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激光和稀土的不解之緣
材料來源:中國玻璃網(wǎng)          

稀土材料是激光應(yīng)用系統(tǒng)的心臟,也是激光技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。兩者的結(jié)緣使得現(xiàn)在的軍事、通訊、醫(yī)療材料加工、信息儲存、科研、檢測、防偽領(lǐng)域廣泛采用現(xiàn)在的激光應(yīng)用技術(shù),讓現(xiàn)在激光應(yīng)用技術(shù)走進現(xiàn)在生產(chǎn)生活的眾多方面。隨著激光技術(shù)的飛速發(fā)展,作為“工業(yè)維生素”的稀土,在激光應(yīng)用領(lǐng)域中的應(yīng)用將會更加緊密。

光纖激光打標機中的激光器就采用稀土作為增益介質(zhì),所以在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度,造成激光工作物質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)“,適當加入正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。具有光束質(zhì)量好,體積小、速度快、工作壽命長、安裝靈活方便以及免維護等特點。同時還性能穩(wěn)定,體積小巧,耗電量小,無高電壓無需龐大的水冷系統(tǒng)(僅需約300W),光束質(zhì)量高,接近理想光束。可以集成電路芯片、電腦配件、工業(yè)軸承、鐘表、電子及通訊產(chǎn)品、航天航空器件、各種汽車零件、家電、五金工具、模具、電線電纜、食品包裝、首飾、煙草以及軍用事等眾多領(lǐng)域的圖形和文字進行精細化標記,而且還可以大批量生產(chǎn)線作業(yè)。

稀土玻璃激光材料,在玻璃中可產(chǎn)生激光的稀土激活離子比在晶體中少,目前已知有Nd、Er、Ho、Tm等三價離子。稀土玻璃激光材料的優(yōu)點是:易于制備,利用熱成型和冷加工工藝可制得不同大小尺寸和形狀的玻璃,靈活性比晶體大,既可拉成直徑小至微米的纖維,又可制成幾厘米直徑和幾米長的棒或圓盤。稀土玻璃是目前輸出脈沖能量最大、輸出功率最大的固體激光材料,用這種激光材料制成的大型激光器用于熱核聚變的研究中。

激光切割是激光在材料加工領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。激光可切割各種材料,如金屬、非金屬和有機物。波長1070nm的摻鐿光纖激光器是激光切割的理想光源,光纖激光器在切割領(lǐng)域的部分優(yōu)點包括工作波長、數(shù)千瓦功率、良好的波束質(zhì)量、有效功率范圍大、功率穩(wěn)定、光斑小。光纖激光器脈沖調(diào)制切割的例子包括心血管支架切割、太陽能電池板硅片切割、模具切割等。高功率多模激光通常用于薄板材和厚板材的連續(xù)切割。由于景深大、光斑小,因而厚金屬切割時形成的切口小,切壁直。高功率多模激光的常見應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車車身零件的3-D切割,如液壓成形管件、耐高溫鋼等,航空領(lǐng)域鋁、鈦合金材料的鉚釘孔切割,造船和鋼鐵行業(yè)的厚鋼板切割。

稀土由于其用途廣泛,資源稀缺,也因此引發(fā)了國際社會的高度重視,各國紛紛制定法律法規(guī)進行收儲和保護。2015年2月份,廈門泛亞商品交易中心成立并以鏑,鋱,釹等稀土元素作為首批上市品種。泛亞集團致力于以創(chuàng)新的模式和平臺的優(yōu)勢參與到稀有金屬的收儲之中,對國家收儲形成了很好的支持和補充。


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