轴快流CO_2激光器气体压力控制

激光切割对激光功率模式、功率密度和功率稳定性要求很高 ,采用轴快流CO2 激光器时 ,控制工作气体压力工作在最佳状态并保持其恒定是激光器输出连续、稳定功率的必要条件和关键技术之一。在深入研究激光器工作原理和影响激光输出功率因素的基础上 ,采用带积分分离的智能PID控制算法对工作气体压力进行调节。该过程控制算法简单实用 ,可以有效地提高气体压力控制精度 ,改善功率控制精度和稳定性 。

轴快流CO_2激光器谐振式软开关电源

采用新型谐振式软开关技术,成功地研制出激励高功率轴快流CO2激光器的零电流谐振式软开关电源。该电源工作在25 kHz的开关频率下,主电路采用半桥式谐振变换方式,电源处于软开关工作方式,IGBT功率管为零电流开通和关断。该电源输出电流5～120 mA连续可调,功率管低损耗工作,无需镇流电阻,实现了6支CO2激光放电管的并联起辉和稳定工作。

快速轴流型与密封型CO_2激光器超脉冲特性研究

快速轴流型ＣＯ＿２激光器和密封型ＣＯ＿２激光器超脉冲运转时，能够获得前沿迅速上升、脉宽窄、峰值功率高的激光脉冲输出，在激光加工和激光医疗等领域有重要应用价值。本文从理论和实验两个方面对快速轴流型与密封型ＣＯ＿２激光器超脉冲特性进行了研究，设计并研制了适合ＣＯ＿２激光器超脉冲运转的控制电源，在国内首次实现了快速轴流型与密封型ＣＯ＿２激光器的超脉冲运转。

计算流体力学在CO_2激光器换热器设计中的应用

为了提高轴快流CO2激光器换热器设计的灵活性、缩短研发周期、降低成本,采用计算流体动力学方法对换热器内部流场和热交换过程进行了分析。根据分析结果设计出流阻为154.5Pa、换热量为8888.5W的换热器。由4kW轴快流CO2激光器的运行试验证明,采用计算流体动力学法设计的换热器满足激光器的运行需求。结果表明,计算流体动力学法是一种精确、高效的轴快流CO2激光器换热器的设计方法。

高功率CO_2激光器热平衡分析及热交换器换热计算

针对研制的千瓦级快速轴流高功率CO2 激光器的内部循环热交换工作过程 ,建立了热量的平衡方程 ;针对激光器工作的特点 ,比较分析了几类热交换器的关键技术要求 ;选择矩形翅片圆管束热交换器作为激光器的散热部件 ,并进行了换热计算。经选定参数计算 ,结果表明所选用的矩形翅片圆管束热交换器能够满足激光器的换热要求。

高功率轴快流CO_2激光器气体循环系统的研究进展

为将高功率轴快流CO_2激光器放电过程中产生的大量热量带走,保持放电区气体温度接近常温,更利于激光器稳定运行,对于气体循环系统的优化设计至关重要。先就其气体循环系统组成及重要性进行阐述,后对其各个组成方面的研究发展进行综述,并对已有的模型建立以及数值模拟的发展进行综述,并运用计算流体动力学方法对气体流场进行数值模拟,通过对模拟结果分析得到对气体循环系统进行优化设计的方向,最后对课题组已经进行的一些工作进行阐述。