Лазерная гравировка

УТВЕРЖДАЮ
Директор института
___________Яковлев А.Н.
«___»_____________2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА МОДУЛЯ (ДИСЦИПЛИНЫ)
«ЛАЗЕРНАЯ ГРАВИРОВКА»
Направление (специальность) ООП 200400 Оптотехника
Профиль(и) подготовки (специализация, программа):
«Методы и техника импульсных оптико-физических исследований»
Квалификация (степень) магистр
Базовый учебный план приема 2013 г.
Курс 1 семестр 2
Количество кредитов 3
Код дисциплины М3.В.2
Виды учебной
деятельности
Лекции, ч
Практические занятия, ч
Лабораторные занятия, ч
Аудиторные занятия, ч
Самостоятельная работа, ч
ИТОГО, ч
ОФ
8
24
32
76
108
Вид промежуточной аттестации зачет
Обеспечивающее подразделение кафедра Лазерной и световой техники
Институт физики высоких технологий
Заведующий кафедрой _____________
Руководитель ООП
_____________
Преподаватель
_____________
2013 г
к.ф.-м.н., доцент Яковлев А. Н.
д.ф.-м.н., профессор Лисицын В.М.
д.ф.-м.н.,профессор. Ципилев В.П.
1 Цели освоения дисциплины
Цели преподавания дисциплины: формирование целостного
представления об устройстве лазерных граверов и маркеров, применяемых
системах управления, позиционирования луча и лазерных источниках,
режимы их работы, области применения и решаемые задачи.
Изучив дисциплину студент должен:
 знать общие принципы построения и функционирования маркеров
различного типа и назначения, тенденции развития, элементную базу,
характеристики и параметры типовых узлов лазерных и механических
устройств, конструктивные особенности и условия эксплуатации
лазерных граверов различного назначения;
 уметь; эксплуатировать
лазерные граверы различных типов,
производить подготовку оригинал-макетов из растровых моделей и
написание программ для создания векторных изображений.
 владеть навыками подбора режимов обработки различных материалов.
Задачи изучения дисциплины:
 изучить и усвоить теоретическую часть курса в виде системы знаний на
лекционных занятиях;
 выработать навыки работы с лазерными граверами, навыки подготовки
программ маркировки.
 сформирование мотивации к самостоятельной познавательной
деятельности путем изучения отдельных разделов дисциплины,
логически связанных с тематикой лекций.
В результате освоения данной дисциплины студент приобретает
знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц2, Ц3 и
Ц5* основной образовательной программы 200400 «Оптотехника» при
подготовке магистров.
Дисциплина нацелена на подготовку магистрантов:
 к решению научно-исследовательских задач: поиску и реализации
нетрадиционных способов нанесения рисунков с учетом оптических и
теплофизических свойств материалов;
 к производственно-технологической работе в области элементной базы
технологических и исследовательских лазеров, в приемах управления
лазерным излучением и в основных направлениях и тенденциях
развития лазерной техники в области гравировки и маркировки
материалов;
 к решению материаловедческих задач: подбору оптимальных
оптических материалов и изделий для задач гравировки, генерации и
транспортировки мощных импульсов лазерного излучения с учетом
распределения мощности по сечению пучка и спектрального состава
излучения;
*Используемые здесь и далее коды целей обучения, результатов обучения и формируемых
компетенций берется из основной образовательной программы ТПУ по подготовке магистров по
направлению 200400 «Оптотехника».
 к поиску и анализу профильной научно-технической информации,
необходимой для решения конкретных инженерных задач, в том числе
при подборе типовых технологических приемов и их модификации;
 к решению управленческих задач: умению наладить эффективное
взаимодействие групп, обслуживающих производство и эксплуатацию
лазерных гравировочных установок, осуществлению контроля за
соблюдением правил техники безопасности при работе с лазерным
излучением.
2. Место дисциплины в структуре ООП
В соответствии с учебным планом «Лазерная гравировка» относится к
вариативной части профессионального цикла дисциплин подготовки
магистров по направлению 200400 «Оптотехника» из группы М3.В.2
Дисциплина
непосредственно
связана
с
дисциплинами
естественнонаучного и математического цикла («Физика», «Математика») и
общепрофессионального цикла («Методы и техника регистрации оптических
процессов», «Импульсная лазерная техника», «Методы спектрального
анализа») и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания
и умения.
Кореквизитами для дисциплины «Лазерная гравировка» являются
дисциплины: «Методы и техника регистрации оптических процессов»,
«Импульсная лазерная техника», «Методы спектрального анализа».
3 Результаты освоения дисциплины
После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания,
умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной
программы: Р2, Р3.
Соответствие
результатов
освоения
дисциплины
«Лазерная
гравировка» формируемым компетенциям ООП представлено в
нижеследующей таблице.
Составляющие результатов обучения, которые будут получены
при изучении данной дисциплины
З.2.2.
Знать основные типы и
характеристики лазерных
систем; элементную базу
лазерной техники; технику
безопасности при работе с
лазерами
У.2.2.
Уметь анализировать
взаимодействие оптического
излучения с веществом;
использовать основные типы В.2.2
лазерных систем для
решения задач оптотехники
Владеть навыками работы с
мощным лазерным излучением;
методами анализа и расчёта
основных характеристик
лазерных систем при
проектировании приборов
оптотехники; методами
определения основных
параметров элементов лазерной
техники
З.3.3.
З.4.2.
З.5.1
Знания физики и техники
мощных
радиационных У.3.3
воздействий
Знание методов и техники
импульсных оптикоУ.4.2.
физических исследований
Знание
методов
научноУ.5.1.
технического творчества
Уметь самостоятельно
обучаться новым методам В.3.3
исследований
Уметь использовать
контрольно-измерительные
приборы при тестировании
устройств оптотехники;
разрабатывать новые и
модернизировать
действующие средства
оптических исследований
Уметь планировать
эксперимент для
получения данных с
целью решения
определенной научнотехнической задачи
Владеть навыками
рационального определения
условий экспериментов,
обработки, систематизации и
анализа полученных
результатов
В.4.2.
Владеть навыками работы с
импульсной оптической
техникой
В.5.1
Владеть навыками работы с
приборами и установками
для экспериментальных
исследований
В результате освоения дисциплины «Импульсная лазерная техника» студентом
должны быть достигнуты следующие результаты:
Таблица 2
№ п/п
РД.1
РД.2
РД.3
РД.4
РД.5
Планируемые результаты освоения дисциплины (модуля)
Результат
Готовность обрабатывать, анализировать и систематизировать научнотехническую информацию, передовой отечественный и зарубежный
опыт в области светотехники, фотонных технологий и материалов.
Способность делать оценку и выбор перспективных направлений
исследований в области «Светотехники» и «Фотоники»
Способность оценивать состояние научно-технической проблемы,
формулировать цели, задачи научных исследования в области
светотехники, фотонных технологий и материалов
Способность к саморазвитию, самореализации, использованию
творческого потенциала, оценке тенденции развития техники и
технологии в современном обществе.
Способность к инновационной инженерной деятельности.
4 Структура и содержание дисциплины
4.1 Структура дисциплины по разделам, формам организации и
контроля обучения
Название раздела/
№
темы
Аудиторн
ая работа,
часы
лк.
лб.
СРС
Итого
Формы контроля и
итоговой
аттестации
1
Устройство и
работа лазерных
граверов
2
4
14
20
Входной контроль,
отчет по
лабораторной работе
№1
2
Физические
процессы при
воздействии
мощного лазерного
излучения на
вещество
Технология
гравировки
2
8
14
24
Отчет по
лабораторным
работам №2 и №3,
коллоквиум по
разделам 1 и 2
2
8
14
24
Отчет по
лабораторным
работам №4 и №5
Оборудование
лазерной
гравировки
2
4
22
28
Отчет по
лабораторной работе
№6, коллоквиум по
разделам 3 и 4
3
4
для
Итоговая
аттестация
Итого
Зачет по дисциплине
8
24
64
96
При сдаче письменных работ при необходимости со студентом
проводится индивидуальное собеседование.
4.2 Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Устройство и работа лазерных граверов (лк, лб)
Лекции (2часа): Введение в дисциплину, ее цели и задачи.
Классификация лазерных граверов по различным признакам (устройству,
назначению, исполнению, параметрам излучения, классу опасности),
возможности и перспективы лазерной гравировки
Применяемые лазеры. Твердотельные, лазеры, волоконные лазеры,
СО2 - лазеры, основные параметры, режимы работы устройство (0.5часа).
Фокусировка лазерных пучков. Фокусировка пучка одиночной
линзой, фокусировка двухкомпонентной системой, особенности фокусировки
пучка волоконного лазера (0.5 часа)
Системы манипуляции пучка. Системы с повортными зеркалами и
неподвижным объективом, системы «летающая оптика», вращательные
приводы для гравировки на цилиндрических поверхностях, векторная и
растровая гравировка, пространственное разрешение (1 час).
Лабораторная работа № 1 (1час): «Обучение правилам ТБ и навыкам
работы с лазерным излучением, знакомство с лазерными стендами»
Работа включает в себя инструктаж по ТБ, ознакомление с работой
стендов, входной тестовый контроль.
Лабораторная работа № 2 (3часа): «Исследование режимов испарения
поверхностных слоев металлов на лазерном исследовательском стенде
(LQ929; 1064 нм; 10 нс)»
Работа включает в себя:
 знакомство с характеристиками излучения YAG-Nd-лазера LQ929; с
оптической проекционной схемой острой фокусировки пучка; с
оптической схемой регистрации свечения из области лазерного
воздействия и схемой регистрации кинетики процесса испарения; с
фотодетекторами, спектрографами и цифровыми осциллографами
высокого временного разрешения;
 проведение испытаний образца (латунь, нержавеющая сталь);
исследование структуры зоны разрушения поверхности металла с
помощью микроскопных наблюдений и кинетики процесса испарения
при различных размерах зоны облучения; определение предельных
частот следования лазерных импульсов.
 составление отчета о проделанной работе, формулировка выводов о
полученных результатах.
Раздел 2. Физические процессы при воздействии мощного лазерного
излучения на вещество (лк, лб)
Лекции (2 часа): Поглощение, отражение и рассеяние излучения
различных длин волн на поверхности материала (металлы, диэлектрики),
плавление и испарение вещества, образование паро-плазменного факела в
области воздействия пучка, уравнение баланса энергии, глубина испарения
(разрушения), цвета и зрительное восприятие результата гравировки.
Лабораторная работа № 3 (4 часа): «Исследование лазерного
испарения пленок различной толщины на лазерном исследовательском
стенде (LQ929; 1064 нм; 10 нс)».
Работа включает в себя:
 измерение энергетических порогов разрушения пленок различной
толщины, размещенных в воздухе и напыленных на прозрачную
подложку;
 расчет энергетики испарения металлических и диэлектрических пленок
по уравнению теплового баланса;
 сравнение результатов расчета с экспериментом;
 составление отчета о проделанной работе, формулировка выводов о
полученных результатах.
Лабораторная работа № 4 (4 часа): «Изучение режимов работы
гравера Мини-маркер М10. Подготовка и нанесение простейших
графических изображений». Работа включает в себя:
 изучение параметров пучка и схемы фокусировки и манипуляции
лазерного пучка;
 расчет размера пучка фокусировки;
 расчет энергетики испарения и сопоставление с энергией лазерного
импульса;
 программирование и нанесение простейших рисунков на поверхности
полированных пластин из коррозионно-стойкой стали (нержавейка) и
медных сплавов (латунь);
 изготовление реплик (решеток) на пленке, напыленной на стеклянную
подложку;
 составление отчета о проделанной работе, формулировка выводов о
полученных результатах.
Раздел 3. Технология гравировки. Подготовка оригинал-макетов для
гравировки (лк, лб)
Лекции (2 часа): Гравировка и маркировка металлов. Гравировка
диэлектриков, нанесение на поверхности оргстекла и стекла, формирование
рисунков в объеме прозрачных диэлектриков, гравировка бриллиантов.
Подготовка и нанесение простейших графических изображений. Подготовка
и нанесение полутоновых изображений. Нанесение цветных изображений.
Лабораторная работа № 5 (4 часа): «Подготовка и нанесение
рельефных изображений (большая глубина испарения) с помощью
гравера Мини-маркер 2м20. Нанесение изображений в объеме
прозрачных диэлектриков (стекло, оргстекло)»
Работа включает в себя:
 изучение параметров пучка лазера, схем фокусировки и манипуляции
лазерного пучка, расчет размера пучка фокусировки в объеме
диэлектрика;
 расчет энергетики оптического пробоя в объеме диэлектрика и
сопоставление с энергией лазерного импульса;
 программирование и нанесение простейших глубоких рисунков на
поверхности полированных пластин из коррозионно-стойкой стали
(нержавейка) и медных сплавов (латунь);
 нанесение простейших рисунков в объеме стекла (оргстекла);
 составление отчета о проделанной работе, формулировка выводов о
полученных результатах.
Лабораторная работа № 6 (4час): «Нанесение полутоновых и цветных
изображений с помощью гравера Мини-маркер 2М20»
Работа включает в себя:
 исследование влияния режима лазерной генерации (плотность энергии
импульса, длительность и частота воздействия) на цвет рисунка;
 отладка программы для реализации цветных рисунков на поверхности
полированных металлов, получение рисунков и их анализ;
 реализация цветной гравировки методом сублимации с применением
различных покрытий;
 составление отчета о проделанной работе, формулировка выводов о
полученных результатах.
Раздел 4. Установки лазерной гравировки (лк, лб)
Лекции (2час): Компактный прецизионный гравер мини маркер м10,
области применения. Гравер Trotec Speedy 300, параметры и области
применения. Прецизионный гравер мини-маркет 2М20 для глубокой
гравировки. Мощный прецизионный гравер-резак RX20, назначение и
области применения.
Лабораторная работа № 4 (4 часа): Исследование режимов
гравировки и резки диэлектриков на гравере Trotec Speedy 300.
Работа включает в себя:
 изучение параметров пучка лазерного, схемы фокусировки и схемы
манипулятора пучка;
 нанесение рисунков и маркировочных символов на древесине (фанера),
стекле, оргстекле, резине;
 измерение разрушенного объема, расчет энергозатрат на испарение по
уравнению баланса, сопоставление расчета с экспериментом;
 составление отчета о проделанной работе, формулировка выводов о
полученных результатах.
4.3 Распределение компетенций по разделам дисциплины
В представленной таблице отмечены разделы дисциплины, на которых
студент получает наибольшее количество информации, направленное на
формированием компетенций.
Разделы дисциплин
№
Формируемые компетенции
1
2
3
4
1
2
3
4
5
З.2.1
З.2.2
З.4.1
З.5.2
З.7.1
+
+
+
+
+
+
+
+
6
7
8
9
З.9.2
З.10.1
З.12.1
З.13.1
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
У.1.1
У.1.2
У.2.1
У.3.1
У.3.3
У.4.2
У.5.2
У.7.1
У.9.1
У.11.2
У.12.2
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
В.1.1
В.1.2
В.1.3
В.2.1
В.2.2
В.3.1
В.4.2
В.5.2
В.6.1
В.10.2
В.12.2
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5 Образовательные технологии
В нижеследующей таблице представлены сочетания видов учебной
работы с методами и формами активизации познавательной деятельности
магистрантов для достижения запланированных результатов обучения и
формирования компетенций.
Методы и форма активизации
деятельности
Дискуссия
Виды учебной деятельности
лк
да
да
Опережающая СРС
лб
да
да
да
да
да
да
Индивидуальное обучение
да
Проблемно-ориентированное обучение
Обучение на основе опыта
СРС
да
да
IT-методы
Командная работа
пр
да
да
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины
реализуются следующие средства, способы и организационные
мероприятия:
 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с
использованием компьютерных технологий;
 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с
использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических
разработок, специальной учебной и научной литературы;
 закрепление теоретического материала при проведении лабораторных
работ с использованием учебного и научного оборудования,
выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих
заданий;
 самостоятельная проработка материала.
6 Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов
6.1 Текущая и опережающая самостоятельная работа студентов (СРС)
6.1.1 Цели СРС направлены на углубление и закрепление знаний, а также
развитие практических умений заключающихся в:
 работе студентов с лекционным материалом;
 поиске и анализе литературы и электронных источников информации
по заданной проблеме;
 выполнении домашних заданий;
 переводе материалов из тематических информационных ресурсов с
иностранных языков;
 изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
 изучении теоретического материала к лабораторным занятиям;
 изучении инструкций к приборам и подготовке к выполнению
лабораторных работ;
 подготовке к экзамену.
6.1.2Темы, выносимые на самостоятельную проработку
 Разрушение оптических элементов при транспортировке мощного
лазерного излучения.
 Передача излучения по оптическому волокну.
 Безволоконные оптические схемы передачи мощного лазерного
излучения.
 Лазерная маркировка инструмента и других изделий из металла.
 Лазерная гравировка алюминиевых, медных и титановых сплавов.
 Лазерная маркировка изделий из пластмасс, резины, текстолита и др.
 Лазерная маркировка ювелирных изделий.
 Нанесение рисунков на древесине.
 Гравировка методом сублимации. Возможности и перспективы,
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР)
6.2.1 Цели ТСР направлены на развитие интеллектуальных умений,
комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных
компетенций, включающих:
 поиск, анализ, структурирование и презентацию информации;
 анализ научных публикаций по определенной теме исследований;
 анализ статистических и фактических материалов по заданной теме,
проведение расчетов, составление схем и моделей на основе
статистических материалов;
 выполнение расчетно-графических работ;
 участие в научных
олимпиадах.
студенческих
конференциях,
семинарах
и
6.2.2 Темы, выносимые на самостоятельную проработку
 Лазерные установки для гравировки алмазов.
 Возможности и проблемы цветной гравировки.
 Новые приемы и методы лазерной гравировки.
 Технико-экономическая эффективность лазерной гравировки.
 Установки для глубокой точечной маркировки изделий
 Лазерные системы для масочной маркировки.
 Лазерные системы для формирования объемных изображений в
прозрачных материалах.
 Лазерные установки для дерматологии.
 Установки для эксимерной коррекции зрения
7 Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
7.1 Оценка успеваемости
Оценка успеваемости магистрантов осуществляется по результатам:
 самостоятельного
(под контролем учебного мастера) выполнения
лабораторной работы;
 защите отчетов по лабораторным работам;
 опроса при сдаче выполненных самостоятельных заданий;
 сдачи коллоквиума;
 сдачи реферата по индивидуальной теме;
 во время экзамена.
7.2 Требования к содержанию экзаменационных вопросов
Экзаменационные вопросы распределены по билетам (по три в
каждом) и соответствуют тематике разделов содержания дисциплины.
Первый вопрос отражает первый и второй разделы и связан
с фундаментальными понятиями взаимодействия мощного лазерного
излучения с веществом и физическими процессами при лазерном
разрушении материалов, а также с устройством и работой лазерных
граверов. Второй вопрос отражает третий раздел содержания дисциплины
и требует знаний о способах и технологии нанесения рисунков на
металлах и диэлектриках, включая и получение цветных рисунков и
объемных изображений в прозрачных средах. Третий вопрос требует
описания характеристик, параметров , возможностей и перспектив
применения наиболее распространенных моделей лазерных граверов.
7.3 Примеры экзаменационных вопросов
1. Способы накачки активных сред твердотельных, волоконных и СО2 –
лазеров.
2. Способы транспортировки и фокусировки
Фокусировка пучка волоконного лазера.
3. Качество лазерного
фокусировки.
пучка,
фазовый
лазерных
объем,
пределы
пучков.
острой
4. Типы манипуляторов лазерного пучка, преимущества и недостатки
«летающей оптики».
5. Обеспечение высокочастотного режима генерации лазерных граверов.
6. Механизмы нагрева вещества при поверхностном (металлы) и
объемном (диэлектрики) поглощении.
7. Уравнение баланса энергии при лазерном нагреве. Оценка глубины
разрушения металлов (испарение, плавление) и диэлектриков (пиролиз,
возгонка и пр.).
8. Оценка плотности потока (интенсивности) лазерного излучения для
испарения металлов и разрушения диэлектриков.
9. Влияние паро-плазменного факела на эффективность и качество
гравировки.
10. Обычная и цветная гравировка железоуглеродистых и легированных
сплавов. Способы получения. Технологические особенности.
11. Нанесение рисунков на поверхности диэлектриков. Выбор типа лазера
(длины волны излучения).
12. Нанесение рисунка в объеме диэлектрика. Выбор лазера и длины
волны.
13. Технология нанесения рисунка методом сублимации.
14.Устройство и основные характеристики гравера «Мини-Маркер М10».
15. Устройство и основные характеристики гравера «Мини-Маркер 2М20.
16. Устройство и основные характеристики гравера «Trotec Speedy 300».
17. Манипуляторы пучка граверов «Мини-Маркер М10», «Мини-Маркер
2М20, «Trotec Speedy 300».
7.4 Примеры экзаменационных билетов
Институт физики высоких технологий. Кафедра лазерной и световой техники
Лазерная гравировка — Экзаменационный билет № 1 (пример)
1. Механизмы нагрева вещества при поверхностном (металлы) и объемном
(диэлектрики) поглощении.
. Нанесение рисунков на поверхности диэлектриков. Выбор типа лазера
(длины волны излучения).
3. Устройство и основные характеристики гравера «Trotec Speedy 300».
Экзаменатор
Утверждаю
Институт физики высоких технологий. Кафедра лазерной и световой техники
Лазерная гравировка — Экзаменационный билет № 2 (пример)
1. Способы транспортировки и фокусировки лазерных пучков. Фокусировка
пучка волоконного лазера.
2. Технология нанесения рисунка методом сублимации.
3. Манипуляторы пучка граверов «Мини-Маркер М10», «Мини-Маркер
2М20, «Trotec Speedy 300». Сравнительный анализ.
Экзаменатор
Утверждаю
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
8.1 Основная литература
1. А. Г. Григорьянц. Основы лазерной обработки материалов. — М.:
Машиностроение, 1989. — 300 с.
2. Лазерные технологии и оборудование. Учебное пособие / В. Ф. Лосев,
В. П. Ципилев. – Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2008. – 148 с.
3. Технологические
лазеры.
Справочник
//
под
Г. А. Абильсиитова. — Т. 1–2. — М.: Машиностроение, 1991.
ред.
4. Справочник по лазерной технике // под ред. А. П. Напортовича. — М.:
Энергоатомиздат, 1991. — 543 с.
5. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. Справочник //
под ред. Н. Н. Рыкалина. — М.: Машиностроение, 1985. — 496 с.
6. Б.Р. Белостоцкий и др. Основы лазерной техники, М, «Советское
радио», 1972г.,408 с.
7. Справочник по лазерной технике,
«Энергоатомиздат», 1991 г. 544с.
Пер.
с
немецкого,
М.
8. И.И. Пахомов, А.Б. Цибуля Расчет оптических систем лазерных
приборов. М, «Радио и связь»1986 г.,150 с.
9. К.И. Крылов Основы лазерной техники: Учебное пособие для вузов /
К.И. Крылов, В.Т. Прокопенко, В.А. Тарлыков. - Л.: Машиностроение,
1990.—316 с.: ил. (Для вузов). - Библиогр.: с. 314.
10.Б.Н. Рахманов Безопасность при эксплуатации лазерных установок /
Б.Н. Рахманов, Е.Д. Чистов. - М.: Машиностроение, 1981. - 113 с.
11.Справочник по лазерам: В 2-х томах: Пер. с англ. / Под ред. А. М.
Прохорова..—1978.—503 с.
12.В.А. Прянишников Теоретические основы электротехники: Курс
лекций / В.А. Прянишников. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Корона
принт, 2000. - 368 с.: ил. - (Учебник для высших и средних учебных
заведений).
8.2 Вспомогательная литература
1. Г. С. Евтушенко, А. А. Аристов. Лазерные системы
Учебное пособие. — Томск: Изд-во ТПУ, 1998.
в медицине.
2. «Laser Market» // журнал. — 1992-1993
3. А. В. Лыков. Теория теплопроводности. — М.: Высшая школа, 1967. —
599 с.
4. Б. Ф. Федоров. Лазеры: основы устройства и применения. — М.: Издво ДОСААФ, 1988. — 189 с.
5. Прикладная лазерная медицина. Учебное пособие // под ред.
Х. П. Берлиена, Г. Й. Мюллера: пер. с нем. — М.: АО «Интерэксперт»,
1997. — 356 с.
6. А.Н. Пихтин Оптическая и квантовая электроника: Учебник /
А.Н. Пихтин. - М.: Высшая школа, 2001. - 573 с.
7. В.И. Дудкин Основы квантовой электроники: Учебное пособие /
СПбГТУ. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1999. - 307 с.
8. И.Г. Иванов Ионные лазеры на парах металлов / И.Г. Иванов,
Е.Л. Латуш, М.Ф. Сэм. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.
9. Основы теории цепей: Учебное пособие / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин,
А.В. Нетушил, С.В. Страхов. - 5-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат,
1989. - 528 с.
8.3 Интернет-ресурсы
1. ООО
ОКБ
«Булат»
Лазерное
оборудование
и
технологии
http://laser-bulat.ru/
2. Лазерные технологии «Лазертех» http://www.laserteh.spb.ru/
3. Научно-практический
журнал
«Лазерная
медицина»
http://www.mustangmed.ru/zhurnal-lazernaya-meditsina
4. Журнал
«Лазерная
и
опто-электронная
техника»
http://elibrary.ru/title_about.asp?id=29027
9 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Студенты выполняют лабораторные работы на лазерных комплексах,
имеющихся на кафедре лазерной и световой техники Института физики
высоких технологий ТПУ (лаборатория лазерных технологий 247, к. 16;
лаборатория лазерной техники 032, к. 2).
Лазерные комплексы включают в себя шесть лазерных установок:
— Промышленный импульсный лазер LQ-929 (с генераторами высших
гармоник от второй до пятой и параметрическим генератором в
диапазоне 400-700 нм);
— Модифицированный лазер ГОС-1000 (с пятью каскадами усиления);
— Модифицированный
удлиненным до 8 мс);
лазер
ГОС-300
(с импульсом
генерации,
— Технологический лазер ЛТН-103;
— Технологический лазер ИЛГН-702;
— Импульсный лазер на углекислом газе (спец. заказ в ИСЭ СО РАН);
–
Лазерный гравер марки «Мини-Маркер М10» на основе неодимового
лазера;
– Лазерный гравер марки «Мини-Маркер 2М20»;
–
Лаззерный гравер марки «Trotec Speedy 300» на основе СО2 – лазера;
Регистрация лазерного излучения, свечения плазмы, возбуждаемой
лазерным излучением, осуществляется фотоприемниками:
— Вакуумный фотодиод ФЭК-19КПУ;
— Фотомодули Hamamatsu серии H-5773 (модель -01 и -04);
— Измеритель энергии ИКТ-1Н и измеритель мощности ИМО-2Н;
Для визуализации сигналов используются цифровых четырехлучевые
осциллографы фирмы LeCroy:
— Модель WJ-314 (полоса пропускания 100 МГц);
— Модель WP-7100A (полоса пропускания 1 ГГц);
— Модель WA-214 (полоса пропускания 100 МГц);
– Модель DPO-3034 (полоса пропускания 300 МГц);
– Модель TDS-2024 (полоса пропускания 200 МГц).
Исследование спектрального состава регистрируемых сигналов
и управление их интенсивностью может осуществляться с помощью
малогабаритных монохроматоров (МУМ-2), спектрографа S–100,
спектрографа/монохроматора М 266, нейтральных и полосовых фильтров,
интерференционных зеркал, светоделительных элементов (кубики, призмы
Дове).
Преобразование и передача световых сигналов может осуществляться
линзами с различными апертурами и относительными отверстиями,
световодными волокнами и жгутами различного диаметра и различных
длин.
Наблюдение за технологическими процессами может производиться
через оптическую приставку СОК-1. Наблюдение следов разрушений в
исследуемых веществах можно осуществлять через микроскоп МБС-9.
Лабораторная база также включает спектрофотометр СФ-26, генераторы
импульсных электрических сигналов Г5–56 и ГЗИ-1, коаксиальные кабели
с полосой пропускания ~1 ГГц.
Для демонстрации презентаций, экстренной обработки и визуализации
сигналов в аудитории имеются и используются компьютеры.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ВПО ТПУ в
соответствии с требованиями ФГОС-3 по направлению 200400 «Оптические
технологии» по профилю подготовки «Методы и техника импульсных
оптико-физических исследований».
Автор:
В.П. Ципилев
Рецензент
В.И. Корепанов
Программа одобрена на заседании кафедры ЛИСТ ИФВТ
(протокол № 137 от «24» 06 2013 г.).