。但是,在通常热平衡的原子体系中,原子数目按能级的分布服从玻尔兹曼分布率。因此,位于高能级的原子数总是少于低能级的原子数。在这种情况下,为了得到光的放大,必须到非热平衡的体系中去寻找。

所谓非热平衡体系,是指热运动并没有达到平衡、整个体系不存在一个恒定温度的原子体系。这种体系的原子数目按能级的分布不服从玻尔兹曼分布率,位于高能级上的原子数目有可能大于位于低能级上的原子数目。这种状态称为“粒子数反转”。如何才能达到粒子数反转状态呢?这需要利用激活媒质。所谓激活媒质(也称为放大媒质或放大介质),就是可以使某两个能级间呈现粒子数反转的物质。它可以是气体,也可以是固体或液体。用二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。要想获得粒子数反转,必须使用多能级系统。

在现代的激光器中,第一台激光器红宝石激光器是三能级系统,也有一些激光器采用了四能级系统,如钕玻璃激光器。

产生激光的5个条件

激光在英文中是Light Amplification by Stimulated Emiion of Radiation,意思是受激辐射的光放大。可见,受激幅射是产生激光的首要条件,也是必要条件,但还不是充分条件。

如果让这些受激光子一个一个地发射出来,是不能形成强大的能量的。一般的,电子被激发到高能级后,在高能级上停留的时间是短暂的。而有些物质的电子处于第二能级E2的时间较长,仅次于基态能级E1。这个能级就叫做亚稳能级。要形成激光,工作物质必须具有亚稳态能级。这是产生激光的第二个条件。

外来的光子能激发出光子,产生受激辐射,但也可能被低能级所吸收。在激光工作物质中,受激辐射和受激吸收这两个过程都同时存在。在常温下,吸收多于发射。选择适当的物质,使其在亚能级上的电子比低能级上的电子还多,即形成粒子数反转,使受激发射多于吸收。这是产生激光的第三个条件。

激光器中开始产生的光子是自发辐射产生的,其频率和方向杂乱无章。要使频率单纯,方向集中,就必须有一个振荡腔。这是产生激光的第四个条件。通信所用的半导体激光器就是利用半导体前后两个端面与空气之间的折射率不同,形成反射镜而组成振荡腔的。

这些晶体和谐振腔都会使光子产生损耗。只有使光子在腔中振荡一次产生的光子数比损耗掉的光子多得多时,才能有放大作用,这是产生激光的第五个条件。

激光器的结构

激光器一般包括三个部分

1、激光工作介质

激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转,以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在,对实现粒子数反转是非常有利的。现有工作介质近千种,可产生的激光波长包括从真空紫外道远红外,非常广泛。

5

2、激励源

为了使工作介质中出现粒子数反转,必须用一定的方法去激励原子体系,使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子,称为电激励;也可用脉冲光源来照射工作介质,称为光激励;还有热激励、化学激励等。各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出,必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。

3、谐振腔

有了合适的工作物质和激励源后,可实现粒子数反转,但这样产生的受激辐射强度很弱,无法实际应用。于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔,实际是在激光器两端,面对面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全反射,一块光大部分反射、少量透射出去,以使激光可透过这块镜子而射出。被反射回到工作介质的光,继续诱发新的受激辐射,光被放大。因此,光在谐振腔中来回振荡,造成连锁反应,雪崩似的获得放大,产生强烈的激光,从部分反射镜子一端输出。

下面以红宝石激光器为例来说明激光的形成。工作物质是一根红宝石棒。红宝石是掺入少许3价铬离子的三氧化二铝晶体。实际是掺入质量比约为0.05%的氧化铬。由于铬离子吸收白光中的绿光和蓝光,所以宝石呈粉红色。1960年梅曼发明的激光器所产用的红宝石是一根直径0.8cm、长约8cm的圆棒。两端面是一对平行平面镜,一端镀上全反射膜,一端有10%的透射率,可让激光透出。

红宝石激光器中,用高压氙灯作“泵浦”,利用氙灯所发出的强光激发铬离子到达激发态E3,被抽运到E3上的电子很快(~10-8s)通过无辐射跃迁到E2。E2是亚稳态能级,E2到E1的自发辐射几率很小,寿命长达10-3s,即允许粒子停留较长时间。于是,粒子就在E2上积聚起来,实现E2和E1两能级上的粒子数反转。从E2到E1受激发射的波长是694.3nm的红色激光。由脉冲氙灯得到的是脉冲激光,每一个光脉冲的持续时间不到1ms,每个光脉冲能量在10J以上;也就是说,每个脉冲激光的功率可超过10kW的数量级。注意到上述铬离子从激发到发出激光的过程中涉及到三条能级,故称为三能级系统。由于在三能级系统中,下能级E1是基态,通常情况下积聚大量原子,所以要达到粒子数反转,要有相当强的激励才行。

激光器的种类

对激光器有不同的分类方法,一般按工作介质的不同来分类,在可以分为固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器和光纤激光器。另外,根据激光输出方式的不同又可分为连续激光器和脉冲激光器,其中脉冲激光的峰值功率可以非常大,还可以按发光的频率和发光功率大小分类。

1、固体激光器

一般讲,固体激光器具有器件小、坚固、使用方便、输出功率大的特点。这种激光器的工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子,除了前面介绍用红宝石和玻璃外,常用的还有钇铝石榴石(YAG)晶体中掺入三价钕离子的激光器(如我公司的JK125P系列激光器),它发射1060nm的近红外激光。固体激光器一般连续功率可达100W以上,脉冲峰值功率可达10KW。

6

2、气体激光器

气体激光器具有结构简单、造价低;操作方便;工作介质均匀,光束质量好;以及能长时间较稳定地连续工作的有点。这也是目前品种最多、应用广泛的一类激光器,占有市场达60%左右。其中,氦-氖激光器是最常用的一种。

3、液体激光器

常用的是染料激光器,采用有机染料最为工作介质。大多数情况是把有机染料溶于溶剂中(乙醇、丙酮、水等)中使用,也有以蒸气状态工作的。利用不同染料可获得不同波长激光(在可见光范围)。染料激光器一般使用激光作泵浦源,例如常用的有氩离子激光器等。液体激光器工作原理比较复杂。输出波长连续可调,且覆盖面宽是它的优点,使它也得到广泛应用。

4、半导体激光器

半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。目前较成熟的是砷化镓激光器,发射840nm的激光。另有掺铝的砷化镓、硫化铬硫化锌等激光器。激励方式有光泵浦、电激励等。这种激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固,特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用。在70年代末期,由于光纤通讯和光盘技术的发展大大推动了半导体激光器的发展。

5、光纤激光器

光纤激光器大多用半导体激光器泵浦,因此它实质上是一个将某一波长的泵浦光转化为另一波长的激光的波长转化器,但其激光光束质量大大优于半导体激光器。光纤激光器可用于光通信、光传感、激光加工、激光医疗和激光印刷等领域。在众多的掺杂光纤激光器家族中,由于掺铒光纤激光器的激射波长位于光通信的1550nm低损耗窗口,双包层掺铒光纤激光器能得到高功率,倍受人们重视。今年6月,GSI集团将在德国慕尼黑的激光展览会上推出自己的光纤激光器,并开始正式投入批量生产。

推荐第10篇:激光加工

物联网携3G公交调度系统助力城市公交畅通行

摘 要:本文将介绍基于物联网,利用3G通信技术,通过科学的调度管理及系统集成技术,实现为公交客户提供车辆快速安全救援、安防监视、实时定位、实时调度、报警求助、呼叫中心、信息查询、路线优化计算、废气排放等通用功能,以及更多个性化需求的支持的物联网智能公交系统。 关键词:物联网、CAN总线、智能公交系统、3G通信技术 1 背景

我国经济的快速发展极大的提高了人们的生活水平,但是随之而来的一些问题也不容忽视。其中一个非常严重的问题就是交通拥堵问题,而且近几年严重的交通拥堵问题不仅仅局限于大城市,在二线甚至三线城市也开始蔓延。根据中国汽车协会2010年所发布的数据,2009年中国全年的汽车销售量达1364.48万辆,超过美国成为全球第一,其中乘用车数量为1033.13万辆,同比增长53%。而去年全国公路增长里程共计9.8万公里,同比下降33%。二者之间的这种不均衡的发展和增长速度导致了一系列的问题,比如交通安全事故频发、城市居民乘车出行不便、上下班时间增加等。物联网智能公交系统能有效改善这些问题。 2 物联网及3G公交调度简介

关于物联网(The Internet of things)的解释:因为从英语而来,直接译为“物物相连”。“通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。上面的“定义”在网络上广为流传。不同的时代产生不同的手段,本来是伴随RFID而来的概念,就不要貌似全面、公允地东拼西凑。更不要把传感网说成物联网。下面这段话对其构成和用途说得很贴切,但不要视之为“定义”。“物联网是指利用RFID、无线数据网络等技术,通过将感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,将物体的信息与互联网和IT系统整合起来,实现业务高效的运转。高效的有线、无线数据传输网络是物联网发展的基础。”

3G公交调度方案是利用多样的调度、发车计划,给合车载CAN网络系统实现车内设备网络化互联。通过3G网络为公交企业实时提供路况、车况、客流三方数据,实现立体化信息交流,轻松应对 1

河北工业大学2012激光加工结课论文

各种状况,有效整合公交运力,全面提升公交企业运行效率。

智能公共交通系统是将公交智能电子站牌、公交GPS调度、车辆安防监控、候车亭电子监控等系统整合而成的一套综合性管理平台。 3 物联网在公交调度系统中的应用的优势

充分发挥公交调度指挥中心的“智能”作用,解决重大或突发事件情况下,如举办国家级、省级的大型活动,采取交通管制的措施时,以及碰上恶劣天气,上下班时间的道路拥堵、公交车辆的久候不到站等问题,以方便市民出行,本文采用基于物联网及其相关技术来对智能公交系统进行设计。设计方案不仅能够支持传统的拍照、录像监控功能,而且能够支持新兴物联网的一系列相关技术和功能。通过对现有公交系统的改进设计,达到提高公交系统的自动化程度和公交线路规划水平和管理水平,提升运行效率和服务便捷性,从而提高顾客感知度,进而达到提高居民公交出行率,改善交通状况的目的。

应用了物联网的公交调度系统拥有智能灵活的调度方案。该系统具有模拟地图调度视图(图1)、GIS地图视图监控调度(图2)、卫星视角地图视图监控调度(图3)、运营历程统计、单程发车明细、车辆超速查询等功能。

图1 模拟地图调度视图

2

河北工业大学2012激光加工结课论文

图2 GIS地图视图监控调度

图3 卫星视角地图视图监控调度

4 通信网络 1.3G网络

在智能公交系统方案中,通信网络是一个非常重要的方面,尤其是公交车与公交调度中心之间的通信。由于二者之间不可能使用有线网络进行通信,而普通无线网络则由于费用或者工作距离及支持能力有线的原因存在诸多限制,无法真正用于公交管理。本方案采用3G网络作为公交车与公交调度中心之间的通信网络。3G网络相比较于其他无线通信网络有诸多优点,比如3G网络拥有足够的工作距离,网络稳定性好,数据传输速率高等。同时,由于公交车的运行范围通常不会超过3G网络的覆盖范围,而我国3G运营商的信号铁塔标准也正在逐步走向规范化和统一化,因此采用3G网络既 3

河北工业大学2012激光加工结课论文

能降低费用,又能让公交公司快速实现网络改造,同时也会给将来向4G网络的升级提供便利。

另外,由于使用的是3G网络,除车载识别模块外其余均使用3G网络供应商的服务器和设备,而车载识别模块也可以实现随时更换升级,而车载RFID读写器等更是如此。因此本方案从一定程度上来讲,实现了总体架构上的松耦合,这对日后智能公交系统的升级、改建以及网络服务提供商的重新选择等具有非常重要的意义 3G视频(图4)在公交中的运用

车载3G网络视频设备,可实时观察到车厢内外的情况。通过在公交车厢内、公交枢纽站、厂区、收银点、调度中心、候车站台上安装各类视频探头,利用支持3G网络的视频设备,实现了视频数据的实时回传,有效地控制了车辆违章,确保了车辆的行驶安全和运营秩序。

图4 3G视频

2.CAN总线网络系统(图5)实现车辆状态实时监控(图6)

(1)将油料(图7)、刹车、开关门、车内灯、水温、机油压力等发动机工况数据实时上传。 (2)通过客流调查器,将客流数据实时上传。 (3)车载视频设备数据实时回传。

(4)卡刷卡机的票价及黑名单的数据实时无线上传下载。

河北工业大学2012激光加工结课论文

(5)车头屏的线路远程实时更改。

(6)投币箱定时定点开箱,开箱记录的数据实时回传等功能。 (7)车内/外滚动屏的信息实时更新。

图5 CAN总线网络示意图

图6 车辆状态实时监控

图7 总里程、油平面关系折线图

5

河北工业大学2012激光加工结课论文

3.客流数据统计调查系统

通过客流调查器(图8)、IC卡刷卡机、投币机等设备提供的数据,可实时监控车辆客流满载率和客流分布及流向(图

9、10)。通过这些分析数据可以决定发车的时间间隔和车数,在客流量大的时候增加发车数量缩短发车时间,客流少的时候减少发车数量。这样能是公交的运行效率更高。

图8 车载客流调查器

图9 车辆客流满载率监控

河北工业大学2012激光加工结课论文

图10 客流分析——满载率实时展示

4.导乘服务系统 (1)智能电子站牌系统

智能电子站牌系统是集GPS定位、无线WIFI、GIS地理信息技术、多媒体信息发布管理技术于一体的综合性平台。 智能电子站牌主要包括LED/LCD显示屏、监控摄像头、报警装置,内置无线WIFI接收模块。可以实时接收来指挥中心发来的各种信息。在公交站台和公交线路中转站,设立LED(图11)及LCD电子站牌,更直观的为乘客提供车辆进站及换乘信息。

乘客还可以通过手机上网(图12)、网站查询等方式了解车辆到站和换乘信息

图11 电子导乘屏

图12 手机实时查询系统

5 线路规划及辅助决策

通过道路各时段平均车速(图14)、道路通行能力、线路覆盖率、车辆站点客流及历史客流统

河北工业大学2012激光加工结课论文

计数据等一系列基础数据,能有效的对线路进行科学优化及规划。

图13 城市道路线路重合率统计

图14 路段平均时速统计

公交畅行分析

图15 城市道路畅行指数低于3的道路条数比例12% 8

河北工业大学2012激光加工结课论文

图16 城市道路畅行指数低于3的道路里程比例10% 维修与抢险

如果公交车出现故障不能运行回在调度系统上显示,司机可以通过使用语音通话功能让公交系统调度中心迅速安排抢修车辆迅速就近抢修,同时安排就近车辆继续运输车上乘客。

河北工业大学2012激光加工结课论文

参 考 文 献

1 郭建国.物联网携3G公交调度系统助力城市公交畅通行.郑州天迈科技有限公司

2 李向文,牟文飞.基于物联网的智能公交解决方案研究.中国电子出版社,2010(5):295~300 3 程乔,基于WiMAX和Wi-Fi以及3G网络融合技术的研究,《大众科技》,2009年第1期

4 王军,武汉公交系统的现状与对策,《武汉交通职业学院学报》,2009年12月

5 张雄希,无线传感器网络在城市智能公交系统中的应用,《重庆交通大学学报(自然科学版)》,2009年12月

6 陆静,翟霁月,陈伟,浅谈绿色TD-SCDMA 通信网络,《理工科研》,2009年12月

7 柴远波,戚建平,移动通信技术的发展现状分析,《自然科学》,2009年12月

8 CASAGRAS , White paper 2: Regulatory Iues in Respect of RFID Standards, June 2009 9 Chia-Chi Wu, Chia-Chen Lin, Chin-Chen Chang, Digital Rights Management for Multimedia Content over 3G Mobile Networks, Expert Systems with Applications, March 2010 heikh Taher Abu, Technological innovations and 3G mobile phone diffusion: Leons learned from Japan, Telematics and Informatics, March 2010 10 Ying-Feng Kuo, Shieh-Neng Yen, Towards an understanding of the behavioral intention to use 3G mobile valueadded services, Computers in Human Behavior, January 2009

2

第11篇:校园文化石刻字参考材料

校园文化石刻字参考材料

初一备课组提供

立身以立学为先,立学以读书为本。——欧阳修

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。——屈原《离骚》

博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。——《礼记中庸》

天道酬勤——《尚书》

格物致知——《礼记大学》

淡泊明志,宁静致远——诸葛亮《诫子书》

惟德学,惟才艺,不如人,当自励。——《弟子规》

一粥一饭,当思来之不易;半丝半缕,恒念物力维艰。——朱柏庐《治家格言》 自强不息,厚德载物。——《周易》

初二备课组提供

校门口:航、起航、育桢(培育栋梁)、德泽

食堂门口大小石头:怡心、趣;一粥一饭,当思来之不易;

体育馆门口:天行健

图书馆门口:博观;开卷有益;博观约取;博观约取、厚积薄发

其他:崇德;至善;尚美;志存高远;

非学无以广才,非志无以成学;

勿以善小而不为,勿以恶小而为之;

见善从之,闻义则服。温柔孝悌,毋骄恃力;

理必求真,事必求是;言必守信,行必踏实;事闲勿荒,事繁勿慌;

有言必信,无欲则刚;和若春风,肃若秋霜;取象于钱,外圆内方。

-----------黄炎培

初三备课组提供

求真、从善、向美、博爱、善思、勤学、静以修身 学以养德,幸福润泽校园 三字经;仁义礼智信;学高为师 德高为范;健;博学 ;慎思 ;腾飞 ;

第12篇:中国书协刻字研究会工作总结

[中国书协刻字研究会2010年工作总结]

中国书协刻字研究会2010年工作总结 中国书协刻字研究会2010年工作总结

中国书协副主席、刻字研究会主任吴东民

(2011年3月26日)

2010年,中国书协刻字研究会在中国书协分党组的领导下,在各省市书协刻字研究会的关心支持下,以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,以科学发展观为统领,以深入贯彻落实中国文联、中国书协的工作思路为主线,进一步推动社会主义文化大发展大繁荣,牢牢把握先进文化的前进方向,弘扬主旋律,提倡多样化,以普及提高、繁荣创作中心,通过开展丰富多彩的活动,推动了刻字艺术创作、教育理论、刻字展览等工作的开展,进一步扩大了我国刻字艺术的影响力、感染力和亲和力,为推进精神文明建设、构建和谐社会和活跃群众文化生活发挥了积极作用,中国书协刻字研究会2010年工作总结。

回顾一年来的工作,我们在以下几个方面取得了显著成绩:

一、

举办了几个有影响的展览

1、

成功举办第八届全国刻字艺术展。2010年7月3日,上海世博会期间,第八届全国刻字艺术展在上海浦东图书馆隆重开幕。本次展出的500幅作品是从近2000位投稿作者的4270件投稿中经本届大展评审委员会认真、严格的评选后的优秀作品,代表了当今中国刻字界的最高水平。本届展览具有规模大、水准高、影响大的几个特点。展出的作品中囊括了包括台湾在内的来自全国32个省(市、区)的作品,创作队伍的覆盖面创历届之最,且地域风格不断加强;本届展览更加凸显现代刻字艺术“本体语言”,专业艺术水准普遍提高。展览适逢世博会期间,又在上海新建成的图书馆举行,观众之多,影响之大,评价之高,为历届之最。

出席本次展览开幕式的领导、贵宾有:中国文联党组副书记、副主席覃志刚、全国政协常委、中国书协主席张海,全国人大常委、全国青联副主席张继禹,中国书协顾问、上海市书协主席周慧珺,中国书协顾问、江苏省书协主席尉天池,中国书协副主席、刻字研究会主任吴东民,中国书协分党组成面、副秘书长戴志祺,中国书协副秘书长白煦,上海市委副秘书长、浦东新区区长姜樑,上海市文联党组书记杨益萍,浦东新区副区长张恩迪,浦东新区政府有关部门领导曹锡康、王卫国等,日本刻字协会会长薄田东仙,韩国书刻协会理事长朴敏洙。开幕式由中国书协理事、组联部主任、刻字研究会秘书长张陆一主持,浦东新区张恩迪副区长致辞,中国书协副主席、刻字研究会主任吴东民讲话。覃志刚、张海、姜樑、周慧珺、尉天池等领导分别为获得全国奖作者、获奖提名作者和获得组织奖单位颁奖。

2、举办首届中日韩20人现代刻字艺术展。2010年7月3日,首届中日韩20人现代刻字艺术展在上海浦东图书馆开幕,展览展出了中日韩20位现代刻字艺术家不同风格的代表作品,作品表现出了不同文化观念下的现代审美视角,并赋予了现代刻字以新的文化意义,同时也为上海世博会增添了一道绚丽的文化风景。

全国政协常委、中国书协主席张海,中国书协顾问、上海市书协主席周慧珺,中国书协顾问、江苏省书协主席尉天池,中国书协副主席、刻字研究会主任吴东民,中国书协分党组成员、副秘书长戴志祺,中国书协副秘书长白煦,中国书协理事、组联部主任、刻字研究会秘书长张陆一,日本刻字协会会长薄田东仙,韩国书刻协会理事长朴敏洙,中国书协部分理事、各省市书协负责人代表周志高、李静、宋华平、杨西湖、铸公、魏哲,中国书协刻字研究会副主任唐云来、陈秀卿、张之和部分委员以及来自中国书协刻字研究会副主任、清华大学美术学院客座教授、书法刻字艺术工作室导师王志安主持。

3、举办了清华大学美术学院“王志安书法刻字艺术工作室”首届高研班毕业作品展。2011年8日至9日,由清华大学美术学院和中国书协刻字研究会主办,北京回归风文化传播有限公司承办,北京恒生富通投资有限公司、北京顺义牛栏山第一中学、北京平谷尚墨堂、陕西实验中学、陕西省横山县委宣传部协办的清华大学美术学院“王志安书法刻字艺术工作室”首届高研班毕业作品展在北京民族文化宫隆重开幕,工作总结《中国书协刻字研究会2010年工作总结》。此次展出104件学员的书法、现代刻字作品,是在我会副主任、清华大学美术学院导师王志安先生“义形刻字”创作模式及“书刻同修”教学理念的实践成果,也是学员们半年多来学习成绩与艺术才能的集中展示。这些高研班的学员来自全国各地,大多为中国书协会员,他们参加过多次全国性书法与刻字艺术展览,基本功扎实,创作有一定的基础,展览水平普遍较高。本次展览受到高度关注。

二、加强刻字艺术的国际交流

1、2010年3月7日,由国际刻字联盟、日本刻字协会共同主办的“第十三届国际刻字艺术交流大展”在日本东京上野美术馆隆重举行。中国书协刻字研究会应邀组成了以中国书协理事、中国书协组联部主任、刻字研究会秘书长张陆一为团长,中国书协理事、中国书协刻字研究会委员康新民为副团长,中日青年交流中心文化交流部部长何杰、中国书协刻字研究会委员罗江为秘书长的中国书协刻字代表团,一行33人出席了开幕式。

本届展览共展出现代刻字作品360余件,充分展现了国际刻字艺术的最高创作成果,反映了各国在刻字艺术上的全面推进和深入发展。中国刻字作品注重形式与内容的统一,强调作品思想性、主题性的表达;日本作品注重中庸和谐、精致唯美。开幕式结束后,张陆

一、王志安出席了国际刻字联盟北十三次会议。

2、组织作品参加由联合国教科文组织总部组织,中国书协、中国书法院主办,在法国巴黎、德国柏林举办的“汉字之美——中国书法展“。2010年10月25日至11月5日,“汉字之美——中国书法展”在享有“世界文化艺术之都”的法国巴黎、德国柏林相继展出,我会秘书长张陆一作为本次展览访问团秘书长参加了展览活动。中国刻字研究会应邀组织了5件作品参加展出,此举有利于扩大现代刻字艺术在欧洲及国际上的影响。

3、启动了“第二届国际刻字艺术大展赛”的筹备工作。由国际刻字联盟主办的国际刻字艺术大展赛,继首届在韩国仁川举行后,第二届国际刻字艺术大展赛将于2011年10月在我国厦门举办。为筹办这次国际艺术交流盛事,中国刻字研究会于2010年10月在厦门召开专门会议,研究商讨这次大展赛的筹备事务,对大展赛的指导思想、工作机制、作品构成、名额分配、人员安排等一系列事项作了具体部署。中国书协副主席、刻字字研究会主任吴东民、副主任王志安、唐云来、张之、陈秀卿,秘书长张陆一及福建书协、厦门书协的负责同志出席了会议。

2、组织编写《大学现代刻字教材集成》。为加强刻字艺术的教育培训和深化理论研究,由我会组织长期从事刻字艺术理论研究的专家学者,联合山东曲阜师大大学,共同编写一套《大学现代刻字教材集成》,该教材集成共分七卷,分别为:中国刻字艺术史、刻字艺术美学、现代刻字艺术创作与技法、现代刻字艺术创作论、中国书法与刻字艺术、现代刻字艺术作品评鉴、现代刻字论文选。该《教材集成》从刻字艺术的创作、史学、美学等各个领域对刻字艺术作多方面的系统研究,有利于刻字艺术学术地位的提升,必将填补中国现代刻字专业教材的空白,有利于刻字艺术学术地位的提升,进一步推动刻字艺术更好的发展。这项工作自2009年12月25日在曲阜师大召开首次会议以来,我会又多次召开协调会议,目前已进入后期阶段,有望于今年下半年出版发行。

3、组织编写《中国现代刻字20年》一书。今年是中国刻字研究会成立二十周年的纪念年,为此,我会于2010年多次商议筹备一系列纪念活动,其中包括出版《中国现代刻字20年》一书。并先后在江苏镇江、福建厦门召开该书的编辑工作会议,明确了编辑思路、指导思想、目标责任、编写大纲、内容标准、负责人员、参编人员等。该书的编写和出版,既是对中国现代刻字20年来的总结梳理,又是为今年举办中国刻字研究会成立二十周年纪念活动的献礼,有利于中国现代刻字艺术的回顾与发展。

sample text sample textsample text

图片附件: img_8248.jpg (2011-3-30 13:23, 458.38 k)

第13篇:激光安全知识

激光安全知识

激光安全知识

一、激光之电磁辐射危险性

二、相关的危险性及防范措施

三、激光危险(Laser hazard)的分级

四、基本安全观念与措施

一、激光之电磁辐射危险性

以氦氖激光(Helium-neon laser)为例,放电及碰撞使其中的游离电子、氦原子与氖原子获得能量,因而都成为电磁辐射的来源,其中一部份是可以放大的激光辐射,输出后成为激光;其余则称为附加辐射(Collateral radiation)。

1、激光的危险性

激光光的高强度,使它与生体组织产生极剧烈的光化学(Photochemical)、光热(Photothermal)、光动力(Photodynamic)、光剥离(Photodisruption)、光波电磁场等交互作用,而造成严重的伤害。周围的器材,尤其是可燃、可爆物,也会因而引起灾害。高度同调性造成的干涉,使相长干涉(Constructive interference) 处的光更强,因此会导致更高的危害。 a、对于眼睛的危险性

人眼的角膜(Cornea)与结膜(Conjunctiva)没有受到如一般皮肤角质层的保护,最容易受到光束及其他环境因素的侵袭。激光光的强度很高,以致眼睑的反射动作产生保护作用之前,就造成伤害了。 眼睛所受的伤害与波长有关:可见光(Visible light)与红外线(Infrared)中的IR-A影响视网膜;紫外线(Ultraviolet)中的UV-B、UV-C及红外线的IR- B、IR-C影响角膜);可见光和短波红外线(Near infrared;IR-A)会穿过清澈的眼中物质,而被视网膜吸收,所以若光束太强,就会伤害视网膜。激光光的高准直性(Collimation),使光线能会聚于一个很小的点,在视网膜上约为10至20μm (比头发还细)。因此,400nm到1400nm之间的激光,对视网膜具有特别高的危险性,这个波段称为视网膜危险区(Retinal hazard region)。

由于热流和震波(Shock wave)的影响,环绕成像区的组织也可能受损,而对视觉功能造成更严重的后果。因为视网膜神经组织的修复能力甚低,这种伤害一般而言都是永久性的。

视网膜危险区之外的电磁波,包括紫外线和长波红外线(Far infrared),则可能使眼睛的前方部分受伤。有些波段会伤害水晶体(Lens),295nm至320nm以及1μm至2μm的辐射尤其严重。波段相当广的紫外线,以及波长大于1400nm的红外线,可能伤害角膜。只伤及角膜表皮时,一两天内就能修复,而使视力完全恢复。如果角膜的较深层部位发生显著伤害,会造成角膜瘢痕(Corneal scar),而导致永久失明。

红外线的组织穿透深度(Penetration depth)方面,1,440 nm(如某些半导体激光)、1,540 nm(如铒-玻璃激光)、2,100 nm(如钬-雅克激光)均大于10,600 nm(二氧化碳激光),所以前三者造成永久性伤害的危险性比较高[1]。308 nm的氯化氙(XeCl)激光束,会使水晶体立即产生白内障(Cataract),所以还具有额外的危险性。氩离子(Argon)、氪离子(Krypton)、KTP倍频(Double frequency)、铜蒸汽(Copper vapor)、金蒸汽(Gold vapor)、氦氖(Heliun-Neon)、钕-雅克(Nd:YAG)等激光,对于视网膜都具有潜在危险性。铒-雅克(Er:YAG)、铒-氟化钇锂(Er:YLF)、钬-雅克(Ho:YAG)、氟化氢(HF)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)等激光,则对角膜有危险性

b、对于皮肤的危险性

皮肤受伤害的原因,可能是光化学反应(主要在紫外线波段),或热效应 (主要在红外线区)。例如红斑(晒斑) (Erythema)是表皮受伤所致,有时真皮也有某种程度的伤害,而这些伤害源于光化学引起的反应。如果了解其危险性,针对准分子(Excimer)的紫外线激光所需的保护皮肤措施,就容易规划及执行。可见光与红外线激光束的照射,可能造成一级、二级和三级灼伤。能引起严重热灼伤的辐照度,也可能引燃纺织品,烧毁塑料制品 伤害的严重程度,决定于照射时间的长度,以及激光光的透入深度。一般说来,若照射时间持续1秒钟或更久,疼痛反应会引起闪避动作,使受照部位离开光束,因而曝照时间会只有1秒钟或更短。如果照射时间很短,10.6μm的高功率激光束不会造成深部组织的灼伤,因为这个波长的穿透深度很浅(约为20μm),事实上不会透过正常表皮角质层的厚度。二氧化碳激光对于表皮的伤害,是由于从角质层至更深处的热传导。但是,受到1064nm钕―雅克短脉波照射时,因为它能穿过数mm而进入组织内,所以刚超过灼伤阈值的曝照量,就足以造成深而严重的灼伤。钬- 激光(2.1μm)、KTP倍频激光(二倍频的钕―雅克,532nm)或氩激光(488 及514.5nm)造成的灼伤深度,介于二氧化碳与钕―雅克之间聚焦后的手术激光光点,或光纤尖端密集的辐照度,是用来将组织汽化或剥离的,所以对于焦点附近的皮肤极具危险性。反射后的激光束可能引燃衣物,造成皮肤的伤害和悲剧性的后果。使皮肤受伤的实际阈值,通常是数个J/cm2之谱,而这个程度的曝照量,不至于发生在手术激光的焦点外。

2、附加辐射(Collateral radiation)的危险性

激光的激发装置所产生未经放大的电磁辐射,会由激光装置的激光光出口(孔径)(Aperture)或机壳的缝隙逸出。由于其中可能有游离辐射,如紫外线或X 射线,所以可能引起伤害,尤其是长期曝照之后的危险性更高。注意机壳的紧密程度,避免长期靠近可能有附加辐射之处,可以大幅减少发生这类危险的机会。

二、相关的危险性及防范措施

相关的危险是激光或外围对象,可能因不当操作或故障、损坏而引起的危险,也包括正常操作时因为相关物质发生变化,而造成的危险。本节列举这类危险的细目,并说明防范之道。

1、高压电击

由于漏电或误触电路引起。若有良好接地,电线没有破损,非维修人员不碰触激光电路,则可避免这种危险。

2、电失火

因为电线短路、超载,或是电路旁之器材不耐高温及撞击电路部分所造成。注意检查电线,适量分散插座及开关之负荷,适当安置周围器材可以预防这种危险。

3、电路组件爆裂

激光中的电容器(Capacitor)、变压器(Transformer)最有可能爆裂,并因而造成击伤、失火、短路等。除了请维修人员定期检查这些器件的状况,并作必要之更新以外,避免过度使用,提防散热不良,可防止这类危险。

4、其他对象爆裂

激发激光用的强闪光灯,充有主动介质(Active medium)的气体管或离子体管(Plasma tube)可能因为不小心碰撞而爆裂。这些器件应该有坚固的护罩防止受撞击,并应防止掉落。

5、低温冷剂或压缩气体的危险性

激光或侦测器等所用的冷凝剂(Cryogenic coolant) 或压缩气体,可能因容器(如钢瓶)不安全或放置不当,而造成危险。防止这种危险的方法是:使用通过安全检查的容器,并依安全规定稳固地放置这些物品。

6、有毒气体或粉尘

激光使组织因光照汽化及高温分解产生可能有害的空飘污染物。高温分解产物与烤肉的烟尘相似,含有毒性物质及亚硝基胺等已知可致癌的物质。光化学反应产物及准分子激光的卤素气体外溢等,都会造成类似的危险。

良好的面罩等护具,功能完善的局部抽气排烟设备,是不可或缺的安全设施。烟气排出之前,务必要妥善过滤。

7、其他有害物质

红外线透镜或侦测器中的碲(Te)、镉(Cd),染料激光用的溶剂与染料,有些对象( 如变压器 )中的多氯联苯(Polychlorinated biphenyl; PCB),都是可能释出的毒性物质。使用这些物质时,务必采取适当的预防措施,使这些物质意外释出时得以迅速清除,以免发生污染。例如搭配局部抽气装置,在染料循环系统周围安置一些容器,以接收溢出或喷出之染料及溶剂,都是必要而可行的。

三、激光危险(Laser hazard)的分级

激光的附加辐射之危险性和相关其他的危险性,大多可藉适当的装置及措施加以防范。因此,激光的主要危险性在于其光束本身。根据激光光的危险程度加以分级(1至4级),可以分别采取恰当的安全措施,简化决定适当安全措施的程序,以免过与不及。关于激光之生物效应的基本认识,是了解激光危险性的知识基础。一旦知道危险在哪里,安全措施就显而易明了。

1、第一级 (Cla 1) 激光

激光打印机和各型光驱中,激光及其光束完全封闭于护罩内部,这是第1 级激光系统的一部份。在维修、调整过程中,这种系统的激光及光束即暴露出来,它的级别应视其波长与功率等因素认定之。 输出功率极低的激光,则是第1级激光中,与医疗应用较有关系的部分。它 的光束是可以安全地目视的,不会对眼睛、皮肤造成伤害。例如不超过0.39μW

的可见光激光;钕―雅克激光(Nd:YAG)基频(fundamental;1064nm)光束功率不超过 0.6mW,二倍频(second harmonic;double frequency;532nm)不超过0.39μW,四倍频(fourth harmonic;quadruple frequency;266nm)不超过0.8nW(0.8 x 10-9W),都属于第一级。

2、第二级(Cla 2)激光

第二级激光的光束久看有害,连续波可见光激光束功率高于第一级的上限,而低于1 mW时。这一级激光,也就是低危险激光。只有在故意反抗自然厌光反应(Aversion response),持续凝视时,第二级激光才会造成眼部伤害。非可见光激光没有列入第二 级者。

3、第三级(Cla 3)激光

总功率高于1.0mW的瞄准光束(Aiming beam)或对光激光(Alignment laser),具有第三级危险性。即使只在完成厌光反应之前的短暂期间内,有第三级激光光进入眼睛,就会有伤害。第三级又分为三(a)、三(b)两个副级。

第三(a)级激光是光束功率为1至5mW,强度不超过25W/m2的可见光激光。如果它的光束大部分都进入眼中,会引起中度的眼睛伤害。辐射率(注1)较低时,久看有害;辐射率较高时,眼睛受短期照射,即造成伤害;用仪器观看亦立即造成伤害。非可见光激光也没有属于三(a)级激光者。

第三(b)级激光的光束直接照射眼睛与皮肤,立即造成伤害。它包含一些脉冲激光,以及输出功率介于5mW 与500mW之间的连续波激光。

4、第四级(Cla 4)激光

输出功率高于0.5W(500mW)的连续波激光,属于第四级。如果使用不当,以致眼睛和皮肤受到直接光束或散射光束照射时,都会伤害眼睛与皮肤,及导致火灾。

5、注意事项

关于激光的级别,有三个特点值得加以强调: a、能产生医疗作用的,大多属第三(b)级和第四级。 b、脉冲激光只有第一, 三(b)和四级。

c、因为眼睛的聚光作用,须慎估造成伤害之照射剂量。

四、基本安全观念与措施

了解激光危险性所在之后,当可就激光的安全使用,建立制造者与操作者、使用者、管理者分工配合的基本观念及措施。

1、激光产品制造者的安全责任

制造者应提供周到的防护步骤及设施,使其产品具有基本的安全性。购买者验收时,则须确认所购产品具备此等安全性。 a、认定激光级别

制造者须测定光束质量,据以认定其产品之危险等级。 b、提供适切标示及指引

制造者须根据光束状况和级别,提供适切数据,包括在适当的位置( 如孔径处 ) 附着适当标志;并提供操作与维修之安全指引及重要规格数据。 c、备妥基本安全设施(注2)

激光产品应有坚固的护罩(Protective housing)、安全连锁(Safety interlock)、钥匙开关(Key switch)、发射指示器(Emiion indicator)、光束弱化器(Attenuator)、手动重开机装置(Manual reset)等。

2、「激光安全措施」部分小节

过去40年里,人们对于与激光相关危险性的了解,大致与激光问世初期相同,只是在个别安全措施上逐步提出方便性较高的主张,也逐步提出执行上须注意的细节。未来的发展,应该是沿着这种轨迹前进,例如对各种护目镜材料的安全限度认识更多之后,可以研制各波长分别适用的护目镜,尽量减少对于其他波长光线的阻挡,而让使用者能藉其他波长的非激光光线进行工作【目前的护目镜阻挡的光波频率范围大多较宽,而非单独过滤某波长,透入佩戴者眼中的光,呈现的是被阻挡的波段之互补色】。

此外,人们将会不断辨识出受到激光光照射时可能产生有害物质的情况,而提出相关的警告及安全措施。强脉波之电磁场可能产生的游离效应,以及X射线激光等的可能问世,也会造成新的安全顾虑。激光安全研究人员势必要研拟可行而有效的安全措施。从事与激光有关工作的人员,必须注意这些新发展。

第14篇:激光焊接总结

激光焊接总结

就“鹏桑普”焊接板芯208片,分析总结!

自2011年8月18日整板裁剪好开始调试焊接起,24小时连续工作五天完成任务。 前期我已对0.2mm铜板进行焊接调试,就调试板可以完美焊接了。可是焊接德国进口镀膜板时,又回出现焊接不上及焊点太大的问题。

经过调试,同样是0.2mm的铜板用不同的工艺焊接,后面发现主要有两个问题:

1、铜板材质不一样,表面发光效果会影响激光焊接工艺;

2、镜片:激光聚焦前面的保护镜片,保护飞溅不伤害激光聚焦。保护镜片透射率及清晰度一定要好。

在整批任务的完成过程中还出现了很多问题:

1、伺服电机卡死现象;------先调伺服电机5A编辑器不成功,后更换。(主要是Y轴方向不能灵活运动)

2、有漏焊及脱焊现象;------通过把铜板垫高气压加大,让铜管与铜板更有效地接合后焊接。

3、德国进口镀膜铜板反面出现两种颜色,一种很光洁(要求功率会相对高点),一种看起来有氧化现象(相对功率低点,而且容易焊接);------工艺偏向光洁面,功率偏大,氧化面焊点较大,有铜飞溅。

4、在焊接过程中,因为功率太大,铜板飞溅也就很大,保护镜片损害相当严重,使用监视器查看焊缝越来越模糊,越是模糊就越要加大功率,最后镜片不能使用;------在保证焊点的前提下劲量调小功率,让飞溅减小。镜片稍模糊时用棉布搽拭干净,镜片严重模糊时更换镜片。

5、在连续焊接24小时后,监视器的电源无故失效;------更换类似电源。

6、在焊接过程中,由于工装不完善经常出现碰撞现象;------焊接过程中多注意观察调节,要认真、要专心的工作。

7、工装不完善,剪板公差无法精确到1mm以下;------工装要根据铜板与板芯中心对称,剪板要求精准。

8、焊接到最里面的时候,需要爬上平台进行调试很不方便。------把易焊的一面装在里面。

经过大批量焊接,机器稳定了好多,我们也都学着能够熟悉掌握它了!

第15篇:激光测距应用

激光测距应用

应用领域:

电力、水利、通讯、环境、建筑、地质、警务、消防、爆破、航海、铁路、农业、林业、房地产、休闲/户外、反恐/军事 主要应用方向:

 在钢铁厂和轧钢厂用于过程监控  料位、液位的测量

 行车定位系统、装卸处理设备的定位系统

 对人力所不能到达部位的测量,如罐装物、管道、集装箱等  车辆、船舶的定位监控系统  起重安装设备位置控制  不宜接近的物体测量

 距离、位置、液位、料位、生产线料坯传送定位  行吊XY定位  电梯运行测量  大型工件装配定位  运动物体位置监控  大型货架库存管理  超大物体几何计量  靶距自动控制  电气化铁路接触网测量

 铁路建筑物限界测量以及江河湖海等的水位测量。 测距发展路线:  民用,手持式  工业用,高可靠性 市场开拓方式:  大客户

 代理商,借助代理商的客户群

1 具体应用示例: 1.汽车防撞探测器

一般来说,大多数现有汽车碰撞预防系统的激光测距传感器使用激光光束以不接触方式用于识别汽车在前或者在后形势的目标汽车之间的距离,当汽车间距小于预定安全距离时,汽车防碰撞系统对汽车进行紧急刹车,或者对司机发出报警,或者综合目标汽车速度、车距、汽车制动距离、响应时间等对汽车行驶进行即时的判断和响应,可以大量的减少行车事故。在高速公路上使用,其优点更加明显。 2.车流量监控及车轮廓描画

这种使用方式一般固定到高速或者重要路口的龙门架上,激光发射和接收垂直地面向下,对准一条车道的中间位置,当有车辆通行时,激光测距传感器能实时输出所测得的距离值的改变,进而描绘出所测车的轮廓。这种测量方式一般使用的激光束发散角度较小,测距范围一般小于30米即可,且要求激光测距速率比较高,一般要求达到几百赫兹就可以了。这对于在重要路段监控可以达到很好的效果,能够区分各种车型,对车身扫描的采样率可以达到10厘米一个点,且对车流限高,限长等都能实时输出结果。如图3。

2 在没有车辆到来时,激光测距传感器测出的是一个距离常量,也就是测距仪到地的距离,当有车辆从测距仪下面经过时,距离值改变,当距离值再次回到常量就认为有一辆车通过,根据这种方式我们可以对通过一些路段的车流量进行监控。现在常用的方法是对一段时间内的车流进行统计平均的方法,带有很大的估计成分,而视频统计的方法还有很多现实应用的困难,因此,激光测距统计方法为车流量统计提供了一种可行的方案。 3.车辆行人违法监测

由于激光测距传感器的光束不是实质性的障碍,在利用激光测距传感器对路面进行监控的时候,并不会阻碍交通的正常运行。因此,在一些禁停或者禁止行人车辆通行的路段,用激光束平行路面以一定高度进行固定发射或者以一定角度进行扫描,当遇到有车辆违法停车闯红灯或者行人违法跨越护栏等,激光测距距离值改变,可以进行报警或者警示。这种应用光束不必要太宽,但一般要求测距距离比较长,以确保一定路段长度的防护距离。这种方式构成的智能交通违法监控系统将在交通物联网中得到很大的应用。 4.激光测速传感器

激光测距传感器是激光测距技术在交通管理领域最早的一种形式,因为其卓越的性能,在实际应用中逐渐得到普及。激光测距传感器是采用激光测距的原理,是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距,取得在此时间间隔内被测物体的距离变化,从而得到该被测物体的移动速度。激光测速仪分为固定式的和移动式两种,固定式的一般固定在路边或者龙门架上,以一个比较小的角度迎向来车,一般通过车牌反射进行测量,测量精度比较高,可以达到±1公里/小时,测速范围可达250公里/小时,测距范围在此应用中不用太长,一般80到100米即可。移动式激光测速仪对操作要求比较高,一般光束发散角度要大于3 mrad,鉴于激光测速的原理,激光光束必须要瞄准垂直与激光光束的平面反射点,又由于车辆处于移动状态,车体平面不大,且测速需要一定时间,只能作为临时测速,取证应用。激光测距传感器由于光束发散角度较小,便于测速取证,不像雷达多普勒测速仪,在多车道测量时不能确知超速的具体车辆,且由于激光测速传感器发射的是近红外的光波,不能被雷达探测器、电子狗等探侧,且不易受市区雷达杂波干扰。鉴于激光测距传感器的上述优点,在智能交通中的应用将越来越普及。如图2。

3

5.测量传送带上箱子的宽度

使用两个发散型传输时间激光测距传感器,在传送带的两侧面对面安装。因为尺寸变化的箱子落到传送带上的位置是不固定的,这样,每个激光测距传感器都测量出自己与箱子的距离,设一个距离为L1,另一个为L2。此信息送给PLC,PLC将两个激光测距传感器间总的距离减去L1和L2,从而可计算出箱子的宽度W。 6.在港口码头上的使用

4 使用激光测距传感器,可以测量船只到船只的距离和船只到船只的相对速度。在一艘船只移动的过程中,用来检测船只到码头或到另外的船只的的相对距离和速度,船只根据激光测距传感器输出的数字信号,调整船只行进的速度和航线。 如果使用云台可以测量一定角度范围的物体的距离,并且可以知道在那个角度有物体,其距离和相对速度。 7.在火车站上的使用

使用激光测距传感器,可以测量火车到站台的的距离和火车到火车到站台的相对速度。

8.在石油钻机上的使用

使用激光测距传感器,可以测量游车到塔顶的距离和相对速度,防止“上碰下砸”事故的发生。

9、保护液压成型冲模

5 机械手把一根预成型的管材放进液压成型机的下部冲模中,操作者必须保证每次放的位置准确。在上部冲模落下之前,一个发散型传感器测量出距离管子临界段的距离,这样可保证冲模闭合前处于正确位置。

10、二轴起重机定位

用两个反射型传感器面对反射器安装,反射器安装在桥式起重机的两个移动单元上。一个单元前后运动,另一个左右运动。当起重机驱动板架辊时,两个传感器监测各自到反射器的距离,通过PLC能连续跟踪起重机的精确位置。

激光轮廓扫描仪

应用方向: 港口应用 1.岸吊大梁防撞

防止大梁与轮船上的烟囱、天线等相撞。 2.岸吊集卡定位

通过测量集装箱的轮廓来判断卡车位置,通过面板显示司机应前进或后退的距离。

3.轮胎吊地面防撞

通过区域保护功能,防止轮胎吊的前进方向上与卡车、人物等障碍物碰撞,同时可起到防止两台轮胎吊相撞的目的。 4.倒车雷达

通过区域保护功能,防止港口重型车辆在倒车时与卡车、人物等障碍物碰撞。

5.轮胎吊/轨道吊防打保龄

通过测量堆场中集装箱的轮廓,控制吊具的提升高度,确保吊具及吊具上的集装箱不与堆场中的集装箱碰撞,同时做到优化操作路线,提高效率的功能。 交通应用 1.车辆超限检测

通过轮廓测量功能,测量过往车辆的最高,最宽值。 2.货车体积测量

通过轮廓测量功能,测量过往车辆的最高,并计算车辆的体积。

6 3.铁路货运安全检测门

通过轮廓测量功能,测量过往车辆的截面,将截面数据与设定值对比,检测是否超出。 4.铁轨障碍物检测

通过轮廓测量功能,测量在铁轨上是否有障碍物及障碍物的大小、位置。 其它应用

1. 机器人和AGV自动导航车

通过轮廓测量功能,实现机器人自动导航或防撞,或地图扫描。 2. 船闸应用

通过区域检测功能,检测航道上是否有船经过,以避免与船闸相撞。 3. 盘煤系统

安装在堆取料机上,自动盘煤。 4. 人数统计

监控人流密度,控制区域安全及节能等作用。 5. 安防

通过人眼不可见的红外扫描,广泛应用于核电、军队、监狱、博物馆等重要场合的安防应用。 6. 地图构建

通过轮廓测量功能,实现无人车的自动避障或周围环境的轮廓扫描。 7. 机器人轮廓扫描及定位

通过轮廓测量功能,扫描物体的轮廓及位置,方便机器人抓取。 市场开拓方式:  大客户

 代理商,借助代理商的客户群

具体应用: 港口应用 1.岸吊大梁防撞

防止大梁与轮船上的烟囱、天线等相撞。

7

2.岸吊集卡定位

通过测量集装箱的轮廓来判断卡车位置,通过面板显示司机应前进或后退的距离。

3.轮胎吊地面防撞

通过区域保护功能,防止轮胎吊的前进方向上与卡车、人物等障碍物碰撞,同时可起到防止两台轮胎吊相撞的目的。

8

4.倒车雷达

通过区域保护功能,防止港口重型车辆在倒车时与卡车、人物等障碍物碰撞。

5.轮胎吊/轨道吊防打保龄

通过测量堆场中集装箱的轮廓,控制吊具的提升高度,确保吊具及吊具上的集装箱不与堆场中的集装箱碰撞,同时做到优化操作路线,提高效率的功能。

9

交通应用 1.车辆超限检测

通过轮廓测量功能,测量过往车辆的最高,最宽值。

2.货车体积测量

通过轮廓测量功能,测量过往车辆的最高,并计算车辆的体积。

10

3.铁路货运安全检测门

通过轮廓测量功能,测量过往车辆的截面,将截面数据与设定值对比,检测是否超出。

4.铁轨障碍物检测

通过轮廓测量功能,测量在铁轨上是否有障碍物及障碍物的大小、位置。

11

其它应用

1. 机器人和AGV自动导航车

通过轮廓测量功能,实现机器人自动导航或防撞,或地图扫描。

2. 船闸应用

通过区域检测功能,检测航道上是否有船经过,以避免与船闸相撞。

12

3. 盘煤系统

安装在堆取料机上,自动盘煤。

4. 人数统计

监控人流密度,控制区域安全及节能等作用。

13

5. 安防

通过人眼不可见的红外扫描,广泛应用于核电、军队、监狱、博物馆等重要场合的安防应用。

6. 地图构建

通过轮廓测量功能,实现无人车的自动避障或周围环境的轮廓扫描。

14

7. 机器人轮廓扫描及定位

通过轮廓测量功能,扫描物体的轮廓及位置,方便机器人抓取。

15

第16篇:激光的话教案

【教学目标】

1.认识“激、殊、筒、聚、削、剑、缝、武、炮、强、敌、途、且、棒、幻、晰、类”17个生字,会写“且、束、敌、钢、断、实、集、造”8个字。认识“斤字旁”。

2.正确、流利地朗读课文。认识激光的特点和用途,感受激光带给人们的生活乐趣。

3.让学生感受激光的神奇,激发热爱科学、探索科学的兴趣和热情。

【教学重点、难点】

1.正确读准17个会认字。按正确笔顺书写8个会写字,并注意安排好字的间架结构。认识并正确书写1个部首。

2.了解课文内容,正确、流利地朗读课文。

【教学过程】

第一课时

一、导入新课。

多媒体展示激光的神奇。

[激发学生学习新课的兴趣,对科学知识的好奇心,活跃课堂气氛。]

二、初读课文,整体感知,学习生字。

(一)生自由读文,读准字音。边读边画出不认识的字,不认识的字用自己喜欢的方式解决(拼音节、结合上下文猜字、问同学、问老师等。)

[引导学生自己发现、解决问题,尊重学生的个性,使他们自主选择学习方式,教师要引导学生选择有利于自己发展的方式。自己能解决的问题应独立解决,不依赖他人。比如自己可以拼读的音节,不能为图省力而去问别人。]

(二)小组学习,大家互相读,注意听字音是否读准确,互相评价。

个人把圈画出来的字和同学说一说,并把不理解的词放在小组里讨论。

[让学生开展有效的合作学习,培养努力探究,与人合作的能力。]

(三)请认为自己读得好的同学站起来,展示自己。

[让学生树立自信心,时时激励自己,肯定自己。]

(四)集体交流,学习生字。

1.抽读生字卡片:

1)学生领读生词。

2)开火车认读:激、殊、筒、聚、削、剑、缝、武、炮、强、敌、途、且、棒、幻、晰、类。

3)不认识的字再进行重点学习,学生交流识记方法。

[在认字过程中渗透汉字的知识、培养识字的能力。分析字形以会写字“且”、“断”、“集”为主。]

4)再读读易错字,组词或造句。

2.小游戏:

猜一猜:木中间有个口念什么?隹下面是个木念什么?„„

(五)再读课文。

生自由读文,要求读正确、通顺。

三、指导写字。

(一)生整体观察字形,指出易错字。

(二)重点指导:

且:独体字,注意笔画间的间架结构,位置安排。可与“目”比较。断:先写“米”,再写“竖折”,右边”“斤”的撇应过竖中线。

集:上面是“隹”,比“住”多一横;下面的“木”横要长,托住上半部。

(三)学生读读、写写。

四、作业。

1.生字、词。

2.朗读课文。

第二课时

一、导入新课。

问:上节课,我们初读了13课,同学们认识了“激光”这种神奇的光。这节课,让我们更加深入地了解它,听听它到底说了些什么。(板书课题)

二、复习检查。

(一)会认字(出示卡片组词)。

(二)会写字(纸板听写,结果予以展示与指导)。

三、细读课文,理解体味。

[出示课件]

要求:

1、仔细读课文,你都知道了什么?边读边画出有关语句并标出每段序号。

2、读了课文想:你有什么不懂的问题?(分组交流解决)

3、组内解决不了的问题全班交流,你还有哪些不明白的地方?标注出来。

(教师做好板书准备)

[个人自学,小组讨论,集体交流。]

[让学生学会自主、探究、合作学习,培养学生主动积极的参与精神和合作精神。使学生的认知不断得到完善和升华,最后对课文内容形成初步的自我理解。]

生谈收获,师随机出示有关句子。

(一) 宏观理解:

1、课文共有几段?

2、激光到底说了些什么?(板书) A.自我介绍 B.激光的特点 C.激光的用途

3、这3点分别对应课文哪些段落?

(二) 深入分析

1、第一自然段。(自我介绍)

A. 朗读这段

师板书:特殊,并让生说对这个词的理解

B.仿照这段也说一句自我介绍的话(可长可短,1—3句话就行)

我叫(

),今年(

)岁了,我喜欢(

)。

2、第二自然段。(激光特点)

(1).体会“散开”和“集中”两词。(实物展示)

(2).朗读时“都不一样”,“而是”,“最”要加重语气,最后一句应读出自豪的情感。指名读,同学评价,指导读,自由练读,指名读。

3、第三自然段。(激光在医院和战场上的用途)

(1).生读有关内容,师出示课件:

[我把很多的力量聚集到一点上,就成了削铁如泥的利剑。]

体会“聚集”、“削铁如泥”、“利剑”。

观察53页插图。

要求:朗读出自己的感受。

练读,指名读。

(2).[„„最快的刀,„„又细又光洁。]

生说体会后,练习朗读。指名读。

(3).[„„理想的手术刀,„„减少流血,„„减轻痛苦。]

要求:读出激光的优点。

(4).[„„强大的武器,„„准确无误„„]

结合课外资料(如生没有相关资料,教师就用课件出示)让生理解激光枪、炮的巨大威力。

生表情朗读。

(5).放本段写的内容的实际课件,一生朗读,其他生边听边看。

[把对词的理解放在语境中,结合上下文了解文中词语的意思。自读、自悟,提高阅读能力,积累词汇,形成良好的语感。感受激光的神奇,科学的伟大。]

4、第五自然段。(激光在生活中的用途)

生汇报自学成果,师打相应课件。

[„„不同颜色„„,彩色„„飞舞,„„不断变幻„„图案,装点„„]

生谈体会后,感情朗读。

要求:读出美丽与趣味。练读,指名读。

5、第

六、七自然段。(激光在生活在的用途)

(1).第六自然段,理解“清晰”,放课件。

[减低学习难点,对留声机有一个直观、感性的认识。]

(2).第七自然段,生结合生活理解。

(三)、总结归纳。

看板书,生归纳:激光有哪些用途?

自由谈感受。

四、拓展延伸。

问:生活中,你还知道激光有哪些好处?

生交流搜集的资料。

问:你希望激光还能为人类做哪些事情?

生展开想象,畅所欲言。

[培养学生初步具备搜集和处理信息的能力,激发其想象力和创造潜能,探索科学的兴趣和热情。]

师:是呀,激光在我们的工作、生活中,发挥着重要的作用。有了它的存在,使人类以前想做却做不成的事,如今变得非常简单,令我们的生活更加方便快捷、丰富多彩。

五、作业。

A.熟读课文

B.收集激光的相关知识和用途。

六、板书设计:

激光的话 ① /②/③④⑤⑥⑦

在医院、工厂里: 激光刀 激光的用途 在战场上: 激光枪、激光炮

在生活中: 光束、唱片、动画片

第17篇:激光切割技术

激光切割技术

1.激光切割技术基本概念

激光切割是利用高能量密度的激光束作为“切割工具”对材料进行热切割的一种材料加工方式,是激光加工行业中最重要的一项应用技术。1971年用CO2激光切割包装用夹板,首次开辟了激光切割在工业领域中的应用。随着激光切割设备的不断更新和切割工艺的日益先进,激光切割技术可实现各种金属,非金属板材及众多复杂零件的切割,在汽车工业,航空航天,国防等领域获得了广泛应用。

2.激光切割技术基本原理和分类

2.1 激光切割技术基本原理

在激光束能量作用下,材料表面被迅速加热到几千至上万度而熔化或气化,随着气化物逸出和熔融物体被辅助高压气体吹走,达到切割材料的目的。脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料。

2.2激光切割技术的分类

激光切割可分为:激光气化切割,激光熔化切割,激光氧化切割和激光划片与控制断裂四类。

(1)激光气化切割:利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始气化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的气化热很大,所以激光气化切割时需要很大的功率和功率密度。激光气化切割多用于极薄金属材料和非金属材料的切割。

(2)激光熔化切割:激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴吹非氧化性气体,依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全气化,所需能量只有气化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢,钛,铝及其合金等。

(3)激光氧化切割:原理类似于氧-乙炔切割。是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体与切割金属发生作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧化切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于激光气化切割和熔化切割。激光氧化切割主要用于碳钢,钛钢以及热处理等易氧化的金属材料。

(4)激光划片与断裂控制:激光划片是利用高能量密度的激光束在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。断裂控制是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。

3.激光切割的工艺特点和应用范围

3.1 激光切割工艺特点

(1)切割质量好,精细

由于激光光斑小,激光切割切口细窄,切割表面光洁,热影响区宽度很小,变形小,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为最后一道工序。

(2)切割效率高

由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有数控工作台,整个切割过程可全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三位切割。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上,下料的时间。

(3)非接触式切割

激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需要改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。

(4)切割材料的种类多

激光切割材料包括金属,非金属,金属基和非金属基复合材料,皮革,木材及纤维等。对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。

(5) 缺点:激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且随着工件厚度的增加,切割速度明显下降。

3.2 激光切割的应用

在材料方面受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中,小厚度的板材和管材,而且随着工件厚度的增加,切割速度明显下降。激光切割设备费用高,一次性投资大。大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精密的加工方法,几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。

在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。

激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用。不仅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光进行服装剪裁,可节约衣料10%~12%,提高功效3倍以上。

适合采用CO2激光切割的产品大体上可归纳为三类:

第一类:从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件,特别是轮廓形状复杂,批量不大,一般厚度;12mm的低碳钢、;6mm厚的不锈钢,以节省制造模具的成本与周期 。已采用的典型产品有:自动电梯结构件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。

第二类:装饰、广告、服务行业用的不锈钢(一般厚度3mm)或非金属材料(一般厚度20mm)的图案、标记、字体等。如艺术照相册的图案,公司、单位、宾馆、商场的标记,车站、码头、公共场所的中英文字体。

第三类:要求均匀切缝的特殊零件。最广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.7~0.8mm的槽,然后在槽中镶嵌刀片。使用时装在模切机上,切下各种已印刷好图形的包装盒。国内近几年来应用的一个新领域是石油筛缝管。为了挡住泥沙进入抽油泵,在壁厚为6~9mm的合金钢管上切出0.3mm宽的均匀切缝,起割穿孔处小孔直径不能大于0.3mm,切割技术难度大,已有不少单位投入生产。

4.激光切割工艺参数与质量评定

4.1激光切割工艺参数

(1)光束横模

① 基模 又称为高斯模,是切割最理想的模式,主要出现在功率小于1kw的激光器。 ② 低阶模 与基模比较接近,主要出现在1-2kw的中功率激光器。 ③ 多模 是高阶模的混合,出现在功率大与3kw的激光器 (2)激光功率

激光切割所需要的激光功率主要取决于切割类型以及被切割材料的性质。气化切割所需要的激光功率最大,熔化切割次之,氧气切割最小。激光功率对切割厚度、切割速度和切口宽度等有很大影响。一般激光功率增大,所能切割材料的厚度也增加,切割速度加快,切口宽度也有所加大。

(3)焦点位置

离焦量对切口宽度和切割深度影响较大。一般选择焦点位于材料表面下方约1/3板厚处,切割深度最大,切口宽度最小。

(4)焦点深度

切割较厚板时,应采用焦点深度大的光束,以获得垂直度较好的切割面。但焦点深度大,光斑直径也增大,功率密度随之减小,使切割速度降低。若要保持一定的切割速度,则需要增大激光的功率;切割薄板宜采用较小的焦点深度,这样光斑直径小,功率密度高,切割速度加快。

(5)切割速度

切割速度直接影响切口宽度和切口表面粗糙度。对于不同材料的板厚,不同的切割气体压力,切割速度有一个最佳值,这个最佳值约为最大切割速度的80%。

(6)辅助气体的种类和压力

切割低碳钢较多采用氧气作辅助气体,以利用铁-氧燃烧反应热促进切割过程,而且切割速度快,切口质量好,可以获得无挂渣的切口。切割不锈钢时,常采用O2+N2混合气体或双层气流,单用氧气在切口底边会发生挂渣。气体压力增大,动量增加,排渣能力增强,因此可以使无挂渣的切割速度增加。

氧气纯度对切割速度有一定的影响,研究表明,氧气纯度降低2%,切割速度就会降低50%。

喷嘴形状也影响激光切割质量和效率。不同切割机采用不同形状的喷嘴。

4.2激光切割质量评定

与其它常规加工方法相比,激光切割具有更大的适应性。首先,与其他热切割方法相比,同样作为热切割过程,别的方法不能象激光束那样作用于一个极小的区域,结果导致切口宽、热影响区大和明显的工件变形。激光能切割非金属,而其它热切割方法则不能。 一般来说,激光切割质量可以由以下6个标准来衡量。 (1)切割表面粗糙度RZ (2)切口挂渣尺寸 (3)切边垂直度和斜度u (4)切割边缘圆角尺寸r (5)条纹后拖量n (6)平面度F 5.激光切割设备

激光切割设备与焊接设备基本类似,区别是焊接需要使用激光焊枪,而切割使用激光割炬。激光切割大都采用CO2激光切割设备,主要由激光器、导光系统、数控运动系统、割炬及抽烟系统组成。

激光器由激光电源提供高压电源,产生的激光经反射镜、导光系统把激光导向切割工件所需要的方向;数控运动系统主要用于调节割炬的移动方向,割炬与工件间的相对移动有三种情况。

① 割炬不动,工件通过工作台运动,主要用于尺寸较小的工件。 ② 工件不动割炬移动 ③ 割炬和工作台同时运动。

割炬主要包括枪体、聚焦透镜和辅助气体喷嘴等零件。激光切割时,割炬必须满足下列要求。

④ 能够喷射出足够的气流。

⑤ 割炬内气体的喷射方向必须和反射镜的光轴同轴。 ⑥ 割炬的焦距能够方便调节。

⑦ 切割时,保证金属蒸汽和切割金属的飞溅不会损伤反射镜。

激光切割时,要求激光器输出的光束经聚焦后的光斑直径最小,功率密度最高。喷嘴用于向切割区喷射辅助气体,其结构形状对切割效率和质量有一定影响。喷孔的形状有圆柱形、锥形、和缩放形等。一般根据切割工件的材质、厚度、辅助气体压力等经试验后确定。

6.激光切割的应用实例

6.1布料激光切割

制衣行业中使用的服装布料激光切割机打破了传统手工和电剪速度慢和难以排版,充分解决了效率达不到和浪费材料的难题.速度快,操作简单,只需把所要裁剪的图形及尺寸输入到电脑,机械就会把整张的材料裁剪成您所需要的成品,不用刀具、不需要模具,利用激光实现非接触式加工,简便快速。布料激光切割机与传统的切割方式相比不仅价格低,消耗低.操作更方便,效果更好,并且因为激光加工对工件没有机械压力,所以切割出来产品的效果,精度以及切割速度都非常良好.并且还具有操作安全,维修简单等特点.可连续24小时工作。

用于皮革、箱包企业及皮鞋、鞋材生产企业的激光切割雕刻机, 集切割、雕刻和镂空于一身,适用各种皮革料的加工:高档鞋材、皮包、皮衣切割特殊形状,无毛边,尺寸标准,误差小(±0.1mm),效果柔软,无高周波或刀模切压的生硬感。另可于皮革上刻画特别效果或图案,使成品更显精细及别具创意。

6.2激光切割在饰品中的应用

饰品加工是一门对比特殊的职业,由于主要是针对一些稀有的贵金属的加工改造,所以对加工改造的设备要求十分的高。可是这对小型激光切开机来说,确是一个十分好的机会,它极好的处理了加工饰品中的一些难题,并且受到了各个厂家的热捧。

运用小型激光切割机加工饰品在不需开模的情况下,就可以直接加工出想要的商品,并且精度十分的高,加工时刻只需要短短的几分钟就可以。不仅缩短了加工时刻,还降低了成本。

6.3激光切割在眼镜行业中的应用

以往眼镜行业主要利用模具做镜框,不同样式需要做不同模具,所需成本高,效率低。直到激光切割机投入后,开发新的款式只需在软件上呈现,速度快、精度大,特别适合小量、多款式的生产模式。甚至可以做到一台光纤激光切割机能够快速加工出了不同款式的眼框,为个性定制眼镜解决后顾之忧。

除此之外,激光切割机能够在板材上任意的设计图形,速度快,精度高,一次成型,无需后续处理,比传统切割设备快十几倍,极大的提高加工效率,可视排料,紧密贴合,节省材料。先进的工艺可提高眼镜厂家的新产品开发速度,能够快速收回设备投资成本。 眼镜专用激光切割机能在板材上切割任意的设计图形,速度快,精度高,一次成型,无需后续处理,比线切割快十几倍,极大的提高加工效率,可视排料,紧密贴合,节省材料。先进的工艺可提高贵公司的新产品开发速度,最快为您收回设备投资成本。一机多用,既能满足客户对平板的切割要求,也能满足管圆及异形材料(方钢、扁铁、槽钢、方管)的切割。

6.4激光雕刻

使用激光雕刻和切割,过程非常简单,如同使用电脑和打印机在纸张上打印。您可以在Win98/Win2000/WinXP环境下利用多种图形处理软件,如CorelDraw等进行设计,扫描的图形,矢量化的图文及多种CAD文件都可轻松地“打印”到雕刻机中。唯一的不同之处是,打印将墨粉涂到纸张上,而激光雕刻是将激光射到木制品、压克力、塑料板、金属板、石材等几乎所有的材料之上。

7.参考文献

[1] 李亚江,王娟等编著.特种焊接技术及应用.北京:化学工业出版社,2014.[2] 关桥.高能束流加工技术—先进制造技术发展的重要方向.航空制造技术,1995.

第18篇:奇异的激光

五年级语文下册教学设计

洪水学区语文备课组 《奇异的激光》

教学目标

1.通过流利的朗读课文,掌握本课的9个生字,正确理解读写“研制、灼伤……”等词语。

2.理解课文内容,了解激光的用途,理解激光是“奇异”的光。

3.了解几种常见的说明方法,并能找出本课介绍激光特点的说明方法。

4.激发学生对激光的探究兴趣,培养学生从小热爱科学。教学重点

理解课文内容,了解激光的用途,理解激光是“奇异”的光。

教学难点

理解课文内容,了解激光的用途,理解激光是“奇异”的光。

教学方法

读中感悟,以读促思。 教具准备 多媒体课件 课时安排 两课时

二次复备

教学过程

第 一 课 时

一、激发兴趣,引入新课

1.谈话导入:生活中,你知道哪些光?谁能介绍一下自己对这些光的了解?

2.导入新课,就课题质疑,师生整理归纳。3.师生板书课题:奇异的激光

二、自主学习,预习展示

1.检查自学情况。(出示生字,开火车读,抢读,齐读)

2.检查朗读。(指名朗读课文,集体正音)

三、初读课文,了解内容

1、用自己喜欢的方式快速读课文,感知内容,理清层次,了解小标题的作用。

2、确定目标,导学引路。

就学生最感兴趣的部分确定教学内容,师上生共同确定学习方法:

(1)采用自己喜欢的方式读课文,理解字词,勾画说明激光特点及用途的语句。

(2)再读课文,品词析句,加深理解,了解说明方法,体会其作用,并提出不理解的地方,相机了解分号的用法。

(3)小组交流,互相补充、释疑。

(4)有感情地朗读,强调激光的特点及用途,

二次复备

以体现其神奇。自评、组内互评。 (5)全班交流。指导朗读。

3.默读课文,认识本文运用小标题为分段依据的形式。

总——分——总。

四、探究质疑,教师筛选

1.为什么激光是奇异的光?(学生边回答边随即板书,)

2.你还指当激光有哪些用途?(小组内交流) 3.课文用了哪些方法来介绍激光的特点?

五、课堂检测

1.众里挑一(选择正确的读音打----) 目眩(xuán xuàn ) 灼伤(zhuó zuò) 暂时(zǎn zàn ) 桥梁(liáng niáng ) 砰砰(pēng pēn ) 凸透(āo tū) 2.通过预习,我知道这是一篇_______,它的主要内容是

3.通过查找资料,我知道激光还有其它的用处。比如_______________

六、小结

其实,激光的用途还有更多,有待于我们进一步去开发和研究,相信在不远的将来,就在咱们班中有同学在研究激光这一科学领域中传出佳音。

二次复备

第 二 课 时

一、复习引入

1.(课前板书:奇异的激光) 齐读课题 2.听写生字词语 3.指名读课文

二、研读文本,探究解疑

1.学习第一段,了解语言表达方法: (1)比较句子: ①你知道吗?现在世界上最亮的光,最快的刀,最准的尺是激光。

②你知道吗?现在世界上最亮的光是激光,最快的刀是激光,最准的刀是激光。

(通过比较,了解表达方法,通过三次重复更能体现只有激光才是最亮的、最快的、最准的光,同时增强语势,强调激光的神奇。) (2)进行语言训练:把激光作为主语表达? (让学生懂得相同的意思可以用不同的句式表达,感受中国的语言文字很有魅力。) 2.学习最亮的光的部分,看看它奇异在哪里。 (1)让同学们自由的读最亮的光这一部分,看看哪些句子最能表现出激光是最亮的光,划一划,读一读,想一想。 (2)同桌交流。 (3)全班交流。

二次复备

A比如说,太阳、电灯发的光都是向四面八方照 射的;手电筒和探照灯虽然能将光集中起来向一个方向发射,然而,这种光经过一段长距离后,还是要向四面八方散射,激光却有很强的方向性,也就是说,它能集中向一个方向发光。

体会激光具有很强的方向性,能集中向一个方向发光。同时了解写作方法。作者运用了对比的写作方法,体现出激光具有方向性,能集中向一个方向发光,所以很亮。

B最亮时它比太阳还要亮100亿倍呢。 体会激光最亮,抓住100亿倍这个数据来体会,同时通过读来加深感受。并了解作者运用的写作方法:列数据,以数据说话,以数据来说清道理。

C打个比方说;如果看太阳的话,就会有暂时的目眩感觉;我们如果对着激光看,眼睛就会严重受损以至永久地失明。

进一步体会激光是最亮的,同时了解写作方法,作者运用了举例子、对比的说明方法,更加突出激光是最亮的。并且理解分号的作用。

了解最亮的光在军事中的作用。

三、展示交流 1.小组内交流

2.集体交流,多元化的评价。

二次复备

四、拓展提升

1.过渡:激光的用途远不止这些,在我们的日常生活中也能见到激光的身影,你们想一想,都可以在哪些地方见到它呢?

2.学生自由发言。

3.导语:关于激光,课前老师也搜集了一些相关的资料,我们来看一看。

课件出示:部分关于激光的资料,全班学生阅览。

五、课末检测 1.课文回放

①激光有很强的方向性,也就是说,它能( )。 ②激光是一种( ),是( ),它与太阳、电灯等发光的光( )。

③( )激光发光的方向集中,( )它能发出特别亮的光。

2.读句子,体会表达效果

现在世界上最亮的光是激光 ,最快的刀是激光,最准的尺是激光。

激光真是一种奇异的光啊! ① 简要说说激光的奇异在哪里?它有哪些特点? ② 体会排比句的表达效果。

_________________________________________ ③写一个排比句

_________________________________________

二次复备

六、总结升华

这节课,我不光了解到有关激光是最亮的光的特点和作用,还学习了运用作比较、举例子、列数据的说明方法,来把一件事说清楚,说具体。今后我希望同学们能举一反三,用这种方法学习类似的课文。

二次复备

板书设计

教后小记

奇异的激光 最亮的光

最快的刀 最准的尺

第19篇:激光教学设计

《激光》教学纪实

黑龙江省密山市裴德镇中心学校 于凤娟

一、动画激趣导入课题

师:今天老师给同学们带来了一段非常精彩的舞蹈表演,大家想看吗?(播放激光舞)

师:视频中那奇异的绿色光束是什么? 生:激光。

师:激光这种高新技术,是人类历史上从未有过的神奇光源。对于我们来说也许很陌生,但是他却在军事、医学等方面应用十分广泛,并且有着特殊的贡献。 今天曲老师就带领大家走进激光的奇异世界,揭开他神秘的面纱。 师: 请同学们跟老师一起书写课题 板书课题

师:激光是堪称20世纪影响人类的重大发明之一,齐读课题记住它 生:读课题--13激光

二、初读课文整体感知

师:这是一篇说明文,猜想一下课文会从哪些方面介绍激光呢? 生:我想激光的特点? 生:激光的用途? 生:激光的„..师:是否会如你们所料呢?打开课文走进激光的世界自己去寻找答案吧,自由读文注意读准字音,读通句子然后完成书上93页第一题。

三、检查字词概括重点

师:在走近激光世界前,老师想看看你们对生字掌握的情况。开火车读生字。

一关:读(开火车读)

损伤、乃至、钢花四溅、轴承、啪啪声、咝咝声、代替、测距仪、用途、预报、地震、凸透镜、灼伤

2关:对号入座老师说意思或近义词初步理解词语 如:老师说甚至的近义词:(乃至)拟声词,区别损伤与灼伤。 师:词语读得准确流利,理解的深刻,那课文读的怎么样?我要找同学读来听听。指名读,其他同学结合93页第一题,边听边思考本文围绕激光写了那些内容? 生:写了激光的特点(集中方向、产生高温)

生:激光的用途(军事上,工业上、医学上、测量、其他) 生:写了激光其他用途及和人类的关系

师:读了一遍课文就有这么多收获,同学们了解到了激光许多不为人知的本领。 如果给激光这些本领加上几个小标题,你会选用文中的那些句子来作为标题呢? 生:最亮的光、最快的刀、最准的尺 师:这三句话分别在文中的什么位置? 生:段的开头,中心句。 师:看来根据中心句来理解课文是一种非常好的方法。下面我们就一起深入细致地走进激光的奇异之处来探索激光的奥秘,感受它所带给我们的神奇与震撼。

四、借助标题细致感悟

1、学习最亮的光(2自然段)

师:我们一起先去感受这“最亮的光”吧!

师:读读2自然段,用心感受,哪些句子让你心头为之一震,让你感受到激光是最亮的光? 生:“由于激光发光方向集中,所以特别亮,可以达到比太阳光还要亮一百亿倍以上的程度。” 师:说具体一点你从这句话中哪个词或者那个细节描写感受到了它是世界上最亮的光?

生:100亿倍。

师:同学们看,这个数字。它不是十倍、百倍,也不是千倍、万倍,而是一百亿倍啊!会写一百亿吗? 生:写10000000000 师:具体的数字——100亿倍,以数据说话,以数据来说清道理,这种说明方法叫列数字。

师:仅仅是一百亿倍吗? 生:一百亿以上的程度

师:比一百亿倍还要高此刻你的心理会发出怎样的赞叹或者惊叹呢 生:激光的亮度简直无法想象„„

生:我想世界绝对没有任何一种光能超过他。 生:激光的亮度真是无以伦比呀!

师:激光竟然有着这样的亮度,怎不叫人惊叹!读出你的惊叹 师:就这句话哪些地方还能让你感受到激光是世界上最亮的光?

生:“比太阳还要亮。”太阳已经非常亮了,激光比太阳还要亮,说明激光非常非常亮。

师:拿我们天天见到的太阳与激光作比较,这种说明方法叫— 生:作比较。

师:看,这句话作者通过列数字、作比较的说明方法,让我们感受到了激光的亮度真是让人无法想象,让我们一起再读一读这句话吧! 生:齐读句子。

师:激光真是世界上最亮的光,还有哪些句子能看出来?

生:“如果我们用眼睛盯着电灯看,会感到刺眼;盯着太阳看,会感到发晕;如果眼睛对着激光看,就会造成严重的损伤乃至失明。”

师:请大家读读这句话。这句话运用了什么说明方法? 生:作比较。

师:自由读读这句话,看看拿什么进行作比较?

生:拿看电灯,看太阳,看激光所产生的后果进行比较! 师:看电灯、看太阳、看激光分别会有什么样的后果? 生:“„„刺眼„„发晕„„严重损伤乃至失明。 师:(点红“刺眼”)“刺眼”,你有过这种经历吗?

生:晚上睡觉醒时开灯感觉到刺眼;晚上汽车的前灯让人刺眼„„ 师:光线过强,眼睛不舒服,感觉到刺眼时,眼睛会怎样?

2 生:会眯成一条缝。 师:(点红“发晕”)发晕又是怎么回事?能理解吗?

生:发晕就是,眼睛突然花了,什么都看不见了,天旋地转的感觉。 师:有过这种感觉吗?

生:夏天蹲在地上,猛然一起有时候就会觉得眼睛一花,冒金星,然后是一片黑暗,什么也看不见。这就是发晕的感觉。

生:有病时身体很虚弱有时候会发晕。感觉模糊一片。 师:那看激光又会是什么后果? 生:严重损伤乃至失明; 师:怎么理解损伤和失明。

生:损伤,就是受伤,失明就是像盲人一样什么也看不见, 师:什么东西都永远都看不见了,多么可怕的后果啊!

师:同学们注意到了吗?在介绍看灯光、看太阳、看激光后果的三个分句之间用了分号(课件点红分号,并闪动分号)。

师:分别读一读,这三个句子单独出现时是一个完整的句子吗 生:是的

师:但这三种假设都是为了说明一个问题,什么问题? 生:---激光是最亮的光, 师:所以当这样的三个句子放在一起时他们之间没有使用句号而是用--分号。几个表达同样内容的句子放在一起时,它们之间是并列关系,可以用分号来隔开。小组读体会一下分号的用法。 师:既然是并列关系,那这几种不同的结果可不可以调换顺序?为什么?说说你的观点?

生:我认为不可以,因为刺眼、发晕、损伤乃至失明这样排序后果越来越严重,这样更能说明激光是最亮的光。 生:对人体的伤害逐渐加深这样的顺序更有说服力。更能突出了激光是最亮的光。 师:这正是作者独具匠心的巧妙安排,刺眼、发晕、受到损伤乃至失明,对人体的伤害程度逐步加深,层层递进,让我们在强烈地对比中感受到激光无与伦比的威力和亮度!老师想和一位同学配合着读读这句话!谁想来?

(师生配合读。)

师:如果我们眼睛盯着电灯看———— 生:会感到刺眼; 师:盯着太阳看—— 生:会感到发晕;

师:你看,这后果是越来越严重,这“发晕”该怎么读? 生:应该读得比“刺眼”重。 师:对,我们再来试试! 师:盯着太阳看—— 生:会感到发晕

师:如果眼睛对着激光看———

生:就会造成严重的损伤乃至失明。

师:“失明”,这是多么严重的后果,多么让人害怕啊!在读这个地方时可以把声音放低缓一些。(教师示范读) 我们再试试!

3 师:如果眼睛对着激光看———

生:就会造成严重的损伤乃至失明。 师:一起读一读这句话,通过朗读让曲老师和评委老师们感受到这道世界上最亮的光。请女生读看电灯的部分;男生读看太阳的部分;全班齐读看激光的部分。

生分角色读。 师:激光的这个特点,引起了军事家的注意。许多国家投入了大量的人力、物力,研究激光在军事上的应用,都涉及了什么?文中举了两个例子。谁来说一说? 生:汇报

课件出示:正在研制的有激光枪、激光炮等。激光枪不仅能使人的眼睛受到严重伤害,并且能灼伤人的身体;激光炮可以用来击落敌人的飞机、导弹。 师:(课件播放激光炮)让我们看段资料来真实感受一下这种新型武器。 生:看动画

师:激光在军事上的应用给你怎样的感受?

生:激光是强大的武器,准确无误。激光武器真是威力无比啊! 师:读出你的感受来?

生:激光枪不仅能使人的眼睛受到严重伤害,并且能灼伤人的身体;激光炮可以用来击落敌人的飞机、导弹。

师:大家发现了吗?在这个句子中也运用了什么标点符号? 生:(课件显示分号)分号。

师:根据前面关于分号的用法,谁能说说这里为什么使用分号呀? 生:这两句是并列关系都是在进一步说明激光在军事上应用威力无比。 师:(2自然段)这段从准确的数据中,从具体的事例中,从强烈的对比中,使我们感受到它无以伦比的亮度、强大无比的威力。

2、最快的刀(3-5自然段)

师:激光还将带给我们怎样的的神奇与震撼呢?我们接着学习

3、

4、5自然段。也就是最快的刀这部分内容。你从哪些句子能体会出它是最快的刀呢?让我们继续交流。 生:“用它来切割钢板,在钢花四溅的咝咝声中,钢板一分为二,割缝又细又直,没有一点儿变形。

师:你从这句话中那个词能让你体会出切割得快呢?

生:从“钢花四溅”可以看出很快,是一把锋利无比的刀。 师:堪称削铁如泥的旷世奇刀啊!我们学习语文哪就是要抓住关键字有时候甚至是一个标点来理解。还有哪里能感受到?

生:从“在咝咝声中”能体会出这把刀很快。 师:用时也很短。

师:那切割的效果怎样呢。 生:(点红“又细又直”、“一点也不会变形”) 读这句话。

师:时间短,效率高。俗话说耳听为虚眼见为实,想不想看看激光刀如何切割钢板的?

课件:播放激光切割钢板。

师:激光刀锋利的程度让人叹为观止!我们一起再来读一读这句话。

生:用它来切割钢板,在钢花四溅的咝咝声中,钢板一分为二,割缝又细又直,没有一点儿变形。

4 师:还有哪些句子能让你体会出激光是最快的刀? 生:“用刀在钻石上打孔相当困难,而用激光就容易多了。如果用激光来钻孔,在一闪一闪的啪啪声中,钻石上的小孔就钻成了。”

师:是啊,用普通刀具给钻石打眼是非常困难的,而用激光刀给钻石打孔容易多了!从哪写地方能体会出容易多了呢?

生:从“啪啪声”、“一闪一闪” 可以看出来很快,很容易。

师:对于普通刀到相当困难的事,而对于激光却在眨眼间就能完成了。作者寥寥数语,用简洁、形象的语言,将激光切割钢板、给钻石打孔的情景浮现形象地在我们眼前,我们好象亲眼看到一样!两件具体的事例让我们深刻地感受到它是世界上最快的刀!我们一起再读读这两句话。 生:齐读句子。

课件出示:

1、“用它来切割钢板,在钢花四溅的咝咝声中,钢板一分为二,割缝又细又直,没有一点儿变形。

2、“如果用激光来钻孔,在一闪一闪的啪啪声中,钻石上的小孔就钻成了。师:因为它是世界上最快的刀,现在广泛应用于医学领域,为患者带去人性化关怀。谁来介绍一下激光在医学方面的应用。

生:外科医生用的手术刀,通常是钢制的,现在也可以用激光来代替。用激光动手术,可以减少流血,防止感染,减轻病人的痛苦。

师:另外呀用激光手术对人体有消炎、止痛、促进组织修复和使上皮细胞再生的作用。用“光刀”来割除肿瘤,作用更加显著。 师:激光真是神奇,让我们一起赞叹它——

课件:外科医生用的手术刀,通常是钢制的,现在也可以用激光来代替。用激光动手术,可以减少流血,防止感染,减轻病人的痛苦。

3、最准的尺(6

自然段)

课件:图

师:激光还是最准的尺,同学们,看,繁星点点,银河灿灿,星空是多么美丽啊!在这寂静的夜晚,从一间特殊的房间里,一道道红光划破黑暗射向天空,这是在干什么呢?原来,房间里有一台激光测距仪,它正在测量地球与月球之间的距离呢!这个距离是多远?想知道吗?

师:老师告诉大家地球与月球的距离是38.4万千米 师:想知道是怎么测量出来的?自由读读6自然段 师:这个结果是怎么测算出来的呢?

生:光是一个飞毛腿,一秒钟可以跑30万千米,从地球上射到月球的激光,经过两秒多钟就反射回地球。用这个时间乘上30万千米再除以2(因为记录下来的时间是光走一个来回的时间),就得到了地球与月球之间的距离——38.4 万千米。 师:这样测量出来的距离是很精确的。为什么说这个数据是精确的呢?老师这里有一份资料:人们曾用三角视差法和雷达去测定地球和月球之间的距离,但结果也只能接近38.4这个数字。1962年,美国麻省理工学院进行了第一次用激光照亮另一个星球的试验,通过激光束的往返,人类计算出了月球和地球之间的精确距离,精确度达到了几厘米。所以说这样测量出来的距离是很精确的。”任何一种计量方法都赶不上它,用这样一把世界上最准的尺,做很多事情都很方便。不

5 知道你们在预习时谁收集到了这方面的资料。

生:在修建铁路和公路时,用激光来“指导”施工,能使道路修建得又准又直。 生:在建筑房屋和修建桥梁时,利用激光来代替人工“画线”、“吊线”等等,更是十分方便。

师:听了同学们的介绍,不仅让我们更好理解课文还拓宽了我们的视野。让我们由衷的赞叹他

生:读激光是最亮的光,最快的刀,最准的尺。

师:激光是最亮的光、最快得刀、最准的尺把最换成很行吗?为什么? 生:不行。因为最表示第一,无与伦比没有比激光更亮、更快、更准的了 师:说明文语言的一大得点语言准确。

4、学习1和7自然段

师:同学们想过吗?为什么激光能成为世界上最亮的光、最快的刀、最准的尺? (点拨:浏览课文第一自然段。) 生:因为激光能集中想一个方向发射

师:作者是怎样向我们说明这一特点的呢? 生:激光却能始终集中向一个方向发射。

师:仅从这句话就能让我们体会到激光的方向集中吗 生:不能,

师:作者还用了怎样的方法说明了激光能集中向一个方向发射。

生:比如说,太阳、电灯发的光都是向四面八方照射的,散的;手电筒和探照灯虽然能将光集中起来向一个方向发射,然而经过一段距离,还是向四面八方散射开去。激光却始终集中向一个方向发射。

师:四面八方、集中向一个方向;你能通过你的肢体语言或者说用一定的手势表示出他们之间的不同吗? 生:做动作区别 师:课文通过在作比较中让我们感受到了激光能集中定向。正因为它能集中向一个方向发光,所以能成为最亮的光,最快的刀,最准的尺!而这些特点、功能都是人所赋予它的。为什么这么说能找到依据吗。 生:因为激光是人造的光。

师:激光是一种人造光,它凝结着人类的智慧。1958年,人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光,这就是激光。它是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体后,人类的又一重大发明。几十年来,激光已经深入我们的生活的各个角落。为什么这么说呢?快读读7自然段吧。

生:激光的用途很广,人们可以利用它来治疗疾病,预报地震,制造激光电话、激光电视、激光计算机等。激光跟现代化的关系可密切呢! 师:为什么说激光跟现代化的关系可密切呢?那是因为激光已经广泛存在于我们的生活,在我们的日常生活中也能见到激光的身影,你们想一想都可以在那些地方见到他呢?,

生:激光打印机、激光指示器、激光美容、激光化学、激光诊断于激光治疗、激光制药、激光测距仪、激光跟踪仪、激光投影、光驱、激光光盘,激光炙热切割、光纤通信、精确测距、目标跟踪、激光核聚变等等......生:激光还可以治疗眼科疾病,能帮助农艺家培植出成熟早、产量高的油菜、小麦等新品种!

6 生:激光电视、激光电话、激光计算机等等也已经问世。

师:短短的40多年里,激光的广泛应用超出了我们的想象,我们的生活、建设都离不开激光,科学家们为我们研制出的激光产品数不胜数,我们不禁感谢他们为人类做出了伟大的贡献。

五、总结升华,展开想象

师:让我们为这一重大发明而骄傲!让我们为伟大的充满智慧的人类而骄傲!在不久的将来,激光还会有哪些用途呢?同学们可以大胆的猜想一下吗。 生:可以用激光推动汽车,飞机前进,这样环保无污染。 师:你是一个环保志愿者,时时刻刻关注周围环境。 生:可以用激光吧我们运送到别的星球。 师:激光成了快捷、便利的一种交通工具! 生:用激光来保卫我们的国家。

师:你是希望激光能在军事有更多的用途,对吧!好好学习,长大后做一名科学家,去研发更厉害的激光武器,去保卫祖国安全,维护世界和平! 师:我相信不久的将来同学们的猜想都将变为现实,激光还会有更多更广泛的用处。人们常说知识改变命运,科学改变生活。对于激光这一科学所创造的奇迹,还有待我们进一步去探索。所以我们要从小学习科学,努力探索科学的奥妙,将来才能更好的服务人类。未来是科学的时代,科学技术将无所不能!让我们学科学,爱科学,努力去探索科学的奥秘吧!

第20篇:奇异的激光

《奇异的激光》

【教学目标】

1.理解课文内容,感受激光的奇异。

2.学习作者抓住事物特点进行说明的方法,了解常用的基本的说明方法(列数字、举例子、作比较)。

3.体会分号的用法。

4.激发学生对科学技术的热爱,培养学生探究精神、创新精神。 【教学重点】

1.理解课文内容,感受激光的奇异。

2.学习作者抓住事物特点进行说明的方法,了解常用的基本的说明方法(列数字、举例子、作比较)。 【教学难点】

激发学生对科学技术的热爱,培养学生探究精神、创新精神。 【教学过程】

一、导入新课

师:同学们,今天我们学习新课,齐读课题。读了课题你有什么疑问? (什么是激光?激光为什么是奇异的?激光有什么用途?)

师:大家的疑问正好是课文要告诉我们的内容,等我们学习后,这些问题自然迎刃而解。

二、整体感知

1、检查生字读音。指名读,齐读。 范写“凸”

2、了解文章内容。请大家快速浏览课文,说说激光是一种怎样的光?看看课文从哪几方面介绍了激光的奇异?(师:指名。生:激光,是一种新型的光,是人造的光,课文从最亮的光、最快的刀、最准的尺这几个方面介绍激光的奇异。还介绍了激光的应用。)(板书:最亮的光、最快的刀、最准的尺;)。

这是课文中间各部分的小标题,也是激光的三个特点。正因为它是世界上最亮的光、最快的刀、最准的尺,所以作者发出了这样的感慨(课件出示:激光真是一种奇异的光啊!),谁来读一读?如果学生没有读好,老师进行范读。/还有谁想读?我们一起读!

三、品读2—9自然段,感受激光的奇异。

师:从哪些语句可以分别读出它是世界上最亮的光、最快的刀、最准的尺呢?请大家默读课文2——9自然段,可以一边读一边划出相关语句。 生自由读、划;教师巡视,个别辅导。 最亮的光

先让我们看看,你是从哪些句子读出激光是最亮的光(语气慢重)?

(一):最亮时,它比太阳还要亮100亿倍呢! 请同学们自由读这个句子,看看读后有什么感受?

层一从“比太阳还要亮100亿倍”中的“100亿倍”感受到感受到激光是世界上最亮的光。 生读 (预设:“亿”没有读到位)。 师(评价点拨):你看,不是十倍、一百倍,而是一百亿倍啊!谁再来读?/请你再来读! (用自己的话激发学生) 师(小结说明方法):通过100亿倍这样的数据,准确、具体地写出激光是世界上最亮的光,这样的说明方法就叫列数据,我们一起读读吧!生齐读这个句子。 层二 “比太阳还要亮。”

师:太阳已经够亮的了,激光比太阳还要亮。 激光的亮度真是让人无法想象啊!(点红:太阳)谁能来读一读。

师:拿我们天天见到的太阳与激光作比较,让我们感受到了激光上世界上最亮的光。这种说明方法就叫作比较。

层三(小结说明方法)作者通过列数字、作比较的说明方法,让我们感受到了激光是世界上最亮的光。 让我们一起再来读一读吧! 生齐读句子。

(二):打个比方说,我们如果用眼睛对着电灯看,就会感到刺眼;如果看太阳的话,就会有暂时的目眩感觉;我们如果对着激光看,眼睛就会严重受损以至永久性地失明。 师:请大家再读读这句话。这句话运用了什么说明方法? 生:作比较。

师:能具体说说看,拿什么进行作比较?

生:拿看电灯、看太阳、看激光的后果进行比较。教师相机追问(谈话式) 生:看电灯,就会感到刺眼。 师:(点红“刺眼”)“刺眼”,有这种经历吗? 师〈谈话式追问〉:感觉到刺眼时,眼睛会怎样? 生:会眯成一条缝。 师(从生理角度小结):恩,眼睛受了刺激,感到不舒服,自然地就眯成了一条缝。 生:看太阳就会有暂时的目眩感觉。 师:(点红“目眩”)目眩是怎么回事? 生:眼睛突然花了,什么都看不见了。 师:有过这种感觉吗?

生:严重受损以至永久性地失明:

师:什么东西都永远都看不见了,多么可怕的后果啊!

师:同学再看看这个句子,你从这三种不同的结果中感受到了什么? 生:后果越来越严重,激光是最亮的光。 师:是啊,后果越来越严重,你能读出来吗? 学生自由练习读这个句子。

师生配合读。

师:让我们再来读一读这句话,再一次感受这世界上最亮的光。请女生读看电灯的部分;男生读看太阳的部分;全班齐读看激光的部分。 生分角色读。 师(总结渲染):从这三者之间的比较,让我们强烈地感受到激光的亮度真是无与伦比啊! 师:(停一下,静一下)让我们再来看看这句话,你们注意到了吗?在介绍看灯光、看太阳、看激光后果的三个分句之间用了分号(课件点红分号,并闪动分号)。

师:这三部分之间的关系是并列关系,可以用分号来隔开。让我们再来一起读一读这带有分号的句子。

同学们看,这两句话,第一句概括写出了激光的亮,后一句打了个比方,举例子(板书)进一步说明了它的亮。 让我们把这两句话连起来读一读吧。

师:激光是最亮的光,这一特性引起了军事家的注意,将它应用在军事上。(板书“军事”) 出示:激光枪不仅能使人的眼睛受到严重伤害,还能灼伤人体;激光炮可用来击落敌方的飞机、导弹等。

师:谁来读读这个句子。 生个别读。 师:激光武器真是威力无比啊!

师:大家发现了吗?在这个句子中也运用了什么标点符号?(生答,课件显示)分号。 我们一起读一读这个句子。 师(小结,渲染):同学们,激光真是神奇啊!从准确的数据中,从具体的事例中,从强烈的对比中,我们无不感受它是世界上最亮的光,它是那么神奇,那么特别!难怪作者会发出这样的感慨,大家一起读——(生齐读)激光真是一种奇异的光啊! 最快的刀 师:(停一下,低沉的声调)激光的奇异还表现在是世界上最快的刀上,你从哪些句子能读出来它是最快的刀呢?让我们继续交流。

钻石打孔 “然而用激光刀来钻眼就方便多了,只见闪光灯一闪一闪,在啪啪声中,一颗颗比钢还硬的钻石上的小孔就打成了。”

(方法:谈感受,追问词语,你是从哪些词语中体会出来的?) 生谈感受(预设:激光刀真是很快。) 生:“啪啪声”

师:用刀给钻石打眼是非常困难的。然而用激光刀,在“啪啪声”中孔就打成了,真是方便多了啊!你看还有“一闪一闪”也说明很快,很方便。 “一颗颗”、“就”。

师:恩,这么多钻石,一会就打成了,真是方便啊! 谁来读读这句话,

师:激光刀来钻眼真是方便啊!我们一起去看看吧!先看看刀怎么给钻石打孔的;看,激光打孔!我们一起再来一起读一读!生齐读句子。 还有哪些句子能读出激光是最快的刀?

生:如果用它来切割几毫米厚的钢板,只见钢花四溅,在丝丝声中,钢板一分为二,割缝又细又直,一点也不会变形。

钢花四溅(多么快啊,真是消铁如泥啊,还有一个词表明快?) 在丝丝声中(用时短,真快!) “一分为二”、“又细又直”、(割得多好啊!一般的刀切割,割缝会弯曲、粗糙,但激光切割质量非常好,还有哪些词可以感受的到?) “一点也不会变形”

教师(小结):这把刀不仅快,而且切割东西效果好,质量高!谁能读读? 你们瞧!播放激光切割钢板。

师(小结,渲染):这锋利的程度让人叹为观止。激光虽然不是刀,但论锋利,它又是普通刀所能及?谁能再来读? 生再个别读。

师(总结,学写法):同学们,这篇课文虽然是说明文,但作者寥寥数语,用简洁、形象的语言,将激光切割钢板、给钻石打孔的情景浮现形象地在我们眼前,我们好象亲眼看到一样!两件具体的事例让我们深刻地感受到它是世界上最快的刀!我们一起再读读这两句话。 师(转承):因为它是世界上最快的刀,现在广泛应用于医学(板书“医学”)领域,为患者带去人性化关怀。

[如果时间不够省去: 请一位同学读读课文第七自然段。] 师(总结,感染、动情):激光真是神奇和与众不同啊,让我们再次从心底里赞叹它——(课件出示句子,生读)激光真是一种奇异的光啊! 最准的尺

师:激光还是最准的尺,同学们,看,繁星点点,银河灿灿,星空是多么美丽啊!在这寂静的夜晚,从一间特殊的房间里,不时传出“砰、砰”的声音,一道道红光划破黑暗射向天空。随着每一下“砰”声,操作者兴奋地向大家报告:“射中了。”原来,房间里有一台激光测距仪,它是目前世界上最准的尺。它正在测量地球与月球之间的距离呢!这个距离是多远? (38.4万千米)

是怎么测量出来的? 怎么准? 这样测量出来的距离是很精确的。 师:(小结):如果做一把“光尺”来测量物体的长度,你会发现它的精确度是很高的,过去任何一种计量方法都赶不上它。”

用这样一把世界上最准的尺,做很多事情都很方便。谁来说说可以用它来做哪些事情? 生谈:用这样一把光尺去测量地球与月球的距离,这样测量出来的距离是很精确的。在修建铁路和公路时,用激光来“指导”施工,能使道路修建得又准又直。在建筑房屋和修建桥梁时,利用激光来代替人工“画线”、“吊线”等等,更是十分方便。

师:激光真是神奇啊!来,让我们从心底里再次赞叹它——(课件出示句子,生读)激光真是一种奇异的光啊!

四、了解激光其它用途

人类现在已经将激光用在医疗、农业中,激光电视、激光电话、激光计算机等等也已经问世。

五、总结升华,展开想象翅膀。

师:激光真实神奇啊!同学们想过吗?激光为什么会这么神奇?为什么能成为世界上最亮的光、最快的刀、最准的尺? (点拨:读读第二自然段最后一句话。 哦,原来它是人造的光,这种光有很强的方向性。(板书:方向性)它凝结着人类的智慧。你们知道吗?1958年,人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光,这就是激光。它是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体后,人类的又一重大发明。几十年来,激光已经深入我们的生活的各个角落。同学们,让我们再次朗读这句话。 让我们为这一重大发明而骄傲! 生读。

让我们为伟大的充满智慧的人类而骄傲! 生再读。

在不久的将来,激光还会有哪些用途呢? 同学们猜想一下。

教师点评:科学技术真是无所不能啊!让我们学科学,爱科学,去探索科学的奥秘吧!

《激光刻字岗位职责.doc》
激光刻字岗位职责
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

相关推荐

公司工作总结企业文化建设章程规章制度公司文案公司简介岗位职责
下载全文