Цахилгаан соронзон цацраг тогтмол хурдтай тархах чадвар нь объект хүртэлх зайг тодорхойлох боломжийг олгодог. Тиймээс импульсийн хэлбэлзлийн аргын хувьд дараахь хамаарлыг ашиглана.
L = ct/2,
Энд L нь объект хүртэлх зай,
- c нь цацрагийн тархалтын хурд,
- t нь импульс бай руу болон буцаж очиход шаардагдах хугацаа юм.
Энэ хамаарлыг авч үзвэл мужийг хэмжих боломжит нарийвчлал нь энергийн импульс тухайн объект руу болон буцаж ирэхэд шаардагдах хугацааг хэмжих нарийвчлалаар тодорхойлогддог болохыг харуулж байна. Импульс богино байх тусмаа сайн гэдэг нь ойлгомжтой.
Алсын зай хэмжигч ба байны хоорондох зайг тодорхойлох ажил нь датчикийн дохио ба зорилтот цэгээс тусгагдсан дохионы хоорондох тохирох хугацааны интервалыг хэмжихэд чиглэгддэг. Лазерын цацрагийн модуляцын төрлөөс хамааран хүрээг хэмжих гурван арга байдаг: импульс, фаз эсвэл импульсийн үе шат.
Импульсийн хэмжилтийн аргын мөн чанар нь объект руу шалгах импульс илгээгддэг бөгөөд энэ нь мөн хүрээ илрүүлэгч дэх цаг тоологчийг эхлүүлдэг. Объектоос ойсон импульс зай хэмжигч рүү хүрэхэд тоолуурыг зогсооно. Хугацааны интервал (туссан импульсийн саатал) дээр үндэслэн объект хүртэлх зайг тодорхойлно.
Фазын хэлбэлзлийн аргын тусламжтайгаар лазерын цацрагийг синусоид хуулийн дагуу модулятор (цахилгаан дохионы нөлөөн дор параметрээ өөрчилдөг цахилгаан оптик болор) ашиглан зохицуулдаг. Ихэвчлэн 10...150 МГц (хэмжих давтамж) давтамжтай синусоид дохиог ашигладаг. Ойсон цацраг нь хүлээн авагч оптик ба фотодетектор руу орж, модуляцын дохио гардаг. Объект хүртэлх зайнаас хамааран ойсон дохионы фаз нь модулятор дахь дохионы фазтай харьцуулахад өөрчлөгддөг. Фазын зөрүүг хэмжих замаар объект хүртэлх зайг тодорхойлно.
Манай үйлчлүүлэгчдийн дунд ан агнах зориулалттай лазерын зай хэмжигчүүдийн хамгийн алдартай загварууд:
Лазер зай хэмжигчийг цэргийн зориулалтаар ашиглах.
Лазерын хүрээ нь гадаадын цэргийн техник хэрэгсэлд лазерыг практикт ашиглах анхны чиглэлүүдийн нэг юм. Эхний туршилтууд нь 1961 оноос эхэлсэн бөгөөд одоо лазерын зай хэмжигчийг газар дээрх цэргийн техник (их буу, танк), нисэх онгоц (алын зай хэмжигч, өндөр хэмжигч, зорилтот хэмжигч), тэнгисийн цэргийн хүчинд ашиглаж байна. Энэхүү техникийг Вьетнам болон Ойрхи Дорнодод байлдааны туршилт хийсэн. Одоогийн байдлаар хэд хэдэн улсын армид хэд хэдэн алсын зай хэмжигчийг баталж байна.
Анхны лазерын зай хэмжигч XM-23-ыг Вьетнамд туршиж, АНУ-ын арми хүлээн авчээ. Энэ нь хуурай замын хүчний урагшлах ажиглалтын цэгүүдэд ашиглах зориулалттай байв. Үүний цацрагийн эх үүсвэр нь 2.5 Вт гаралтын чадалтай, 30 нс импульсийн үргэлжлэх хугацаатай лазер байв. Холын хэмжигчийг зохион бүтээхэд нэгдсэн хэлхээг өргөн ашигласан. Ялгаруулагч, хүлээн авагч, оптик элементүүдийг моноблокт суурилуулсан бөгөөд энэ нь байны азимут ба өндрийн өнцгийг нарийн уншихад зориулагдсан масштабтай байдаг. Алсын зай хэмжигч нь 24V никель-кадми батерейгаар тэжээгддэг бөгөөд дахин цэнэглэхгүйгээр 100 хэмжилт хийх боломжийг олгодог.
Үйлдвэрлэлийн анхны загваруудын нэг бол усан онгоц болон эргийн их бууны удирдлагын системд ашиглах зориулалттай Шведийн алсын зай хэмжигч юм. Алсын зай хэмжигчний загвар нь ялангуяа бат бөх байсан бөгөөд энэ нь түүнийг хүнд нөхцөлд ашиглах боломжтой болгосон. Шаардлагатай бол алсын зай хэмжигчийг дүрс эрчимжүүлэгч эсвэл телевизийн хараатай холбож болно. Алсын зай хэмжигчний ажиллах горим нь 2 секунд тутамд 20 секунд, эсвэл 4 секунд тутамд урт хугацаанд хэмжилт хийх боломжийг олгодог.
70-аад оны эхэн үеэс лазерын зай хэмжигчийг гадаадын танкуудад суурилуулсан. Танк дээр лазерын зай хэмжигч суурилуулсан нь гадаадын зэвсэг үйлдвэрлэгчдийн сонирхлыг шууд татав. Үүнийг танк дээр галын хяналтын системд зай хэмжигч нэвтрүүлж, улмаар түүний байлдааны чанарыг дээшлүүлж байгаатай холбон тайлбарлаж байна. Оптиктай харьцуулахад тэдгээр нь хэд хэдэн давуу талтай: өндөр хурдтай, хэмжсэн хүрээг харааны төхөөрөмжид оруулах автомат процесс, хэмжилтийн өндөр нарийвчлал, жижиг хэмжээ, жин гэх мэт. Үүний тулд AN/VVS-1 зай хэмжигчийг боловсруулсан. M60A танкийн хувьд АНУ. Энэ нь хийцээрээ бадмаараг дээрх лазерын их бууны зай хэмжигчээс ялгаатай байсангүй, гэхдээ дижитал дэлгэц дээр зайны мэдээллийг гаргахаас гадна танкийн галын хяналтын системийн зайны тооцоологч төхөөрөмжтэй байв. Энэ тохиолдолд зайг буучин, танкийн командлагч хоёуланг нь хэмжиж болно. Алсын зай хэмжигчийг ажиллуулах горим нь нэг цагийн турш минутанд 15 хэмжилт хийдэг.
Орчин үеийн танк дээр суурилуулсан лазерын зай хэмжигч нь 200 м-ээс 8000 м (Америк, Францын танкууд дээр), 200-10,000 м (Их Британи, Баруун Германы танкууд) хүртэлх зайг 10 м-ийн нарийвчлалтайгаар хэмжих боломжийг олгодог. Барууны танк, явган цэргийн байлдааны машинд суурилуулсан лазерын зай хэмжигчүүдийн ихэнх идэвхтэй элементүүд нь неодимийн хольцтой анар болор дээр суурилдаг (идэвхтэй элемент нь иттрий-хөнгөн цагаан анар Y3A15O3 талст бөгөөд үүнд неодим ион Ш3+ орж ирдэг. идэвхтэй төвүүд). Эдгээр лазерууд нь 1.06 микрон долгионы урттай цацраг үүсгэдэг. Идэвхтэй элемент нь ягаан бадмаараг болор байдаг лазерын зай хэмжигч бас байдаг. Энд суурь нь хөнгөн цагаан ислийн талст Al2O3, идэвхтэй элементүүд нь Cr3* хромын ионууд юм. Рубин лазер нь 0.69 микрон долгионы урттай цацраг үүсгэдэг.
Сүүлийн үед нүүрстөрөгчийн давхар ислийн лазерын зай хэмжигчийг гадаадын байлдааны машинуудад ашиглаж эхэлсэн. CO2 лазер, хий ялгаруулах хоолойд нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2), молекул азот (N), гели, усны уур гэх мэт төрөл бүрийн жижиг нэмэлтүүдээс бүрдсэн холимог байдаг. Идэвхтэй төвүүд нь CO2 молекулууд юм. . Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн лазерын давуу тал нь түүний цацраг (долгионы урт 10.6 микрон) нь харааны хувьд харьцангуй аюулгүй бөгөөд утаа, манангаар илүү сайн нэвтэрдэг. Нэмж дурдахад энэ долгионы уртад ажилладаг тогтмол долгионы лазерыг дулааны дүрсний хараатай ажиллах үед байг гэрэлтүүлэхэд ашиглаж болно.
Микроэлектроникийн хурдацтай хөгжил нь лазерын зай хэмжигчүүдийн жин, хэмжээсийг бууруулж, зөөврийн зай хэмжигчийг бий болгох боломжийг олгосон. Норвегийн лазерын зай хэмжигч LP-4 маш амжилттай болсон. Энэ нь Q-свич болгон оптик механик хаалттай байсан. Алсын зай хэмжигчийг хүлээн авах хэсэг нь мөн операторын хараа юм. Оптик системийн диаметр нь 70 мм байна. Хүлээн авагч нь зөөврийн фотодиод юм. Тоолуур нь операторын үзэмжээр 200-3000 м-ийн зайд ажилладаг зайны хаалтын хэлхээгээр тоноглогдсон.Оптик үзүүлэгчийн хэлхээнд нүдний шилний урд талд хамгаалалтын шүүлтүүр байрлуулсан бөгөөд энэ нь нүдийг лазерын цацрагт өртөхөөс хамгаалдаг. туссан импульс. Ялгаруулагч ба хүлээн авагчийг нэг орон сууцанд суурилуулсан. Зорилтот өндрийн өнцгийг ~25 градусаар тодорхойлно. Батерей нь цэнэглэхгүйгээр 150 хэмжилт хийх боломжийг олгодог бөгөөд жин нь ердөө 1 кг байв. Тус зай хэмжигчийг Канад, Швед, Дани, Итали, Австрали улсууд худалдаж авсан.
Зөөврийн лазерын зай хэмжигч явган цэргийн ангиуд болон урагш артиллерийн ажиглагчдад зориулж боловсруулсан. Эдгээр зай хэмжигчүүдийн нэг нь дуран хэлбэрээр хийгдсэн байдаг. Цацрагийн эх үүсвэр ба хүлээн авагчийг зургаан давхар монокуляр оптик хараатай нийтлэг орон сууцанд суурилуулсан бөгөөд түүний харах талбарт шөнийн болон өдрийн аль алинд нь тод харагдахуйц LED гэрлийн дэлгэц байдаг. Лазер нь лити ниобат Q унтраалгатай, иттриум хөнгөн цагаан анарыг цацрагийн эх үүсвэр болгон ашигладаг. Энэ нь 1.5 МВт-ын дээд хүчийг өгдөг. Хүлээн авах хэсэг нь өргөн зурвасын дуу чимээ багатай өсгөгчтэй хос нуранги фото илрүүлэгчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь бага чадалтай богино импульсийг илрүүлэх боломжийг олгодог. Ойролцоох объектуудаас туссан хуурамч дохиог хүрээний хэлхээний тусламжтайгаар арилгадаг. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь бага оврын цэнэглэдэг батерей бөгөөд дахин цэнэглэхгүйгээр 250 хэмжилт хийх боломжтой. Алсын зай хэмжигчний электрон нэгжүүд нь нэгдсэн хэлхээ дээр хийгдсэн бөгөөд энэ нь тэжээлийн эх үүсвэртэй хамт зай хэмжигчний жинг 2 кг хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой болсон.
Лазер зай хэмжигчийг цэргийн хэрэглээний дараагийн үе шат бол явган цэргийн бие даасан жижиг зэвсэгтэй нэгтгэх явдал юм.
Жишээ нь F2000 автомат буу (Бельги). Харааны оронд F2000 нь лазерын зай хэмжигч, баллистик компьютер агуулсан галын хяналтын тусгай модулиар тоноглогдсон байж болно. Зорилтот хүртэлх зайн мэдээлэлд үндэслэн компьютер нь пулемётоос өөрөө болон торхны доорх гранат харвагч (суулгасан бол) буудахын тулд харааны чиглүүлэгч тэмдгийг тогтоодог.
Америкийн OICW (Objective Individual Combat Weapon) систем нь явган цэргийн зэвсгийн үр нөлөөг эрс нэмэгдүүлэх оролдлого юм. Одоогоор хөгжүүлэлт нь прототип хийх шатандаа явж байна. Үйлдвэрлэлийг 2008 онд, ашиглалтад оруулах ажлыг 2009 онд хийхээр төлөвлөж байна. Одоогийн төлөвлөгөөний дагуу нэг явган цэргийн ангид 4 OICW байна. OICW нь гурван үндсэн модулиас бүрдэх модульчлагдсан загвар юм: "KE" (Кинетик энерги) модуль нь бага зэрэг сайжруулсан Heckler-Koch G36 буу; "HE" (Өндөр тэсрэх аюултай) модуль нь өөрөө цэнэглэгддэг 20 мм-ийн сэтгүүлээр тэжээгддэг гранат харвагч бөгөөд "KE" модулийн дээд талд суурилуулсан бөгөөд галлахдаа "KE" модультай хуваалцсан гохыг ашигладаг; Эцэст нь өдрийн/шөнийн телевизийн хараа, лазерын зай хэмжигч, баллистик компьютерийг багтаасан галын хяналтын модуль нь зорилтот хүрээний дагуу линз дэх чиглүүлэгчийн тэмдгийг автоматаар тогтоодог бөгөөд алсын гал хамгаалагчийг програмчлахад ашигладаг. 20 мм-ийн гранат. Буудахаасаа өмнө лазерын зай хэмжигчээс авсан мэдээлэлд үндэслэн гранат гал хамгаалагчийг өгөгдсөн зайд агаарт дэлбэлэх программчлагдсан бөгөөд энэ нь далд байг дээрээс эсвэл хажуу талаас нь хэлтэрхийгээр онох боломжийг олгодог. Алсын зайнаас тэсрэх хүрээг тодорхойлохдоо гранатыг нислэгийн үед хийсэн эргэлтийг тоолох замаар гүйцэтгэдэг.
Холбооны улсын төсөв
Боловсролын байгууллага
Ковровын нэрэмжит Улсын технологийн дээд сургууль
нэрэмжит академи В.А. Дегтярева
Сэдвийн хураангуй:
"Лазер зай илрүүлэгчийн ажиллах зарчим"
Дууссан:
U-112 бүлгийн оюутан
Терехова А.С.
Шалгасан:
Кузнецова С.В.
Ковров 2014 он
Бүтээлийн түүх
Үйл ажиллагааны зарчим
Дүгнэлт
Лазерын түүх
"Лазер" гэдэг үг нь англи хэл дээрх "Light amplification by Stimulated Emission of Radiation" гэсэн үгийн эхний үсгүүдээс бүтсэн бөгөөд орос хэлнээс орчуулбал гэрлийг өдөөгдсөн цацрагаар өсгөх гэсэн утгатай. Тиймээс лазер гэдэг нэр томьёо нь когерент гэрлийн генератор, өсгөгч дээр гүйцэтгэдэг өдөөгдсөн ялгаралтын процессын үндсэн үүргийг тусгадаг. Тиймээс 1917 онд Альберт Эйнштейн өдөөгдсөн ялгаруулалтын тухай ойлголтыг анх нэвтрүүлсэн үеэс лазерыг бүтээх түүх эхлэх ёстой.
Энэ бол лазерын анхны алхам байв. Дараагийн алхамыг Зөвлөлтийн физикч В.А.Фабрикант хийсэн бөгөөд 1939 онд бодисоор дамжин өнгөрөх цахилгаан соронзон цацрагийг нэмэгдүүлэхийн тулд өдөөгдсөн ялгаруулалтыг ашиглах боломжийг онцлон тэмдэглэжээ. V.A. Fabrikant-ийн илэрхийлсэн санаа нь урвуу түвшний түвшин бүхий микросистемийг ашиглах явдал байв. Хожим нь Аугаа эх орны дайн дууссаны дараа В.А.Фабрикант энэ санаагаа эргэн харж, судалгаандаа үндэслэн 1951 онд (М. М. Вудынский, Ф. А. Бутаева нартай хамт) өдөөгдсөн ялгаруулалтыг ашиглан цацрагийг нэмэгдүүлэх аргыг зохион бүтээх өргөдөл гаргажээ. . Энэхүү өргөдөлд гэрчилгээ олгосон бөгөөд "Шинэ бүтээлийн сэдэв" гэсэн гарчигтай: "Цахилгаан соронзон цацрагийг (хэт ягаан туяа, үзэгдэх, хэт улаан туяа, радио долгионы урт) нэмэгдүүлэх арга) нь олшруулсан цацраг туяагаар тодорхойлогддог. Туслах цацрагийн тусламжтайгаар эсвэл өөр аргаар атом, бусад тоосонцор эсвэл тэдгээрийн системийн тэнцвэрт байдалтай харьцуулахад өдөөгдсөн төлөвт тохирсон энергийн дээд түвшинд илүүдэл концентрацийг бий болгодог орчинд дамждаг.
Эхэндээ цацрагийг өсгөх энэ аргыг радио мужид, эсвэл илүү нарийвчлалтай хэт өндөр давтамжийн мужид (богино долгионы хүрээ) хэрэгжүүлсэн. 1952 оны 5-р сард болсон Бүх Холбооны Радио спектроскопийн бага хуралд Зөвлөлтийн физикч Н.Г.Басов, А.М.Прохоров нар богино долгионы мужид цацрагийн өсгөгч бий болгох үндсэн боломжийн талаар илтгэл тавив. Тэд үүнийг "молекулын генератор" гэж нэрлэсэн (энэ нь аммиакийн молекулуудын цацрагийг ашиглах ёстой байсан). Бараг нэгэн зэрэг миллиметрийн долгионыг өсгөх, үүсгэхийн тулд өдөөгдсөн ялгаруулалтыг ашиглах саналыг Америкийн физикч Чарльз Таунс АНУ-ын Колумбийн их сургуульд дэвшүүлжээ.
1954 онд удалгүй мазер гэж нэрлэгддэг молекулын осциллятор бодит байдал болсон. Үүнийг ЗХУ-ын Шинжлэх Ухааны Академийн П.Н.Лебедевын нэрэмжит физикийн хүрээлэн (Н.Г.Басов, А.М.Прохоров тэргүүтэй бүлэг) болон АНУ-ын Колумбийн их сургуульд (Холбооны дэргэдэх бүлэг) дэлхийн хоёр хэсэгт бие даан, нэгэн зэрэг боловсруулж, бүтээжээ. C. Townes-ийн удирдлага).
Улмаар "Лазер" гэсэн нэр томьёо нь "М" (Бичил долгионы үгийн эхний үсэг) үсгийг "L" (Гэрэл гэдэг үгийн эхний үсэг) үсгээр сольсны үр дүнд "мазер" гэсэн нэр томъёоноос үүссэн. Мазер ба лазерын ажиллагаа нь ижил зарчим дээр суурилдаг - 1951 онд В.А. Фабрикантын томъёолсон зарчим. Масер гарч ирсэн нь шинжлэх ухаан, технологийн шинэ чиглэл бий болсон гэсэн үг юм. Эхлээд квант радиофизик гэж нэрлэгдэж байсан бол сүүлдээ квант электроник гэж нэрлэгддэг болсон.
Масерыг бүтээснээс хойш 10 жилийн дараа буюу 1964 онд Нобелийн шагнал гардуулах ёслолын үеэр академич А.М.Прохоров хэлэхдээ: "Радио мужид мазерууд бий болсны дараа оптик муж дахь квант генераторууд удахгүй болох юм шиг санагдаж байна. бүтээгдсэн.Гэвч ийм зүйл болоогүй.Тэд 5-6 жилийн дараа л бүтээгдсэн.Үүнийг юу гэж тайлбарлах вэ?Хоёр бэрхшээл тулгарсан.Эхний хүндрэл нь тухайн үед оптик долгионы уртын резонаторуудыг санал болгоогүй байсан, хоёрдугаарт. Энэ нь оптик муж дахь урвуу популяцийг олж авах тусгай систем, аргууд байсан юм.
А.М.Прохоровын дурдсан зургаан жил үнэхээр мазераас лазер руу шилжих боломжтой болсон судалгаануудаар дүүрэн байлаа. 1955 онд Н.Г.Басов, А.М.Прохоров нар түвшний урвуу популяцийг бий болгохын тулд оптик шахах аргыг ашиглах үндэслэлийг гаргажээ. 1957 онд Н.Г.Басов хагас дамжуулагч ашиглан квант генератор бүтээх санааг дэвшүүлсэн; Үүний зэрэгцээ тэрээр дээжийн тусгайлан боловсруулсан гадаргууг резонатор болгон ашиглахыг санал болгов. Мөн 1957 онд В.А.Фабрикант, Ф.А.Бутаева нар мөнгөн усны уур, бага хэмжээний устөрөгч, гелий холилдсон цахилгаан цэнэг бүхий туршилтын явцад оптик квант олшруулалтын үр нөлөөг ажигласан. 1958 онд А.М.Прохоров, түүнээс үл хамааран Америкийн физикч К.Таунс нар оптик мужид өдөөгдсөн ялгаралтын үзэгдлийг ашиглах боломжийг онолын хувьд нотолсон; Тэд (мөн Америкийн Р.Дик) оптик мужид эзэлхүүнтэй биш (богино долгионы мужид байдаг шиг) нээлттэй резонаторуудыг ашиглах санааг дэвшүүлсэн. Бүтцийн хувьд нээлттэй резонатор нь хажуугийн дамжуулагч ханыг зайлуулж (резонаторын тэнхлэгийг орон зайд бэхлэх төгсгөлийн тусгалуудыг хадгалсан) болон резонаторын шугаман хэмжээсийг долгионы урттай харьцуулахад том байхаар сонгосон гэдгээрээ эзэлхүүний резонатороос ялгаатай гэдгийг анхаарна уу. цацраг.
1959 онд Н.Г.Басов, Б.М.Вул, Ю.М.Попов нарын бүтээлүүд нь хагас дамжуулагч квант генераторын санааг онолын үндэслэлээр баталж, тэдгээрийг бий болгох нөхцөл байдалд дүн шинжилгээ хийсэн. Эцэст нь 1960 онд Н.Г.Басов, О.Н.Крохин, Ю.М.Попов нарын хэт улаан туяаны болон харагдахуйц муж дахь квантын генератор ба өсгөгчийг бий болгох зарчим, онолын зарчим, онолын талаар дэлгэрэнгүй авч үзсэн нийтлэл гарч ирэв. Өгүүллийн төгсгөлд зохиогчид: "Үндсэн хязгаарлалт байхгүй байгаа нь ойрын ирээдүйд хэт улаан туяаны болон оптик долгионы уртын мужид генератор, өсгөгч бий болно гэж найдаж байна" гэж бичжээ.
Ийнхүү ЗХУ, АНУ-д эрчимтэй онолын болон туршилтын судалгаа хийснээр эрдэмтэд 50-аад оны сүүлчээр лазер бүтээхэд ойртжээ. Амжилт Америкийн физикч Т.Майманд унасан. 1960 онд шинжлэх ухааны хоёр сэтгүүлд бадмаарагаас оптик зайд цацраг үүсгэж чадсан тухай түүний мессеж гарчээ. Дэлхий нийт анхны "оптик мазер" - бадмаараг лазер үүссэнийг ингэж мэдсэн. Лазерын анхны дээж нь нэлээд даруухан харагдаж байв: жижиг бадмаараг шоо (1х1х1 см), эсрэг талын хоёр нүүр нь мөнгөн бүрээстэй (эдгээр нүүр нь резонаторын тольны үүрэг гүйцэтгэдэг) үе үе ногоон гэрлээр цацруулж байв. бадмаараг шоо могой шиг бүрхсэн өндөр хүчин чадалтай флаш чийдэн. Үүссэн цацраг нь улаан гэрлийн импульс хэлбэрээр шоо дөрвөлжингийн мөнгөн бүрсэн нүүрний аль нэгнийх нь жижиг нүхээр ялгарсан.
Мөн 1960 онд Америкийн физикч А.Жаван, В.Беннет, Э.Херриот нар гелий ба неоны холимогт цахилгаан гүйдэлд оптик цацраг үүсгэж чадсан. Ийнхүү 1957 онд В.А.Фабрикант, Ф.А.Бутаева нарын хийсэн туршилтын судалгаагаар анхны хийн лазер гарч ирэв.
1961 оноос хойш янз бүрийн төрлийн лазерууд (хатуу болон хий) оптикийн лабораторид хүчтэй байр суурь эзэлдэг. Шинэ идэвхтэй медиаг эзэмшиж, лазер үйлдвэрлэх технологийг боловсруулж, сайжруулж байна. 1962-1963 онд Эхний хагас дамжуулагч лазерыг ЗХУ, АНУ-д нэгэн зэрэг бүтээжээ.
Ийнхүү оптикийн шинэ, "лазер" үе эхэлдэг. Лазерын технологи үүссэн цагаасаа хойш маш хурдацтай хөгжиж ирсэн. Шинэ төрлийн лазерууд гарч ирэхийн зэрэгцээ хуучин нь сайжирч байна. Энэ нь лазерыг үндэсний эдийн засгийн олон салбарт гүнзгий нэвтрүүлэх шалтгаан болсон юм.
Лазерын үйл ажиллагааны зарчим
Зураг 1 Лазерын ажиллагааны диаграмм
Лазерын бүдүүвч диаграм нь маш энгийн (Зураг 1): хоёр харилцан зэрэгцээ тольны хооронд байрлуулсан идэвхтэй элемент юм. Толин тусгалууд нь оптик резонатор гэж нэрлэгддэг; Толин тусгалуудын нэг нь бага зэрэг ил тод хийгдсэн бөгөөд энэ толины дундуур лазер туяа резонатороос гарч ирдэг. Лазерын цацрагийг үүсгэж эхлэхийн тулд идэвхтэй элементийг ямар нэгэн эх үүсвэрээс эрчим хүчээр "шахах" шаардлагатай (үүнийг шахах төхөөрөмж гэж нэрлэдэг).
Үнэндээ лазерын үйл ажиллагааг тодорхойлдог физикийн гол үйл явц бол цацрагийн ялгаралтыг өдөөдөг. Энэ нь фотон нь өдөөгдсөн атомтай харилцан үйлчилж, фотоны энерги нь атомын (эсвэл молекулын) өдөөх энергитэй давхцах үед үүсдэг.
Энэхүү харилцан үйлчлэлийн үр дүнд өдөөгдсөн атом нь өдөөгддөггүй төлөвт орж, илүүдэл энерги нь анхдагч фотонтой яг ижил энерги, тархалтын чиглэл, туйлшралтай шинэ фотон хэлбэрээр ялгардаг. Тиймээс энэ үйл явцын үр дагавар нь хоёр туйлын ижил фотон байх явдал юм. Эдгээр фотонуудын анхны атомтай төстэй өдөөгдсөн атомуудтай цаашдын харилцан үйлчлэлээр яг нэг чиглэлд "нисдэг" ижил фотонуудыг үржүүлэх "гинжин урвал" үүсч болох бөгөөд энэ нь нарийхан чиглэсэн гэрлийн туяа үүсэхэд хүргэдэг. Ижил фотонуудын нуранги үүсэхийн тулд фотонууд өдөөгдөөгүй атомуудтай харилцан үйлчлэлцэх үед фотоны шингээлт явагдах тул өдөөгдөөгүй атомуудаас илүү их өдөөлттэй атомууд байх орчин шаардлагатай. Ийм орчинг энергийн түвшний урвуу популяци бүхий орчин гэж нэрлэдэг (Зураг 2).
Зураг 2. Эрчим хүчний түвшний урвуу популяци бүхий орчны бүдүүвч дүрслэл.
Тиймээс, өдөөгдсөн атомууд фотоныг албадан ялгаруулахаас гадна фотоныг аяндаа ялгаруулах үйл явц нь өдөөгдсөн атомууд өдөөгдээгүй төлөвт шилжих, атомууд өдөөгдээгүй төлөв рүү шилжих явцад фотоныг шингээх процесс явагддаг. сэтгэл хөдөлсөн нэгэн. Атомуудын өдөөгдсөн төлөв болон буцаж шилжих шилжилтийг дагалддаг эдгээр гурван процессыг дээр дурдсанчлан 1916 онд А.Эйнштейн дэвшүүлсэн.
Хэрэв өдөөгдсөн атомын тоо их, мөн түвшний урвуу популяци байгаа бол (дээд, өдөөгдсөн төлөвт доод, өдөөгдээгүй төлөвөөс олон атом байдаг) аяндаа ялгаралтын үр дүнд хамгийн анхны фотон үүсэх болно. үүнтэй ижил фотонуудын харагдах байдал улам бүр нэмэгдэж буй нуранги үүсгэдэг. Аяндаа ялгарах ялгаралт нэмэгдэнэ.
Олон тооны аяндаа ялгардаг фотонууд нэгэн зэрэг төрөхөд (зарчмын хувьд боломжтой) олон тооны нуранги үүсч, тэдгээр нь тус бүрдээ зохих нуралтын анхны фотоноор тодорхойлогдсон өөрийн чиглэлд тархах болно.
Зураг 3. Толин тусгалын хавтгайд перпендикуляр биш тархалтын чиглэл нь аяндаа үүссэн фотонууд нь орчны хил хязгаараас давсан фотонуудын нуранги үүсгэдэг.
Үүний үр дүнд бид гэрлийн квантуудын урсгалыг хүлээн авах боловч нуранги бүр өөрийн анхны фотоноор үүсгэгдсэн тул чиглэсэн цацраг эсвэл өндөр монохромат чанарыг олж авах боломжгүй болно. Урвуутай популяци бүхий орчинг лазер туяа үүсгэхийн тулд ашиглахын тулд, өөрөөр хэлбэл өндөр монохромат чанар бүхий чиглэсэн туяаг үүсгэхийн тулд аль хэдийн ижил цацрагийн чиглэлтэй, ижил төстэй анхдагч фотонуудыг ашиглан урвуулагдсан популяцийг "арилгах" шаардлагатай. энерги нь атом дахь өгөгдсөн шилжилтийн энергитэй давхцдаг. Энэ тохиолдолд бид лазер гэрлийн өсгөгчтэй болно.
Гэсэн хэдий ч лазер туяа авах өөр нэг хувилбар байдаг бөгөөд үүнд санал хүсэлтийн системийг ашиглах явдал юм. Зураг дээр. 3-р зурагт аяндаа үүссэн фотонуудын тархалтын чиглэл нь толины хавтгайд перпендикуляр байдаг нь орчны хил хязгаараас давсан фотонуудын нуранги үүсгэдэг болохыг харуулж байна. Үүний зэрэгцээ, тархалтын чиглэл нь толины хавтгайд перпендикуляр байдаг фотонууд толины олон тусгалын улмаас орчинд их хэмжээгээр нэмэгддэг нуранги үүсгэх болно. Хэрэв толин тусгалуудын аль нэг нь жижиг дамжуулалттай бол толин тусгалын хавтгайд перпендикуляр чиглэсэн фотонуудын урсгал гарч ирнэ. Толин тусгалыг зөв сонгосон дамжуулалт, тэдгээрийн бие биентэйгээ болон урвуу популяци бүхий орчны уртааш тэнхлэгтэй харьцуулсан нарийн тохируулгатай бол эргэх холбоо нь маш үр дүнтэй байх тул цацраг туяатай харьцуулахад "хажуугийн" цацрагийг бүрэн үл тоомсорлож болно. толины дундуур гарч ирдэг. Практик дээр үүнийг үнэхээр хийж болно. Энэхүү санал хүсэлтийн хэлхээг оптик хөндий гэж нэрлэдэг бөгөөд одоо байгаа ихэнх лазеруудад ийм төрлийн хөндийг ашигладаг.
Лазер цацрагийн зарим өвөрмөц шинж чанарууд
Лазер цацрагийн зарим өвөрмөц шинж чанарыг авч үзье. Аяндаа ялгарах үед атом нь хязгаарлагдмал өргөнтэй спектрийн шугамыг ялгаруулдаг. Урвуутай популяци бүхий орчинд өдөөгдсөн ялгарсан фотонуудын тоо нуранги шиг нэмэгдэх тусам энэ нуралтын цацрагийн эрчим нь юуны түрүүнд тухайн атомын шилжилтийн спектрийн шугамын төвд нэмэгдэх болно. Энэ процессын үр дүнд анхны аяндаа ялгарах спектрийн шугамын өргөн багасах болно. Практикт тусгай нөхцөлд лазерын цацрагийн спектрийн шугамын харьцангуй өргөнийг байгальд ажиглагдаж буй хамгийн нарийн аяндаа ялгарах цацрагийн шугамын өргөнөөс 107-108 дахин бага болгох боломжтой.
Лазер дахь цацрагийн шугамыг нарийсгахаас гадна 10-4 радианаас бага цацрагийн зөрүүг, өөрөөр хэлбэл нуман секундын түвшинд авах боломжтой.
Гэрлийн урсгалын замд нэг шулуун шугам дээр байрлах жижиг нүхтэй хэд хэдэн дэлгэцийг байрлуулах замаар чиглэсэн нарийн гэрлийн цацрагийг зарчмын хувьд ямар ч эх үүсвэрээс авч болно гэдгийг мэддэг. Бид халсан хар биеийг авч, диафрагм ашиглан гэрлийн цацрагийг олж авсан бөгөөд үүнээс призм эсвэл бусад спектрийн төхөөрөмжийг ашиглан лазерын цацрагийн спектрийн өргөнтэй тохирох спектрийн өргөнтэй цацрагийг тусгаарласан гэж төсөөлөөд үз дээ. Лазерын цацрагийн хүч, түүний спектрийн өргөн, туяаны өнцгийн ялгаа зэргийг мэдэхийн тулд лазер туяатай тэнцэх гэрлийн цацрагийн эх үүсвэр болгон ашигладаг төсөөллийн хар биений температурыг тооцоолохдоо Планкийн томъёог ашиглаж болно. Энэ тооцоо нь биднийг гайхалтай үзүүлэлт рүү хөтөлнө: хар биеийн температур хэдэн арван сая градус байх ёстой! Лазер туяаны гайхалтай шинж чанар - түүний өндөр үр дүнтэй температур (харьцангуй бага дундаж лазерын цацрагийн хүч эсвэл лазерын импульсийн энерги бага байсан ч) нь судлаачдад лазер ашиглахгүйгээр огт боломжгүй асар их боломжийг нээж өгдөг.
Янз бүрийн технологийн процесст лазерыг ашиглах
лазерын цацрагийн технологийн хүч
Лазер гарч ирсэн нь шинжлэх ухаан, технологийн янз бүрийн салбарт нэн даруй нөлөө үзүүлж, шинжлэх ухаан, техникийн тодорхой асуудлыг шийдвэрлэхэд лазерыг ашиглах боломжтой болсон. Гүйцэтгэсэн судалгаа нь лазерыг гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглах үед олон тооны оптик төхөөрөмж, системийг мэдэгдэхүйц сайжруулах боломжийг баталж, цоо шинэ төхөөрөмжүүдийг (гэрэлтүүлгийн өсгөгч, квант гирометр, өндөр хурдны оптик хэлхээ гэх мэт) бий болгоход хүргэсэн. Голографи, шугаман бус ба нэгдсэн оптик, лазер технологи, лазерын хими, хяналттай термоядролыг нэгтгэхэд лазер ашиглах болон бусад эрчим хүчний асуудал зэрэг шинжлэх ухаан, техникийн шинэ чиглэлүүд нэг үеийнхний нүдний өмнө үүссэн. Лазерын цацрагийн өвөрмөц шинж чанар нь ихээхэн ахиц дэвшил авчирсан эсвэл шинжлэх ухаан, техникийн цоо шинэ шийдэлд хүргэсэн шинжлэх ухаан, технологийн янз бүрийн салбарт лазерын хэрэглээний товч жагсаалтыг доор харуулав.
Лазерын цацрагийн өндөр монохромат, уялдаа холбоо нь лазерыг спектроскопи, химийн урвал эхлүүлэх, изотопыг ялгах, шугаман болон өнцгийн хурдыг хэмжих систем, хөндлөнгийн оролцоонд суурилсан бүх хэрэглээ, харилцаа холбоо, гэрлийн байршлын системд амжилттай ашиглах боломжийг олгодог. . Голограф дахь лазерыг ашиглах нь ойлгомжтой.
Лазер туяаны эрчим хүчний өндөр нягтрал, хүч чадал, лазерын цацрагийг жижиг цэг болгон төвлөрүүлэх чадварыг лазерын термоядролын хайлуулах системд, лазер хайчлах, гагнах, өрөмдөх, гадаргууг хатууруулах, янз бүрийн хэсгүүдийн хэмжээст боловсруулалт зэрэг технологийн процессуудад ашигладаг. Эдгээр шинж чанарууд болон лазерын цацрагийн чиглэл нь лазерыг цэргийн техник хэрэгсэлд амжилттай ашиглах боломжийг олгодог.
Лазерын цацрагийн чиглэл, түүний бага ялгаа нь чиглэлийг (барилга угсралт, геодези, зураг зүй) тодорхойлох, зорилтот байршил, байршил, түүний дотор дэлхийн хиймэл дагуул хүртэлх зайг хэмжих, сансрын болон усан доорх харилцаа холбооны системд ашигладаг.
Лазерыг бий болгосноор шугаман бус оптикийг хөгжүүлэх, гармоник үүсгэх, гэрлийн цацрагийг өөртөө төвлөрүүлэх, олон фотоны шингээлт, лазерын цацрагийн талбайн улмаас үүссэн янз бүрийн төрлийн гэрлийн тархалт зэрэг үзэгдлүүдийг судлах, ашиглахад асар их ахиц дэвшил гарсан. .
Лазерыг анагаах ухаанд амжилттай ашигладаг: мэс засалд (нүдний мэс засал, бөөрний чулууг устгах гэх мэт) болон янз бүрийн өвчнийг эмчлэхэд, биологийн салбарт жижиг цэгт анхаарлаа төвлөрүүлснээр бие даасан эсүүд, тэр ч байтугай зарим хэсэгт ажиллах боломжтой байдаг. тэд.
Дээр дурдсан лазерын хэрэглээний ихэнх чиглэлүүд нь шинжлэх ухаан, технологийн бие даасан, өргөн хүрээтэй салбаруудыг төлөөлдөг бөгөөд мэдээжийн хэрэг бие даасан анхаарал шаарддаг. Энд өгөгдсөн лазерын хэрэглээний товч бөгөөд бүрэн бус жагсаалтын зорилго нь лазер гарч ирснээр шинжлэх ухаан, технологийн хөгжил, орчин үеийн нийгмийн амьдралд асар их нөлөө үзүүлж байгааг харуулах явдал юм.
Үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэлд лазерын хэрэглээ
Сүүлийн жилүүдэд үнэт эдлэлийн салбарт лазерын хэрэглээ өргөжих хандлага ажиглагдаж байна. Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь иттриум хөнгөн цагаан анар дээр хатуу төлөвт лазераар боловсруулах машинууд бөгөөд цацраг туяа нь үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэлийн гол материал болох үнэт металл, чулуугаар маш сайн шингэдэг. Лазер боловсруулах технологийн зарим процессыг үнэт эдлэлийн салбарт бүрэн боловсруулж, хэрэгжүүлсэн, зарим процесс, технологи боловсруулагдаж байгаа бөгөөд магадгүй ойрын ирээдүйд үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүнийг боловсруулахад ашиглах боломжтой. Тиймээс би үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэлийн технологийн процесст лазерыг ашиглах бүх боломжит хувилбаруудыг авч үзэхийг хичээх болно.
Чулуунд нүх гаргах. Лазерын анхны хэрэглээний нэг нь цагны чулууг нүхлэх явдал байв. Цооног өрөмдөх нь үргэлж маш их хөдөлмөр шаардсан ажил байсаар ирсэн. Орчин үеийн лазер технологи нь янз бүрийн төрлийн чулуунд шаардлагатай хэлбэрийн нүхийг өндөр хурд, чанартайгаар цоолох боломжийг олгодог.
Лазер гагнуур. Үнэт эдлэлийн салбарт лазерын анхны хэрэглээний нэг бол лазер гагнуур ашиглан янз бүрийн бүтээгдэхүүнийг засах явдал байв. Цуваа масс үйлдвэрлэлд лазер гагнуурыг ашиглах жишээ бол тэдгээрийг үйлдвэрлэх явцад гинжийг лазераар гагнах явдал юм.
Цагаан будаа. 4. Гагнасан гинжний төрөл.
Цагаан будаа. 5. Алтан үсний хавчаарыг лазераар гагнах жишээ
Үнэхээр ч хүн бүр гинж үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжийг, ялангуяа Италийн компаниудаас мэддэг бөгөөд амжилттай ашигладаг. Энэ үйл явцын онцлог шинж чанар нь түүний хоёр үе шаттай шинж чанар юм: эхлээд гинж үүсч, дараа нь уламжлалт аргаар гагнах болно. Лазерууд нь нэг технологийн ажиллагаа, ижил тоног төхөөрөмжийг ашиглан гинжний холбоосыг үүсэх явцад шууд гагнах боломжийг олгодог. Энэхүү технологийг анх Италийн Laservall компани алтны гинж гагнах зориулалттай бүтээжээ. Мөн үнэт эдлэлийн янз бүрийн эд ангиудыг холбох, тэмдгийн зүүг бэхлэх (Зураг 2), цоожны том цагираг гагнах гэх мэт гагнуурыг ашиглах боломжтой. Лазер гагнуурын давуу тал нь дулааны оролтын байршил, флюс ба дүүргэгч материал (гагнуур) байхгүй, гагнуурын явцад материалын алдагдал бага, бүтээгдэхүүний эд ангиудыг чулуугаар холбох чадвар, бараг бүхэл бүтэн бүтээгдэхүүнийг халаахгүй байх явдал юм. Лазер гагнуур нь хамгийн нарийн төвөгтэй технологийн процессуудын нэг бөгөөд энэ процессыг ашиглах бараг бүх тохиолдолд технологи (угсрах дүрэм, гагнуурын горим, гагнуурын нэгжийн бэлтгэл, дизайн) боловсруулах шаардлагатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Нэмэлт бүхий лазер гагнуур (гадаргуу). Ийм процессыг гагнуурын нэгэн адил хийж болно, гэхдээ гагнуурын бүсэд нэмэлт дүүргэгч материал - гагнуурыг дахин хайлуулах замаар хийж болно. Ингэснээр цутгасны дараа өнгөлгөө, нунтаглах явцад нээгддэг бүтээгдэхүүний дотоод хоосон зай, хөндийг гагнах, мөн их хэмжээний цоорхойтой үеийг гагнах асуудлыг шийдэж болно.
Лазер тэмдэглэгээ ба сийлбэр. Үнэт металлыг боловсруулах хамгийн сонирхолтой аргуудын нэг бол тэмдэглэгээ, сийлбэр юм. Компьютерийн удирдлагаар тоноглогдсон орчин үеийн лазерууд нь лазерын тэмдэглэгээ, сийлбэр (лазер цацрагийн нөлөөн дор гадаргуугийн өөрчлөлт) ашиглан бараг бүх график мэдээллийг - зураг, бичээс, монограмм, лого зэргийг металл дээр байрлуулах боломжийг олгодог. Түүнчлэн, зургийг растер болон контурын аль алинд нь хэрэглэж болно. Орчин үеийн тоног төхөөрөмж нь лазер туяаг минутанд хоёр метрээс илүү хурдтайгаар хөдөлгөж, металл дээр миллиметрт 10...15 хүртэлх шугамын график дүрслэлийг хангах боломжийг олгодог. Энэхүү техникийг ашигласнаар төрөл бүрийн унжлагатай, үсний хавчаар болон бусад гоёл чимэглэлийн өвөрмөц лазер график бүхий гоёл чимэглэлийг хямд үнээр үйлдвэрлэх боломжтой (Зураг 3). Лазер сийлбэрийн технологийн өөр нэг сонирхолтой хэрэглээ бол "зэвэрдэггүй" гэх мэт үнэт металл болон үнэт бус металлаас бүрдсэн ширээний сав суулганы элементүүдэд янз бүрийн лого, эзэмшигчийн монограм, барааны тэмдэг, тэмдгийг лазераар түрхэх явдал юм. хутганы ир дээр.
Зураг 6. Гоёл чимэглэлийн лазер тэмдэглэгээ, сийлбэрийн дээж.
Метал дээрх график хэв маягийн өндөр нарийвчлал (нимгэн зураас), нарийвчлал, давтагдах чадвар (5 микроноос бага) нь бүтээгдэхүүний тэмдэглэгээг цаашид гараар сийлэхэд, жишээлбэл, дурсгалын тэмдэг үйлдвэрлэхэд үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог. , медаль эсвэл тэдгээрийг үйлдвэрлэх хэрэгсэл. Лазер боловсруулах өргөн хүрээний горимууд нь лазерын цацрагийн энергийн тунг нарийн тогтоох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь эргээд лакаар бүрсэн суурь металлаар хийсэн үнэт эдлэл гэх мэт хоёр давхаргат материалыг өндөр нарийвчлалтай боловсруулах боломжийг олгодог. Металлын гадаргуугийн геометрийн параметрүүдийг алдагдуулахгүйгээр лазерын цацрагийн нөлөөн дор лакыг арилгах нь бараг бүх график дүрсийн үнэт металлын гальваник хуримтлалыг хийж, ер бусын бүтээгдэхүүн авах боломжтой болгодог.
Алмазан тэмдэглэгээ. Лазер ба лазерын технологийн орчин үеийн хөгжил, лазерын цацрагийн параметрүүдийг сайжруулж, цоо шинэ лазер ялгаруулагчийг хөгжүүлснээр алмазыг тэмдэглэх боломжийг нээж өгсөн.
Цагаан будаа. 4. Синтетик алмаазан тэмдэглэгээний харагдах байдал.
Jewelry Review сэтгүүлд мэдээлснээр Америкийн Эрдэнийн Судлалын Хүрээлэн очир эрдэнийн зах зээлийн шинж чанарыг сайжруулахын тулд 0.99 карат ба түүнээс дээш жинтэй алмаазыг лазераар тэмдэглэж эхэлсэн байна. Үүнтэй төстэй ажил ОХУ-д хийгдэж байна. Тиймээс Зураг дээр. 4. Физик-химийн шинж чанараараа байгалийн чулуутай маш ойрхон, алмазыг тэмдэглэж буй технологийн процессыг судлахад сайн загвар материал болох нийлэг алмазан дээр лазерын дүрсийг хэрэглэх жишээг үзүүлэв. Дээрх зураг дээрх тодорхой танигдах тэмдгүүдийн хэмжээ 125 микрон орчим байгаа тул бүслүүрийн хэмжээ 200 орчим микрон тул 0.2 каратын жинтэй алмаазын бүслүүр дээр лазер тэмдэглэгээ хийх боломжийг нээж байна. Энэ бол маш ирээдүйтэй технологи юм.
Брэнд хийх. Брэндинг гэдэг нь лазер туяагаар урьдчилан бүтээсэн загварыг проекц хийсний үр дүнд метал дээр дүрс үүсгэдэг лазер тэмдэглэгээний нэг төрөл юм. Энэ арга нь метал дээр жижиг хэмжээсийг олж авахад хялбар болгодог бөгөөд бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэгчийн нэр, шинжилгээний тэмдэглэгээг тохируулахад ашигладаг. Өндөр нягтаршил нь хуулбарлахаас (хуурамчлах) өндөр хамгаалалттай зургийг авах боломжийг олгодог бөгөөд онцлох тэмдгийг тогтооход ашиглаж болно.
Бүтээгдэхүүн дээрх тэмдэг нь түүний чанарын шинж тэмдэг юм. Лазер брендийн технологи нь бүтээгдэхүүний чанарыг алдагдуулдаггүй, тамга дарах ажиллагаа шаарддаггүй, өндөр бүтээмжтэй, эргономик юм. Үнэт металлаар хийсэн хөнгөн, нимгэн ханатай бүтээгдэхүүн дээр лазер тэмдэглэгээг ашиглах нь ялангуяа үр дүнтэй байдаг.
Газрын лазерын зай хэмжигч. Лазерын хүрээ нь гадаадын цэргийн техник хэрэгсэлд лазерыг практикт ашиглах анхны чиглэлүүдийн нэг юм. Анхны туршилтууд нь 1961 оноос эхэлсэн бөгөөд одоо лазерын зай хэмжигчийг газар дээрх цэргийн техник хэрэгсэл (их буу гэх мэт), нисэх онгоц (алын зай хэмжигч, өндөр хэмжигч, зорилтот хэмжигч), тэнгисийн цэргийн хүчинд ашиглаж байна. Энэхүү техникийг Вьетнам болон Ойрхи Дорнодод байлдааны туршилт хийсэн. Одоогоор дэлхийн олон арми хэд хэдэн алсын зай хэмжигчийг ашиглаж байна.
Алсын зай хэмжигч ба байны хоорондох зайг тодорхойлох ажил нь датчикийн дохио ба зорилтот цэгээс тусгагдсан дохионы хоорондох тохирох хугацааны интервалыг хэмжихэд чиглэгддэг. Лазерын цацрагийн модуляцын төрлөөс хамааран хүрээг хэмжих гурван арга байдаг: импульс, фаз эсвэл импульсийн үе шат.
Импульсийн хэмжилтийн аргын мөн чанар нь объект руу шалгах импульс илгээгддэг бөгөөд энэ нь мөн хүрээ илрүүлэгч дэх цаг тоологчийг эхлүүлдэг. Объектоос туссан импульс зай хэмжигч рүү хүрэхэд тоолуурыг зогсооно. Цагийн интервал дээр үндэслэн тухайн объект хүртэлх зайг автоматаар операторын өмнө харуулна. Өмнө нь хэлэлцсэн томьёог ашиглан бид шалгах ба тусгагдсан дохионы хоорондох хугацааны интервалыг хэмжих нарийвчлал нь 10-9 секундтэй тохирч байгаа нь мэдэгдэж байгаа бол энэ хязгаарлах аргын нарийвчлалыг үнэлэх болно. Бид гэрлийн хурдыг 3*1010 см/с гэж үзэж болохоор 30 см орчим зайг өөрчлөхөд алдаа гардаг.Энэ нь хэд хэдэн практик асуудлыг шийдвэрлэхэд хангалттай гэж мэргэжилтнүүд үзэж байна.
Фазын хэлбэлзлийн аргын тусламжтайгаар лазерын цацрагийг синусоид хуулийн дагуу зохицуулдаг. Энэ тохиолдолд цацрагийн эрчим нь мэдэгдэхүйц хязгаарт хэлбэлздэг. Объект хүртэлх зайнаас хамааран тухайн объект дээр ирэх дохионы үе шат өөрчлөгддөг. Объектоос туссан дохио нь мөн зайнаас хамааран тодорхой фазын дагуу хүлээн авагч төхөөрөмжид хүрнэ. Үүнийг геодезийн зай хэмжигч хэсэгт маш сайн дүрсэлсэн болно. Талбайн нөхцөлд ажиллахад тохиромжтой фазын зай хэмжигчийн алдааг тооцоолъё. Оператор (маш чадварлаг цэрэг биш) нэг градусаас илүүгүй алдаатай үе шатыг тодорхойлоход хэцүү биш гэж мэргэжилтнүүд хэлж байна. Хэрэв лазерын цацрагийн модуляцын давтамж нь 10 МГц байвал зайг хэмжих алдаа 5 см орчим байх болно.
Анхны лазерын зай хэмжигч XM-23-ыг туршиж үзээд армид батлав. Энэ нь хуурай замын хүчний урагш ажиглалтын постуудад ашиглах зориулалттай. Үүний цацрагийн эх үүсвэр нь 2.5 Вт гаралтын чадалтай, 30 нс импульсийн үргэлжлэх хугацаатай бадмаараг лазер юм. Нэгдсэн хэлхээг зай хэмжигчийг зохион бүтээхэд өргөн ашигладаг. Ялгаруулагч, хүлээн авагч, оптик элементүүдийг моноблокт суурилуулсан бөгөөд энэ нь байны азимут ба өндрийн өнцгийг үнэн зөв мэдээлэх масштабтай байдаг. Алсын зай хэмжигч нь 24 В-ын никель-кадми батерейгаар тэжээгддэг бөгөөд цэнэглэхгүйгээр 100 зайг хэмжих боломжийг олгодог. Өөр нэг их бууны алсын зай хэмжигч нь армиудад хүлээн зөвшөөрөгдсөн бөгөөд 200,600,1000, 2000, 3000 м-ийн зайг дараалан хаах замаар нэг шулуун шугам дээр байрлах дөрөв хүртэлх тооны байг нэгэн зэрэг тодорхойлох төхөөрөмжтэй.
Шведийн лазерын зай хэмжигч нь сонирхолтой юм. Энэ нь усан онгоцны болон эргийн их бууны галын хяналтын системд ашиглах зориулалттай. Алсын зай хэмжигчний загвар нь ялангуяа бат бөх бөгөөд энэ нь атираат нөхцөлд ашиглах боломжийг олгодог. Шаардлагатай бол алсын зай хэмжигчийг дүрс эрчимжүүлэгч эсвэл телевизийн хараатай холбож болно. Алсын зай хэмжигчийг ажиллуулах горим нь 2 секунд тутамд хэмжилт хийх боломжийг олгодог. 20-ийн дотор. 20 секундын турш хэд хэдэн хэмжилтийн хоорондох завсарлагатай. эсвэл 4 секунд тутамд. Удаан хугацааны туршид. Дижитал хүрээний үзүүлэлтүүд нь индикаторуудын аль нэг нь хамгийн сүүлд хэмжсэн зайг харуулах үед өмнөх дөрвөн зайны хэмжилтийг санах ойд хадгалдаг байдлаар ажилладаг.
Маш амжилттай лазерын зай хэмжигч бол LP-4 юм. Энэ нь Q-сэлгүүрийн хувьд оптик-механик хаалттай. Алсын зай хэмжигчийг хүлээн авах хэсэг нь мөн операторын хараа юм. Оролтын оптик системийн диаметр нь 70 мм байна. Хүлээн авагч нь зөөврийн фотодиод бөгөөд мэдрэмж нь 1.06 микрон долгионы урттай хамгийн их утгатай байдаг. Тоолуур нь операторын үзэмжээр 200-аас 3000 м-ийн зайд ажилладаг зайны гарцын хэлхээгээр тоноглогдсон. Оптик харагчийн хэлхээнд туссан импульсийг хүлээн авах үед операторын нүдийг лазерын нөлөөллөөс хамгаалахын тулд нүдний шилний өмнө хамгаалалтын шүүлтүүр байрлуулсан байдаг. Ялгаруулагч ба хүлээн авагчийг нэг орон сууцанд суурилуулсан. Зорилтот өндрийн өнцгийг + 25 градусын дотор тодорхойлно. Батерей нь цэнэглэхгүйгээр 150 хэмжилт хийх боломжийг олгодог бөгөөд жин нь ердөө 1 кг юм. Алсын зай хэмжигчийг Канад, Швед, Дани, Итали, Австрали зэрэг хэд хэдэн оронд туршиж, худалдаж авсан. Түүнчлэн Их Британийн Батлан хамгаалах яам Британийн армид 4,4 кг жинтэй LP-4 загварын алсын зай хэмжигчийг өөрчилсөн нийлүүлэх гэрээ байгуулжээ.
Зөөврийн лазерын зай хэмжигч нь явган цэргийн ангиуд болон довтлогч их бууны ажиглагчдад зориулагдсан. Эдгээр зай хэмжигчүүдийн нэг нь дуран хэлбэрээр хийгдсэн байдаг. Цацрагийн эх үүсвэр ба хүлээн авагч нь нийтлэг орон сууцанд суурилуулсан бөгөөд зургаан дахин томруулдаг монокуляр оптик хараатай бөгөөд түүний харах талбарт шөнийн болон өдрийн цагаар тод харагдахуйц LED гэрлийн дэлгэц байдаг. Лазер нь лити ниобат Q унтраалгатай, иттриум хөнгөн цагаан анарыг цацрагийн эх үүсвэр болгон ашигладаг. Энэ нь 1.5 МВт-ын дээд хүчийг өгдөг. Хүлээн авах хэсэг нь өргөн зурвасын дуу чимээ багатай өсгөгчтэй хос нуранги фото илрүүлэгчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь ердөө 10-9 Вт-ын бага чадалтай богино импульсийг илрүүлэх боломжийг олгодог. Зорилтот торхонд байрлах ойролцоох объектуудаас туссан худал дохиог зайны холболтын хэлхээг ашиглан арилгадаг. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь бага оврын цэнэглэдэг батерей бөгөөд дахин цэнэглэхгүйгээр 250 хэмжилт хийх боломжтой. Алсын зай хэмжигчний электрон нэгжүүд нь нэгдсэн болон эрлийз хэлхээ дээр хийгдсэн бөгөөд энэ нь тэжээлийн эх үүсвэрийн хамт алсын зай хэмжигчний жинг 2 кг хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой болсон.
Танкнууд дээр лазерын зай хэмжигч суурилуулсан нь гадаадын цэргийн зэвсэг бүтээгчдийн сонирхлыг шууд татав. Үүнийг танк дээр галын хяналтын системд зай хэмжигч нэвтрүүлж, улмаар түүний байлдааны чанарыг дээшлүүлж байгаатай холбон тайлбарлаж байна. Энэ зорилгоор M60A танканд зориулж AN/VVS-1 зай хэмжигчийг бүтээсэн. Энэ нь хийцээрээ бадмаараг дээрх лазерын их бууны зай хэмжигчээс ялгаатай байсангүй, гэхдээ танкийн галын хяналтын системийн тоолох төхөөрөмж дэх дижитал дэлгэц дээр зайны мэдээллийг гаргахаас гадна. Энэ тохиолдолд зайны хэмжилтийг буучин болон танкийн командлагч хоёуланг нь хийж болно. Алсын зай хэмжигчийг ажиллуулах горим нь нэг цагийн турш минутанд 15 хэмжилт хийдэг. Хожим нь илүү боловсронгуй болсон зай хэмжигч нь 200-аас 4700 метрийн хүрээг хэмжих хязгаартай гэж гадаадын хэвлэлүүд мэдээлж байна. + 10 м-ийн нарийвчлалтай, танкийн галын хяналтын системд холбогдсон тооцоолох төхөөрөмж, бусад 9 төрлийн сумны мэдээллийг бусад өгөгдөлтэй хамт боловсруулдаг. Энэ нь хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар эхний цохилтоор байг онох боломжтой болгодог. Танкны бууны галын хяналтын систем нь холын зай хэмжигч гэж өмнө нь авч үзсэн аналогтой боловч өөр долоон мэдрэгч, оптик хараатай. Суурилуулалтын нэр Кобелда . Энэ нь зорилтот түвшинд хүрэх өндөр магадлалыг өгдөг гэж хэвлэлүүд мэдээлж байгаа бөгөөд уг суурилуулалтын нарийн төвөгтэй байдлаас үл хамааран баллистик механизмыг сонгосон төрлийн буудлагад тохирох байрлалд шилжүүлж, дараа нь лазерын зай хэмжигч товчийг дарна уу. Хөдөлгөөнт бай руу буудах үед буучин галын хяналтын түгжээний унтраалгыг нэмж буулгаж, байг хянах үед цамхагийн хурдны мэдрэгчээс ирэх дохио нь тахометрийн ард тооцоолох төхөөрөмж рүү очиж, суурилуулах дохиог бий болгоход тусалдаг. Лазер зай хэмжигч нь системд багтсан болно Кобелда , зорилтот дээр байрлах хоёр зорилтын хүрээг нэгэн зэрэг хэмжих боломжийг танд олгоно. Систем нь хурдан ажилладаг тул хамгийн богино хугацаанд буудах боломжийг танд олгоно.
Хэрэв суурин байны хувьд лазер системийг ашиглах үед ялагдах магадлал нь стерео зай хэмжигчтэй системийг ашиглах үед ялагдах магадлал нь ойролцоогоор 1000 м-ийн зайд тийм ч их ялгаатай биш бөгөөд зөвхөн 1500 м ба түүнээс дээш зайд мэдрэгддэг бол. дараа нь хөдөлж буй зорилтуудын хувьд ашиг нь тодорхой байна. Эндээс харахад лазер системийг ашиглах үед хөдөлж буй байг онох магадлал нь стерео зай хэмжигчтэй системийг аль хэдийн 100 м-ийн зайд онох магадлалтай харьцуулахад 3.5 дахин ихсэж, зайнаас 3.5 дахин ихэсдэг. 2000 м-ийн зайд стерео зай хэмжигчтэй систем бараг үр дүнгүй болсон тохиолдолд лазер систем нь эхний цохилтоос 0.3 орчим ялагдах магадлалыг өгдөг.
Армид их буу, танкаас гадна лазерын зай хэмжигчийг богино хугацаанд өндөр нарийвчлалтайгаар зайг тодорхойлох шаардлагатай системд ашигладаг. Ийнхүү агаарын байг хянах, тэдгээрийн хүрээг хэмжих автомат систем бий болсон тухай хэвлэлээр мэдээлж байсан. Энэхүү систем нь азимут, өндөр, хүрээг нарийн хэмжих боломжийг олгодог. Мэдээллийг соронзон хальс дээр бичиж, компьютер дээр боловсруулж болно. Энэхүү систем нь жижиг хэмжээтэй, жин багатай бөгөөд хөдөлгөөнт фургон дээр байрладаг. Систем нь хэт улаан туяаны мужид ажилладаг лазерыг агуулдаг. Хэт улаан туяаны телевизийн камер бүхий хүлээн авах төхөөрөмж, телевизийн хяналтын төхөөрөмж, серво утас бүхий хяналтын толь, тоон үзүүлэлт, бичлэг хийх төхөөрөмж. Neodymium шилэн лазер төхөөрөмж Q-switched горимд ажиллаж, 1.06 микрон долгионы урттай энерги ялгаруулдаг. Цацрагийн хүч нь нэг импульс тутамд 1 МВт, 25 нс үргэлжлэх хугацаа, 100 Гц давтамжтай импульсийн давтамжтай. Лазер туяаны ялгаа нь 10 мрад байна. Янз бүрийн төрлийн фотодетекторуудыг мөрдөх сувагт ашигладаг. Хүлээн авах төхөөрөмж нь цахиурын LED ашигладаг. Хяналтын сувагт дөрвөн фотодиодоос бүрдэх массив байдаг бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар зорилтот харааны тэнхлэгээс азимут ба өндрөөс холдох үед үл нийцэх дохио үүсдэг. Хүлээн авагч бүрээс дохио нь логарифмын хариу үйлдэлтэй, 60 дБ динамик хүрээтэй видео өсгөгч рүү тэжээгддэг. Системийн зорилтот түвшинг хянах хамгийн бага босго дохио нь 5*10-8 Вт байна. Зорилтот ажиглалтын толин тусгал нь сервомотороор азимут болон өндрөөр хөдөлдөг. Хяналтын систем нь 19 км хүртэлх зайд агаарын зорилтот байршлыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд туршилтаар тодорхойлсон зорилтот хяналтын нарийвчлал нь 0.1 мрад байна. азимутаар, зорилтот өндрийн өнцгөөр 0.2 мрад. Хэмжилтийн хүрээний нарийвчлал + 15 см.
Рубин болон неодим шилэн лазерын зай хэмжигч нь импульсийн давталтын хурд бага тул хөдөлгөөнгүй эсвэл удаан хөдөлж буй объектуудын зайг хэмждэг. Нэг герцээс илүүгүй. Хэрэв та богино зайг хэмжих шаардлагатай бол хэмжилтийн мөчлөгийн давтамж өндөр байвал хагас дамжуулагч лазер ялгаруулагчтай фазын хүрээ хэмжигчийг ашиглана уу. Тэд ихэвчлэн галлийн арсенидыг эх үүсвэр болгон ашигладаг. Энд алсын зай хэмжигчүүдийн нэг шинж чанар нь: гаралтын хүч нь нэг импульс тутамд 6.5 Вт, үргэлжлэх хугацаа нь 0.2 μs, импульсийн давталтын хурд нь 20 кГц байна. Лазер туяаны ялгаа нь 350*160 мрад i.e. дэлбээтэй төстэй. Шаардлагатай бол цацрагийн өнцгийн зөрүүг 2 мрад хүртэл бууруулж болно. Хүлээн авах төхөөрөмж нь оптик системээс бүрдэх бөгөөд фокусын хавтгай дээр хүлээн авагчийн харах талбарыг шаардлагатай хэмжээгээр хязгаарлах диафрагм байдаг. Коллимацийг диафрагмын ард байрлах богино фокусын линзээр гүйцэтгэдэг. Ашиглалтын долгионы урт нь 0.902 микрон, хүрээ нь 0-ээс 400м хүртэл байна. Эдгээр шинж чанарууд нь хожмын загваруудад мэдэгдэхүйц сайжирсан гэж хэвлэлүүд мэдээлж байна. Жишээлбэл, 1500 метрийн зайн тусгалтай лазер хэмжигчийг аль хэдийн бүтээжээ. ба зайны хэмжилтийн нарийвчлал + 30м. Энэхүү зай хэмжигч нь 1 μс импульсийн үргэлжлэх хугацаатай 12.5 кГц давтамжтай. АНУ-д бүтээгдсэн өөр нэг зай хэмжигч нь 30-аас 6400 м хүртэлх зайг хэмжих боломжтой. Импульсийн хүч нь 100 Вт, импульсийн давталтын хурд нь 1000 Гц байна.
Хэд хэдэн төрлийн зай хэмжигч ашигладаг тул лазерын системийг тусдаа модуль хэлбэрээр нэгтгэх хандлагатай байдаг. Энэ нь тэдгээрийн угсралтыг хялбаршуулж, үйл ажиллагааны явцад тусдаа модулиудыг солих боломжийг олгодог. Шинжээчдийн үзэж байгаагаар лазерын зай хэмжигчний модульчлагдсан загвар нь хээрийн нөхцөлд хамгийн их найдвартай, тогтвортой байдлыг хангадаг.
Эмиттерийн модуль нь саваа, насосны чийдэн, гэрэлтүүлэгч, өндөр хүчдэлийн трансформатор, резонаторын толь, Q-унтраалга зэргээс бүрдэнэ. Цацрагийн эх үүсвэр нь ихэвчлэн неодим шил эсвэл натрийн хөнгөн цагаан анар байдаг бөгөөд энэ нь зай хэмжигчийг хөргөх системгүйгээр ажиллуулах боломжийг олгодог. Эдгээр толгойн бүх элементүүд нь хатуу цилиндр хэлбэртэй биед байрладаг. Цилиндр толгойн их биений хоёр талын суудлыг нарийн боловсруулснаар нэмэлт тохируулгагүйгээр хурдан солих, суурилуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь засвар үйлчилгээ, засвар хийхэд хялбар болгодог. Оптик системийн анхны тохируулга хийхдээ цилиндр биеийн тэнхлэгт перпендикуляр, толгойн болгоомжтой боловсруулсан гадаргуу дээр суурилуулсан лавлагаа толин тусгалыг ашигладаг. Диффузын төрлийн гэрэлтүүлэгч нь бие биедээ тохирсон хоёр цилиндрээс бүрдэх бөгөөд тэдгээрийн хананы хооронд магнийн ислийн давхарга байдаг. Q модулятор нь тасралтгүй тогтвортой ажиллах эсвэл хурдан асаалттай импульсийн горимд зориулагдсан. Нэгдсэн толгойн үндсэн өгөгдөл нь дараах байдалтай байна: долгионы урт - 1.06 мкм, насосны энерги - 25 Ж, гаралтын импульсийн энерги - 0.2 Дж, импульсийн үргэлжлэх хугацаа 25 нс, импульсийн давталтын давтамж 0.33 Гц 12 секунд, 1 Гц давтамжтай ажиллах. зөвшөөрнө) , зөрүүний өнцөг 2 мрад. Дотоод дуу чимээнд мэдрэмтгий байдаг тул фотодиод, урьдчилан өсгөгч, тэжээлийн хангамжийг аль болох нягт нэг багцад байрлуулсан бөгөөд зарим загварт энэ бүгдийг нэг компакт нэгж хэлбэрээр хийдэг. Энэ нь ойролцоогоор 5*10-8 Вт мэдрэмжийг өгдөг.
Өсгөгч нь импульс хамгийн их далайцын хагаст хүрэх үед өдөөгддөг босго хэлхээтэй бөгөөд энэ нь ирж буй импульсийн далайц дахь хэлбэлзлийн нөлөөллийг бууруулдаг тул хүрээ хэмжигчний нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг. Эхлэх, зогсоох дохио нь ижил фотодетектороор үүсгэгддэг бөгөөд ижил замаар явагддаг бөгөөд энэ нь системчилсэн хэлбэлзлийн алдааг арилгадаг. Оптик систем нь лазер туяаны ялгааг багасгах фокусын дуран ба фотодетекторын фокусын линзээс бүрдэнэ. Фотодиодууд нь 50, 100, 200 микрон идэвхтэй дэвсгэртэй байдаг. Хүлээн авах ба дамжуулах оптик системийг нэгтгэж, төв хэсэг нь дамжуулагчийн цацраг үүсгэх, захын хэсэг нь зорилтот цэгээс тусгагдсан дохиог хүлээн авахын тулд хэмжээсийг мэдэгдэхүйц бууруулахад тусалдаг.
Агаар дахь лазерын систем. Лазер зай хэмжигч, өндөр хэмжигч нь АНУ, НАТО-гийн орнуудын цэргийн нисэх хүчинд өргөн хэрэглэгдэж, өндөр нарийвчлалтай, бага хэмжээтэй, галын хяналтын системд амархан шингэдэг гэж гадаадын хэвлэлүүд мэдээлж байна. Эдгээр ажлуудаас гадна лазер системүүд одоо хэд хэдэн өөр үүрэг даалгавартай болсон. Үүнд чиглүүлэх, чиглүүлэх зэрэг орно. Нисдэг тэрэг, нисэх онгоц, нисгэгчгүй нисэх хэрэгсэлд лазер удирдамж, зорилтот системийг ашигладаг. Тэдгээрийг хагас идэвхтэй, идэвхтэй гэж хуваадаг. Хагас идэвхтэй системийг бий болгох зарчим нь дараах байдалтай байна: зорилтот лазерын цацрагийг тасралтгүй эсвэл импульсийн цацрагаар цацдаг боловч лазерын чиглүүлэх системийн зорилтыг алдахаас сэргийлж, тохирох давтамжийг илгээдэг. сонгосон байна. Зорилтот нь газрын болон агаарын ажиглалтын цэгээс гэрэлтдэг; Зорилтотоос туссан лазерын цацрагийг пуужин эсвэл бөмбөгөнд суурилуулсан толгойн тусламжтайгаар хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь толгойн оптик тэнхлэгийн байрлал ба нислэгийн зам хоорондын үл нийцэх алдааг тодорхойлдог. Энэхүү өгөгдлийг хяналтын системд оруулдаг бөгөөд энэ нь пуужин эсвэл бөмбөгийг лазераар гэрэлтүүлсэн бай руу чиглүүлэх боломжийг олгодог.
Лазер системүүд нь дараахь төрлийн зэвсгийг хамардаг: бөмбөг, агаар-газар пуужин, тэнгисийн цэргийн торпедо. Лазерын хамгаалалтын системийг байлдааны хэрэглээ нь системийн төрөл, байны шинж чанар, байлдааны ажиллагааны нөхцлөөр тодорхойлогддог. Жишээлбэл, чиглүүлэгч тэсрэх бөмбөгний хувьд зорилтот тэмдэглэгч ба чиглүүлэгч толгойтой бөмбөг нэг тээвэрлэгч дээр байж болно.
Гадаадын лазерын систем дэх тактикийн газрын байтай тэмцэхийн тулд нисдэг тэрэг эсвэл газар дээр суурилсан зөөврийн зорилтот тэмдэглэгээг ашиглан зорилтот тэмдэглэгээг хийж болно, байлдааны ажиллагааг нисдэг тэрэг эсвэл онгоцоор хийж болно. Гэхдээ агаарын тээвэрлэгчдийн зорилтот тэмдэглэгээг ашиглахад хүндрэлтэй байгааг тэмдэглэж байна. Энэ нь лазерын цэгийг зорилтот түвшинд байлгахын тулд нарийн тогтворжуулах системийг шаарддаг.
Лазер хайгуулын систем. Агаарын тагнуулын хувьд гадаадын арми гэрэл зураг, телевиз, хэт улаан туяа, радио гэх мэт янз бүрийн арга хэрэгслийг ашигладаг. Хэрэгтэй мэдээллийн хамгийн их багтаамжийг фото хайгуулын хэрэгслээр хангадаг гэж мэдээлсэн. Гэхдээ тэд шөнийн цагаар нууцаар тагнуул хийх боломжгүй, мэдээлэл дамжуулах, материалаар хангахад удаан хугацаа зарцуулдаг зэрэг сул талуудтай. Телевизийн систем нь мэдээллийг хурдан дамжуулах боломжийг олгодог боловч шөнийн цагаар, цаг агаарын хүнд нөхцөлд ажиллахыг зөвшөөрдөггүй. Радио системүүд нь шөнийн цагаар болон цаг агаарын таагүй нөхцөлд ажиллах боломжийг олгодог боловч харьцангуй бага нарийвчлалтай байдаг.
Агаарын тагнуулын лазерын системийн ажиллах зарчим дараах байдалтай байна. Онгоцны тээвэрлэгчээс цацраг туяа нь судалж буй газрыг цацрагаар цацаж, түүн дээр байрлах объектууд түүн дээр унасан цацрагийг янз бүрээр тусгадаг. Нэг объект нь ямар дэвсгэр дээр байрлаж байгаагаас хамааран өөр өөр гэрэлтүүлгийн коэффициенттэй тул далдлах шинж чанартай болохыг та анзаарч болно. Үүнийг хүрээлэн буй орчноос ялгахад хялбар байдаг. Доод гадаргуу болон түүн дээр байрлах объектуудаас туссан лазерын цацрагийг хүлээн авагч оптик систем цуглуулж, мэдрэмтгий элемент рүү чиглүүлдэг. Хүлээн авагч нь гадаргуугаас туссан цацраг болон цахилгаан дохиог хувиргадаг бөгөөд энэ нь гэрэлтүүлгийн хуваарилалтаас хамааран далайцаар модуляцлах болно. Лазер хайгуулын системд дүрмээр бол шугаман хүрээний сканнер хийдэг тул ийм систем нь телевизийн системтэй ойролцоо байдаг. Нарийн лазер туяа нь онгоцны нислэгийн чиглэлд перпендикуляр нээгддэг. Үүний зэрэгцээ хүлээн авах системийн цацрагийн хэв маягийг мөн сканнердаж байна. Энэ нь зургийн шугам үүсэхийг баталгаажуулдаг. Хүрээгээр сканнердах нь онгоцны хөдөлгөөнөөр хангагдана. Зургийг гэрэл зургийн хальсан дээр буулгаж эсвэл катодын туяаны хоолойн дэлгэц дээр гаргаж болно.
Салхины шил дээрх голограф үзүүлэлтүүд. Салхины шилний голограф индикаторыг F-16 сөнөөгч болон А-10 довтолгооны нисэх онгоцонд зориулагдсан шөнийн харааны онилгоо, навигацийн системд ашиглах зорилгоор боловсруулсан. Онгоцны бүхээгийн хэмжээс нь жижиг тул индикаторын агшин зуурын том талбайг олж авахын тулд хөгжүүлэгчид багажны самбарын доор коллиматор элемент байрлуулахаар шийджээ. Оптик систем нь гурван тусдаа элементийг агуулдаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь дифракцийн оптик системийн шинж чанартай байдаг: төвийн муруй элемент нь коллиматорын үүрэг гүйцэтгэдэг, бусад хоёр элемент нь цацрагийн байрлалыг өөрчлөхөд үйлчилдэг. Хосолсон мэдээллийг нэг дэлгэцэн дээр харуулах аргыг боловсруулсан: растер болон шугам хэлбэрээр 1.3 мс-ийн хугацааны интервалтай растер үүсгэх үед урвуу цацрагийн замыг ашиглан олж авдаг. зурагт дэлгэцэн дээр үсгээр тоон хэлбэрээр болон шугамын аргаар үүсгэсэн график өгөгдөл хэлбэрээр хуулбарлагдсан. Телевизийн хоолойн дэлгэцийн индикаторын хувьд нарийн зурвасын фосфорыг ашигладаг бөгөөд энэ нь зургийг хуулбарлах, гадаад орчноос ягаан өнгөгүй гэрлийг дамжуулах үед голографийн системийн сайн сонгомол байдлыг хангадаг. Энэхүү ажлын явцад шөнийн цагаар нам өндөрт нисэх үед ажиглагдсан дүрсийг индикатор дээрх зурагтай нийцүүлэх асуудлыг шийдсэн (шөнийн харааны систем нь бага зэрэг томруулсан дүрс өгсөн), нисгэгч ашиглаж чадахгүй байсан. Учир нь энэ нь харааны үзлэгээр олж авах боломжтой зургийг зарим талаараа гажуудуулах болно. Судалгаанаас үзэхэд эдгээр тохиолдолд нисгэгч өөртөө итгэх итгэлээ алдаж, бага хурдтай, өндөрт нисэх хандлагатай байдаг. Нисгэгч шөнийн цагаар болон цаг агаарын тааламжгүй нөхцөлд онгоцыг нүдээр харж, зөвхөн багаж хэрэгслийг хааяа шалгаж байхын тулд хангалттай том хэмжээтэй хүчинтэй дүрс бүхий системийг бий болгох шаардлагатай байв. Энэ нь индикаторын өргөн талбарыг шаарддаг бөгөөд энэ нь нисгэгчийн нисэх онгоцыг жолоодох, замаас гадуур байг илрүүлэх, агаарын довтолгооноос хамгаалах зам, бай руу довтлох маневр хийх чадварыг өргөжүүлдэг. Эдгээр маневруудыг хангахын тулд өндрөөс болон азимутыг харах том талбай шаардлагатай. Онгоцны эрэгний өнцөг ихсэх тусам нисгэгч босоо тэнхлэгийн өргөн хүрээтэй байх ёстой. Коллиматор элементийг аль болох өндөр, нисгэгчийн нүдэнд ойрхон суурилуулах нь туяаны цацрагийн чиглэлийг өөрчлөх голограф элементүүдийг толь болгон ашиглах замаар хийгдсэн. Хэдийгээр энэ нь дизайныг төвөгтэй болгосон ч өндөр өгөөжтэй энгийн бөгөөд хямд голограф элементүүдийг ашиглах боломжтой болсон.
АНУ-д зорилгоо таних, хянах зорилгоор голограф зохицуулагчийг боловсруулж байна. Ийм корреляторын гол зорилго нь нислэгийн замын дунд болон эцсийн хэсгүүдэд пуужингийн чиглүүлэгчийн хяналтын дохиог үүсгэх, хянах явдал юм. Энэ нь системийн санах ойн төхөөрөмжид хадгалагдсан өгөгдсөн траекторийн дагуу дэлхийн гадаргын янз бүрийн хэсгүүдийн зурагтай дэлхийн бөмбөрцгийн доод ба урд хагасын системийн харах талбарт байрлах дэлхийн гадаргуугийн зургийг агшин зуур харьцуулах замаар хийгддэг. Энэ нь пуужингийн байршлыг ойролцоох гадаргуугийн хэсгүүдийг ашиглан траекторийн дагуу тасралтгүй тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь үүлээр хэсэгчлэн бүрхэгдсэн нөхцөлд чиглэлийг засах боломжийг олгодог. Нислэгийн эцсийн шатанд өндөр нарийвчлалыг 1 Гц-ээс бага давтамжтай залруулгын дохио ашиглан олж авдаг. Пуужингийн удирдлагын систем нь инерцийн координатын систем болон байны яг байрлалын координатыг шаарддаггүй. Энэ системийн анхны өгөгдлийг агаарын болон сансрын урьдчилсан хайгуулаар өгөх ёстой бөгөөд одоо байгаа нутаг дэвсгэрийн корреляторыг ашиглах үед хийдэг шиг Фурье спектрийн зураг эсвэл газар нутгийн панорамик гэрэл зургуудыг харуулсан дараалсан хүрээнүүдээс бүрдэх ёстой. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар энэхүү схемийг ашигласнаар дайсны агаарын довтолгооноос хамгаалах бүсээс гадна байрлах тээвэрлэгчээс, ямар ч өндөр, замналын цэгээс, ямар ч өнцгөөс пуужин харвах боломжтой болж, дуу чимээний өндөр дархлааг хангаж, чиглүүлсэн зэвсгийг чиглүүлнэ. урьдчилан сонгосон, сайн өнгөлөн далдалсан суурин дээр хөөргөх. Түүврийн төхөөрөмжид оролтын линз, бодит цаг хугацаанд ажиллаж байгаа одоогийн дүрсийг хувиргах төхөөрөмж, голограф лазер хадгалах төхөөрөмжтэй таарсан голограф линз матриц, оролтын фото илрүүлэгч, электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүд орно. Энэхүү схемийн онцлог шинж чанар нь 10x10 форматтай 100 элементийн линзний матрицыг ашиглах явдал юм. Энгийн линз бүр нь оролтын бүх төхөөрөмжийн тоймыг өгдөг бөгөөд ингэснээр оролт руу орж буй газар нутаг эсвэл зорилтот дүрсээс бүх дохиог өгдөг. Өгөгдсөн фокусын хавтгайд энэ оролтын дохионы 100 Фурье спектр үүсдэг. Тиймээс агшин зуурын оролтын дохио нь санах ойн 100 байрлалд нэгэн зэрэг хаяглагдсан байна. Линзний матрицын дагуу өндөр хүчин чадалтай голограф санах ойг тохирох шүүлтүүр ашиглан, шаардлагатай хэрэглээний нөхцлийг харгалзан үйлдвэрлэдэг. Системийг турших үе шатанд түүний хэд хэдэн чухал шинж чанарыг тодорхойлсон гэж мэдээлж байна. Бага болон өндөр зургийн тодосгогч аль алинд нь өндөр илрүүлэх чадвар, оролтыг зөв тодорхойлох чадвар
зөвхөн нэг хэсэг нь байгаа ч гэсэн мэдээлэл. Хадгалах төхөөрөмжид агуулагдах талбайн нэг зургийг нөгөөгөөр солих үед хяналтын дохиог автоматаар жигд шилжүүлэх боломж.
Компьютерийн технологид лазерын хэрэглээ
Хагас дамжуулагч лазерын үйл ажиллагааны гол жишээ бол соронзон-оптик хадгалах төхөөрөмж (MO) юм.
MO хөтөч нь мэдээлэл хадгалах соронзон ба оптик зарчмуудын хослол дээр бүтээгдсэн. Мэдээллийг лазер туяа, соронзон орон ашиглан бичиж, зөвхөн лазер ашиглан уншдаг.
MO диск дээр бичлэг хийх явцад лазер туяа нь дискний тодорхой цэгүүдийг халааж, температурын нөлөөн дор халсан цэгийн туйлшралын өөрчлөлтийн эсэргүүцэл огцом буурч, соронзон орон нь цэгийн туйлшралыг өөрчлөх боломжийг олгодог. . Халаалт дууссаны дараа эсэргүүцэл дахин нэмэгдэх боловч халсан цэгийн туйлшрал нь халаах үед түүнд хэрэглэсэн соронзон орны дагуу хэвээр байна. Одоогийн MO хөтчүүдэд мэдээлэл бичихийн тулд устгах цикл ба бичих мөчлөг гэсэн хоёр циклийг ашигладаг. Устгах явцад соронзон орон нь хоёртын тэгтэй тохирч ижил туйлшралтай байна. Лазер туяа нь устгасан хэсгийг бүхэлд нь халааж, улмаар дискэнд тэгийн дарааллыг бичдэг. Бичих мөчлөгийн үед соронзон орны туйл урвуу бөгөөд энэ нь хоёртын тоотой тохирч байна. Энэ мөчлөгт лазер туяа нь зөвхөн хоёртын тоог агуулсан байх ёстой хэсгүүдэд асч, хоёртын тэг бүхий хэсгүүдийг өөрчлөхгүй үлдээдэг.
MO дискнээс унших явцад Керр эффектийг ашигладаг бөгөөд тусгалын элементийн соронзон орны чиглэлээс хамааран ойсон лазерын цацрагийн туйлшралын хавтгайг өөрчлөхөөс бүрддэг. Энэ тохиолдолд цацруулагч элемент нь дискний гадаргуу дээр хадгалагдсан мэдээллийн нэг биттэй тохирох бичлэгийн явцад соронзлогдсон цэг юм. Уншихдаа бага эрчимтэй лазер туяа ашигладаг бөгөөд энэ нь уншсан хэсгийг халаахад хүргэдэггүй тул унших үед хадгалагдсан мэдээлэл устахгүй.
Энэ арга нь оптик дискэнд ашигладаг ердийнхөөс ялгаатай нь дискний гадаргууг гажуудуулахгүй бөгөөд нэмэлт төхөөрөмжгүйгээр олон дахин бичлэг хийх боломжийг олгодог. Энэ арга нь найдвартай байдлын хувьд уламжлалт соронзон бичлэгээс ч давуу талтай. Дискний хэсгүүдийг дахин соронзлох нь зөвхөн өндөр температурын нөлөөн дор боломжтой байдаг тул санамсаргүй соронзон орны улмаас алдагдах боломжтой уламжлалт соронзон бичлэгээс ялгаатай нь санамсаргүй соронзлолтыг эргүүлэх магадлал маш бага байдаг.
MO дискний хэрэглээний хамрах хүрээ нь найдвартай байдал, эзэлхүүн, солих чадварын хувьд өндөр шинж чанараараа тодорхойлогддог. MO диск нь CAD болон дууны дүрс боловсруулах гэх мэт том дискний зай шаарддаг ажлуудад зайлшгүй шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч өгөгдөлд нэвтрэх хурд бага байгаа нь MO дискийг системийн чухал хариу үйлдэл бүхий ажлуудад ашиглах боломжийг олгодоггүй. Тиймээс ийм даалгаварт MO дискийг ашиглах нь тэдгээрт түр зуурын эсвэл нөөц мэдээллийг хадгалахад хүргэдэг. MO дискний хувьд маш ашигтай хэрэглээ бол хатуу диск эсвэл мэдээллийн санг нөөцлөх явдал юм. Уламжлал ёсоор эдгээр зорилгоор ашигладаг соронзон хальсны хөтчүүдээс ялгаатай нь MO диск дээр нөөц мэдээллийг хадгалах нь бүтэлгүйтлийн дараа өгөгдлийг сэргээх хурдыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Үүнийг MO дискүүд нь санамсаргүй хандалтын төхөөрөмж бөгөөд зөвхөн бүтэлгүйтсэн өгөгдлийг сэргээх боломжийг олгодогтой холбон тайлбарлаж байна. Нэмж дурдахад энэхүү сэргээх аргын тусламжтайгаар өгөгдлийг бүрэн сэргээх хүртэл системийг бүрэн зогсоох шаардлагагүй болно. Эдгээр давуу талууд нь мэдээллийн хадгалалтын өндөр найдвартай байдалтай хослуулан MO дискийг нөөцлөхөд ашиглах нь соронзон хальсны хөтчүүдээс илүү үнэтэй боловч ашигтай болгодог.
Их хэмжээний хувийн мэдээлэлтэй ажиллахдаа MO дискийг ашиглахыг зөвлөж байна. Дискийг хялбархан солих нь ажлын бус цагаар компьютерээ хамгаалах талаар санаа зовохгүйгээр зөвхөн ажлын үеэр ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд өгөгдлийг тусдаа, хамгаалагдсан газар хадгалах боломжтой. Үүнтэй ижил шинж чанар нь MO дискийг нэг газраас нөгөө рүү, жишээлбэл, ажлаасаа гэр рүү, буцаж ирэхэд их хэмжээний тээвэрлэх шаардлагатай нөхцөлд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
MO дискийг хөгжүүлэх гол хэтийн төлөв нь юуны түрүүнд өгөгдөл бичих хурдыг нэмэгдүүлэхтэй холбоотой юм. Удаан хурдыг үндсэндээ хоёр дамжлагын бичлэгийн алгоритмаар тодорхойлно. Диск дээрх тодорхой цэгүүдийн туйлшралын чиглэлийг тогтоодог соронзон орон нь чиглэлээ хурдан өөрчилж чадахгүй тул энэ алгоритмд тэг ба нэгийг өөр өөр дамжуулалтаар бичдэг.
Хоёр дамжуулалттай бичлэгийн хамгийн бодит хувилбар бол фазын өөрчлөлт дээр суурилсан технологи юм. Ийм системийг зарим үйлдвэрлэлийн компаниуд аль хэдийн хэрэгжүүлсэн. Энэ чиглэлд полимер будагч бодис, соронзон орон, лазерын цацрагийн хүчийг модуляцлахтай холбоотой өөр хэд хэдэн хөгжил бий.
Фазын төлөвийн өөрчлөлтөд суурилсан технологи нь бодисыг талст төлөвөөс аморф төлөвт шилжүүлэх чадварт суурилдаг. Дискний гадаргуу дээрх тодорхой цэгийг тодорхой чадлын лазер туяагаар гэрэлтүүлэхэд хангалттай бөгөөд энэ үед бодис аморф төлөвт шилжих болно. Энэ тохиолдолд энэ үед дискний тусгал өөрчлөгдөнө. Мэдээлэл бичих нь илүү хурдан явагддаг боловч энэ процессын явцад дискний гадаргуу гажигтай байдаг бөгөөд энэ нь дахин бичих мөчлөгийн тоог хязгаарладаг.
Полимер будагч бодис дээр суурилсан технологи нь дахин дахин бичлэг хийх боломжийг олгодог. Энэхүү технологийн тусламжтайгаар дискний гадаргуу нь тодорхой давтамжийн гэрэлд мэдрэмтгий хоёр давхар полимерээр бүрхэгдсэн байдаг. Бичлэг хийхэд дээд давхарга үл тоомсорлодог давтамжийг ашигладаг боловч доод давхаргад урвал үүсгэдэг. Цацрагийн тусгалын цэг дээр доод давхарга нь хавдаж, товойдог бөгөөд энэ нь дискний гадаргуугийн цацруулагч шинж чанарт нөлөөлдөг. Арилгахдаа өөр давтамжийг ашигладаг бөгөөд үүнд зөвхөн полимерын дээд давхарга хариу үйлдэл үзүүлдэг бөгөөд урвалын явцад товойсон хэсгийг жигд болгодог. Энэ арга нь өмнөхтэй адил бичлэг хийх явцад гадаргуу нь гажигтай байдаг тул цөөн тооны бичлэг хийх циклтэй байдаг.
Одоогийн байдлаар соронзон орны туйлшралыг хэдхэн нано секундын дотор эргүүлэх технологийг боловсруулж байна. Энэ нь соронзон орон нь бичлэг хийх өгөгдөл ирэхтэй зэрэгцэн өөрчлөгдөх боломжийг олгоно. Мөн лазерын цацрагийн модуляц дээр суурилсан технологи байдаг. Энэ технологид хөтөч нь бага эрчимтэй унших горим, дунд эрчимтэй бичих горим, өндөр эрчимтэй бичих горим гэсэн гурван горимд ажилладаг. Лазер туяаны эрчмийг тохируулахын тулд илүү төвөгтэй дискний бүтэц шаардлагатай бөгөөд хэвийсэн соронзны урд суурилуулсан, дискний хөтчийн механизмын эсрэг туйлтай байх анхны соронзыг нэмж оруулах шаардлагатай. Хамгийн энгийн тохиолдолд диск нь эхлүүлэх, бичих гэсэн хоёр ажлын давхаргатай байдаг. Эхлэх давхарга нь ийм материалаар хийгдсэн бөгөөд эхлүүлэх соронз нь нэмэлт лазерын нөлөөлөлгүйгээр туйлшралаа өөрчлөх боломжтой. Бичлэг хийх явцад анхдагч давхаргыг тэгээр бичдэг бөгөөд дунд зэргийн эрчимтэй лазер туяанд өртөх үед бичлэгийн давхарга нь эхлүүлэгчээр соронзлогддог, өндөр эрчимтэй цацрагт өртөх үед бичлэгийн давхарга нь тохируулгын дагуу соронзлогддог. хэвийсэн соронзны туйлтай. Тиймээс лазерын хүчийг солих үед нэг дамжуулалтаар өгөгдөл бичих боломжтой.
Мэдээжийн хэрэг, MO дискүүд нь асар их хэмжээний мэдээлэл бүхий шинээр гарч ирж буй асуудлыг шийдэж чадах ирээдүйтэй, хурдацтай хөгжиж буй төхөөрөмжүүд юм. Гэхдээ тэдний цаашдын хөгжил нь зөвхөн бичлэг хийх технологиос гадна бусад хадгалах хэрэгслийн салбарын ахиц дэвшлээс хамаарна. Мэдээллийг хадгалах илүү үр дүнтэй аргыг зохион бүтээхгүй бол MO дискүүд давамгайлж магадгүй юм.
Дүгнэлт
Сүүлийн үед Орос болон гадаадад квант электроникийн чиглэлээр өргөн хүрээтэй судалгаа хийгдэж, төрөл бүрийн лазерууд, тэдгээрийн хэрэглээнд суурилсан төхөөрөмжүүд бий болсон. Лазерыг одоо байршил, харилцаа холбоо, сансар огторгуйд болон дэлхий дээр, анагаах ухаан, барилгад, компьютерийн технологи ба үйлдвэрлэлд, цэргийн технологид ашиглаж байна. Шинжлэх ухааны шинэ чиглэл гарч ирэв - голографи, түүний үүсэх, хөгжлийг лазергүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм.
Гэсэн хэдий ч энэ ажлын хязгаарлагдмал цар хүрээ нь лазерын термоядролын нэгдэл, термоядролын плазмыг үйлдвэрлэхэд лазерын цацрагийг ашиглах, гэрлийн шахалтын тогтвортой байдал зэрэг квант электроникийн чухал талыг тэмдэглэх боломжийг бидэнд олгосонгүй. Изотопуудыг лазераар ялгах, цэвэр бодисыг лазераар үйлдвэрлэх, лазерын хими гэх мэт чухал талуудыг авч үзэхгүй.
Шинжлэх ухаанч бол яах вэ гэдгийг бид хараахан мэдэхгүй хувьсгал лазер технологийн өнөөгийн ололтод тулгуурлан дэлхийн . 50 жилийн дараа бодит байдал бидний төсөөллөөс хамаагүй баялаг болох бүрэн боломжтой...
нүүж байж магадгүй Цаг хугацааны машин 50 жилийн дараа бид лазерын бууны дор нуугдаж буй ертөнцийг харах болно. Хүчирхэг лазерууд сансрын хөлөг болон хиймэл дагуул руу чиглүүлдэг. Дэлхий орчмын тойрог замд байрлах тусгай тольнууд нь хайр найргүй лазер туяаг зөв чиглэлд тусгаж, хүссэн бай руу чиглүүлэхэд бэлтгэгдсэн. Хүчирхэг гамма лазерууд асар өндөрт нисдэг бөгөөд цацраг нь дэлхийн аль ч хотын бүх амьдралыг хэдхэн секундын дотор устгах чадвартай. Мөн газар доорхи гүн хоргодох байранд нуугдахаас өөр аюулт лазер туяанаас нуугдах газар байхгүй.
Гэхдээ энэ бүхэн уран зөгнөл юм. Мөн энэ нь бодит байдал болж хувирахыг Бурхан хориглодог.
Энэ бүхэн биднээс, өнөөдрийн бидний үйлдлээс, бид бүгд оюун санааны ололт амжилтад хэр идэвхтэй хандаж, шийдвэрээ энэ өргөн уудам чиглэлд зохистой чиглүүлж байгаагаас хамаарна. гол мөрөн , түүний нэр нь лазер юм.
Ашигласан уран зохиолын жагсаалт
- 1981 оны №5 Нисэх ба сансрын нисгэгч 44-45 хооронд
- Горный С.Г. "Үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэлд лазерын хэрэглээ" 2002 он.
- Донина Н.М. Квант электроникийн үүсэл. М .: Наука, 1974.
- Квант электроник М.: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг, 1969 он.
- Карлов Н.В. Квант электроникийн лекцүүд. М .: Наука, 1988.
- Нисэх дэх лазерууд (Сидорин В.М. засварласан) Цэргийн хэвлэлийн газар 1982 он.
- Петровский V.I. Voenizdat лазер байршуулагч
- Бэлэн Ж. Лазерын үйлдвэрлэлийн хэрэглээ Дэлхий 1991 он
- Приезжев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Биологи, анагаах ухаанд лазерын оношлогоо. М .: Наука, 1989 он.
- Тарасов Л.В. Лазертай танилц Радио, харилцаа холбоо 1993 он
- Тарасов Л.В. Шинжлэх ухаан 1985 онд хэвлэгдсэн лазерын бодит байдал ба итгэл найдвар
- Тарасов Л.В. Когерент оптик генератор дахь үйл явцын физик
- Федоров Б.Ф. Лазер төхөөрөмж ба нисэх онгоцны систем Механик инженер 1988 он
Багшлах
Сэдвийг судлахад тусламж хэрэгтэй байна уу?
Манай мэргэжилтнүүд таны сонирхсон сэдвээр зөвлөгөө өгөх эсвэл сургалтын үйлчилгээ үзүүлэх болно.
Өргөдлөө илгээнэ үүзөвлөгөө авах боломжийн талаар олж мэдэхийн тулд яг одоо сэдвийг зааж байна.
Лазерын тусламжтайгаар лазерын импульсийн "нислэг" цагийг лазераас тусгах объект руу болон буцах хугацааг шууд хэмжих замаар зайг хэмждэг гэсэн үзэл бодол ихэвчлэн гардаг. Үнэн хэрэгтээ энэ аргыг (импульс эсвэл нислэгийн цаг, TOF гэж нэрлэдэг) ихэвчлэн хүссэн объект хүртэлх зай нь нэлээд том (>100 м) тохиолдолд ашиглагддаг. Гэрлийн хурд маш өндөр тул нэг лазер импульсээр гэрлийн нислэгийн цаг, тиймээс зайг нарийн хэмжих нь нэлээд хэцүү байдаг. Гэрэл 1 метрийг ойролцоогоор 3.3 нс-ээр дамжуулдаг тул цаг хэмжилтийн нарийвчлал нь наносекунд байх ёстой, гэхдээ зайг хэмжих нарийвчлал нь хэдэн арван сантиметр хэвээр байх болно. Цагийн интервалыг ийм нарийвчлалтайгаар хэмжихийн тулд FPGA болон тусгай микро схемийг ашигладаг.
Гэсэн хэдий ч зайг өөрчлөх өөр лазер аргууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь үе шат юм. Энэ аргын хувьд өмнөхөөсөө ялгаатай нь лазер байнга ажилладаг боловч түүний цацраг нь тодорхой давтамжийн дохиогоор (ихэвчлэн 500 МГц-ээс бага давтамжтай) далайцаар зохицуулагддаг. Лазерын долгионы урт өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна (ихэвчлэн 500 - 1100 нм лазерыг сонгодог).
Объектоос туссан цацрагийг фотодетектор хүлээн авдаг бөгөөд түүний үе шатыг лавлах дохионы үе шаттай харьцуулдаг - лазераас. Долгионы тархалтын саатал байгаа нь фазын шилжилтийг бий болгодог бөгөөд үүнийг хүрээ илрүүлэгчээр хэмждэг.
Холын зайг дараах томъёогоор тодорхойлно.
Энд c нь гэрлийн хурд, f нь лазерын модуляцийн давтамж, phi нь фазын шилжилт юм.
Энэ томьёо нь тухайн объект хүртэлх зай нь модуляцлах дохионы долгионы уртын хагасаас бага буюу c/2f-тэй тэнцүү байх тохиолдолд л хүчинтэй.
Хэрэв модуляцын давтамж 10 МГц бол хэмжсэн зай нь 15 метр хүртэл хүрч болох бөгөөд зай 0-ээс 15 метр хүртэл өөрчлөгдөхөд фазын зөрүү 0-ээс 360 градус хүртэл өөрчлөгдөнө. Энэ тохиолдолд фазын шилжилтийн 1 градусын өөрчлөлт нь объектын ойролцоогоор 4 см-ийн хөдөлгөөнтэй тохирч байна.
Энэ зайг хэтрүүлсэн тохиолдолд хоёрдмол байдал үүсдэг - хэмжсэн зайд хэдэн долгионы үе багтахыг тодорхойлох боломжгүй юм. Тодорхой бус байдлыг арилгахын тулд лазер модуляцын давтамжийг сольж, дараа нь үүссэн тэгшитгэлийн системийг шийддэг.
Хамгийн энгийн тохиолдол бол хоёр давтамжийг ашиглах явдал бөгөөд бага давтамжтайгаар тэд объект хүртэлх зайг ойролцоогоор тодорхойлдог (гэхдээ хамгийн их зай нь хязгаарлагдмал хэвээр байна), өндөр давтамжтайгаар зайг шаардлагатай нарийвчлалтайгаар тодорхойлдог - ижил хэмжилтийн нарийвчлалтайгаар фазын шилжилт, өндөр давтамжийг ашиглах үед зайг хэмжих нарийвчлал нь мэдэгдэхүйц өндөр байх болно.
Фазын шилжилтийг өндөр нарийвчлалтайгаар хэмжих харьцангуй энгийн аргууд байдаг тул ийм зай хэмжигч дэх зайны хэмжилтийн нарийвчлал нь 0.5 мм хүртэл хүрч чаддаг. Энэ нь хэмжилтийн өндөр нарийвчлал шаарддаг зай хэмжигчдэд ашиглагддаг фазын зарчим юм - геодезийн зай хэмжигч, лазер рулет, робот дээр суурилуулсан сканнерийн зай хэмжигч.
Гэсэн хэдий ч энэ арга нь бас сул талуудтай - тасралтгүй ажилладаг лазерын цацрагийн хүч нь импульсийн лазераас мэдэгдэхүйц бага байдаг нь фазын хүрээ хэмжигчийг ашиглахад хол зайг хэмжих боломжийг олгодоггүй. Үүнээс гадна үе шатыг шаардлагатай нарийвчлалтайгаар хэмжихэд тодорхой хугацаа шаардагдах бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг хязгаарладаг.
Ийм зай хэмжигч дэх хамгийн чухал үйл явц бол зайны хэмжилтийн нарийвчлалыг тодорхойлдог дохионы фазын зөрүүг хэмжих явдал юм. Аналог ба дижитал фазын ялгааг хэмжих янз бүрийн арга байдаг. Аналог нь илүү энгийн, дижитал нь илүү нарийвчлалтай байдаг. Үүний зэрэгцээ дижитал аргуудыг ашиглан өндөр давтамжийн дохионы фазын зөрүүг хэмжих нь илүү хэцүү байдаг - дохионы хоорондох хугацааны саатлыг наносекундээр хэмждэг (энэ саатал нь импульсийн хүрээ хэмжигчтэй адил тохиолддог).
Даалгаврыг хялбарчлахын тулд гетеродин дохионы хувиргалтыг ашигладаг - фотодетектор ба лазерын дохиог ижил төстэй давтамжтай дохиогоор тусад нь хольж, нэмэлт генератор - орон нутгийн осциллятор үүсгэдэг. Модуляцийн дохио ба орон нутгийн осцилляторын давтамж нь килогерц эсвэл мегагерц нэгжээр ялгаатай байдаг. Ялгаатай давтамжийн дохиог хүлээн авсан дохионоос бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр ашиглан тусгаарладаг. Энэ хувиргалтанд дохионы хоорондох фазын ялгаа өөрчлөгддөггүй. Үүний дараа хүлээн авсан бага давтамжийн дохионы фазын зөрүүг дижитал аргаар хэмжих нь илүү хялбар байдаг - та бага хурдтай ADC ашиглан дохиог хялбархан дижитал хэлбэрт оруулах эсвэл дохионы хоорондох саатлыг хэмжих боломжтой (давтамж буурах тусам нэмэгддэг). мэдэгдэхүйц) тоолуур ашиглан. Хоёр аргыг микроконтроллер дээр хэрэгжүүлэхэд хялбар байдаг.
Фазын ялгааг хэмжих өөр нэг арга бий - дижитал синхрон илрүүлэх. Хэрэв модуляцлах дохионы давтамж тийм ч өндөр биш (15 МГц-ээс бага) бол лазер модуляцын дохиотой синхрончлогдсон өндөр хурдны ADC-ээр ийм дохиог дижитал болгож болно. Котельниковын теоремоос үзэхэд түүврийн давтамж нь лазерын модуляцын давтамжаас хоёр дахин их байх ёстой. Гэсэн хэдий ч нарийн зурвасын дохиог дижитал болгосон (модуляцийн давтамжаас бусад тохиолдолд ADC оролтод өөр дохио байхгүй) дэд дээж авах аргыг ашиглах боломжтой бөгөөд үүний ачаар ADC түүвэрлэлтийн давтамжийг мэдэгдэхүйц бууруулж болно. хэд хэдэн мегагерц. Алсын зай хэмжигчний аналог хэсгийг хялбаршуулсан нь тодорхой байна.
Газар дээрх байгалийн зайг нарийн хэмжих асуудал, геодези, барилга, цэргийн салбарт зөвхөн хөнгөн зөөврийн лазерын зай хэмжигч гарч ирснээр шийдэгджээ. Микропроцессорын технологийг хөгжүүлснээр лазер төхөөрөмжүүд нь зөвхөн хэмжих төдийгүй шууд бус хэмжилтээс зайг тооцоолох боломжтой болсон. Лазер зай хэмжигчийг хөгжүүлж, хэрэгжүүлснээр холын зайг хэмжих технологид жижиг хувьсгал гарсан.
Лазер зай хэмжигч хэрхэн хэмждэг вэ?
Лазер зай хэмжигчний ажиллах үндсэн зарчим нь когерент цацрагийн шинж чанарт суурилдаг. Иргэний хувилбаруудын хувьд хоёр үндсэн аргыг ашигладаг.
- Төхөөрөмжөөс хэмжиж буй цэг хүртэл, буцах зайд гэрлийн импульс шаардагдах хугацааг хэмжих. Лазер импульстэй синхрон ажиллуулсан дотоод таймерын дагуу микропроцессор нь объект хүртэлх зайг тооцоолдог;
- Ирж буй туссан лазерын цацрагийн үе шатыг унших. Энэ тохиолдолд зай хэмжигчний гаралтын үед цацрагийг 100 МГц хүртэл давтамжтайгаар модуляцлах бөгөөд 99.9% магадлалтай объектоос туссан дохио нь эхнийхээс ялгаатай фазын шинж чанартай байх болно. Замын зайг цацрагийн эхний ба эцсийн мушгих өнцгийн хоорондох зөрүүгээр тооцоолно.
Мэдээллийн хувьд! Практикт эдгээр хоёр аргыг ихэвчлэн нэгэн зэрэг ашигладаг тул лазерын зай хэмжигч нь хэмжилтийн гурван зарчимтай байдаг гэж заримдаа хэлдэг.
Фазын арга нь хамгийн өндөр нарийвчлалтай боловч хамгийн ихдээ арван метрийн зайг хэмжихэд ашиглагддаг. Хэдхэн миллиметрийн нарийвчлалтай зайг тооцоолохын тулд зай хэмжигч нь объектын гадаргуу дээрх лазерын цацрагийн цэгийг бүрэн "харах" ёстой. Дунд болон хол зайд импульсийн фазын аргыг, хол зайд импульсийн аргыг голчлон ашигладаг.
Цэлмэг ч наргүй цаг агаарт мэргэжлийн чанартай барилгын геодезийн зай хэмжигч нь 250 м хүртэлх зайд тогтвортой ажилладаг.Өглөөний манантай, бага зэргийн манантай, бороотой үед лазерын цацраг туяа цацарч байдаг тул ажлын төхөөрөмж тодорхой алдаа гаргадаг.
Практик зай хэмжигч хэмжилт
Талбайн зай хэмжигч хэрхэн ажилладаг вэ? Тодорхой цэг хүртэлх зайг хэмжихийн тулд та төхөөрөмжийг найдвартай бэхлэх хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр tripod эсвэл бүх нийтийн бэхэлгээг ашиглана. Ялгаруулагчийг зайг хэмжих гадаргуугийн чиглэлд чиглүүлж, хэмжилтийн горимыг эхлүүлж, төхөөрөмж хэд хэдэн лазер импульс гаргаж, зайг тооцоолох хүртэл тодорхой цагийг хүлээнэ. Барилгын талбай дээр хана хоорондын зайг хэмжихийн тулд зай хэмжигчийг зүгээр л хайрцаг эсвэл бетонон шалан дээр байрлуулна.
Хэмжилтийн чанар, нарийвчлал нь лазерын туяа унах гадаргуу хэр үр дүнтэй тусахаас ихээхэн хамаардаг. Ихэнхдээ бай гэж нэрлэгддэг барзгар, зэвэрсэн, сул, задгай гадаргуу дээр суурилуулсан байдаг - тохируулагдсан альбедо бүхий хуванцар элемент.
Лазер зай хэмжигчдийн хамгийн амжилттай загварууд
Лазерын цацрагийг ашиглан зайг хэмжих орчин үеийн төхөөрөмжийг харьцангуй хүчирхэг хатуу төлөвт буюу хагас дамжуулагч лазер ашиглан үйлдвэрлэдэг. Иргэний зориулалтаар зөвхөн хагас дамжуулагч ялгаруулагчийг ашигладаг. Үйлдвэрийн болон гэр ахуйн зайны хэмжилтийн хувьд лазерын зай хэмжигч нь хэд хэдэн орон сууцны загвар, хэмжилтийн системд байдаг.
- Барилга угсралтын болон хяналтын хэрэгслүүд нь товчлууртай гар утаснаас арай том хэмжээтэй электрон нэгж хэлбэрээр үйлдвэрлэгддэг. Ихэвчлэн орон сууц нь ус, тоос нэвтэрдэггүй хайрцагт битүүмжлэгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь талбай болон барилгын талбай дээр ашиглахад ихээхэн хялбар болгодог;
- Өндөр нарийвчлалтай зай хэмжигчийг гар видео камер эсвэл түвшний хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг. Боловсруулах нэгж ба фотодетектороос гадна төхөөрөмж нь видео хайгчаар тоноглогдсон бөгөөд энэ нь хэмжилтийн объект руу ялгаруулагчийг чиглүүлэхэд ихээхэн хялбар болгодог;
- Суурилуулсан лазерын зай хэмжигчийг геодезийн тоног төхөөрөмж, ан агнуурын дуран, цэргийн үзмэр, видео сканнер зэрэг нарийвчлалтай зайг хэмжих шаардлагатай аливаа оптик төхөөрөмжид ашигладаг.
Мэдээллийн хувьд! Ихэнхдээ иргэний лазерын зай хэмжигчийг цэргийн загварт үндэслэн зохиомлоор бага нарийвчлалтай, хэмжилтийн хүрээтэй үйлдвэрлэдэг.
Иргэний төхөөрөмжүүдийн дотроос тус улсад хамгийн алдартай нь Германы Leica, Bosch компаниудын бүтээгдэхүүн, Оросын Кондтрол, Хятадын Sndway юм. Эдгээр компанийн бүтээгдэхүүн дотоодын зах зээл дээрх нийт борлуулалтын 75 хувийг бүрдүүлдэг.
Герман чанарын лазерын зай хэмжигч
Өнөөдөр Leica оптик ба камерууд нь өндөр чанарын оптик, нарийн механикийн жишээ гэдгээрээ алдартай. Leica лазерын зай хэмжигч нь үл хамаарах зүйл биш юм. Жишээ нь Leica Disto D210 юм.
Авсаархан, гар утасны хэмжээтэй Leica Disto D210. тоос, манан, хур тунадас зэрэг хөндлөнгийн оролцоо байхгүй үед хэмжилт хийхэд зориулагдсан. Үйлдвэрлэгч нь Leica лазерын зай хэмжигчийг барилгын ажил дууссан газар дотор ашиглахыг зөвлөж байна. "Leica Disto D210" загвар. гаднах хамгаалалтын бүрхүүлээр тоноглогдсон тул үйл ажиллагааны хязгаарлалт нь үндсэндээ температурын хязгаарт хамаарна - 0 o-аас +40 o хүртэл. Бага температурт Leica лазерын зай хэмжигч ажиллах боломжтой боловч хэмжилтийн алдаа ихэсдэг.
Leica Disto D210-ийн хэмжээс. тус тус 11.1х4.3 см хэмжээтэй, 2.3 см зузаантай хайрцагны хэмжээсүүд нь Leica лазерын зай хэмжигчийг ердийн байдлаар барьж, гар дээрх командуудыг нэг гарын хуруугаар гүйцэтгэх боломжийг олгодог.
Leica Disto D210 загвар. нэг ба хагас миллиметрийн нарийвчлалтай 60 м-ийн хэмжилтийн мужид зориулагдсан. Энэхүү төхөөрөмж нь хамгийн сүүлийн үеийн хэмжилтийн 10 утгыг санах ойд хадгалах, хянах үйлдлийг гүйцэтгэх, сегментийг тэмдэглэх, шууд бус хэмжилтээс зайг тооцоолох, энгийн планиметрийн томъёог ашиглах боломжийг олгодог. Өнөөдөр ийм Leica нь дор хаяж 200 долларын үнэтэй бөгөөд энэ нь Хятадаас 3-4 дахин үнэтэй юм. Ижил ажиллагаатай "Bosch PLR 50C" лазерын зай хэмжигч нь 20% хямд боловч практик хэрэглээний үр дүнгийн талаархи ихэнх хэрэглэгчдийн тойм нь Лейкагийн өндөр нэр хүндийг дахин баталж байна.
Орос, Хятадын лазерын зай хэмжигч
Өнөөдөр зах зээл нь алдартай брэндүүдийн харьцангуй хямд хятад аналогиар дүүрэн байдаг. Санал болгож буй төрөл зүйлээс ялангуяа Sndway компанийн бүтээгдэхүүнийг илүү нарийвчлан авч үзэх нь зүйтэй юм. Юуны өмнө, Хятадын онлайн дэлгүүрүүдэд хамгийн боломжийн үнэтэй Sndway SWT40 загваруудын үнэ 25 доллараас арай давж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.Оросын зах зээл дээр та үүнийг 2500-2700 рубльд худалдаж авах боломжтой.
"Sndway SWT40" загварыг төсөвт эсвэл гэрийн хувилбар хэмжигч гэж нэрлэж болно, гэхдээ үйлдвэрлэгч нь цацрагийн цэгийг хамгийн их барих хүрээг 40 м хүртэл хязгаарласан учраас хэмжилтийн нарийвчлал нь 2 мм бөгөөд энэ нь хангалттай хэмжээ юм. ахуйн зориулалттай. Цахилгаан хангамж нь 600-700 хэмжилт хийхэд хангалттай бөгөөд 800 циклийг үйлдвэрлэгчээс зарласан. Үйлдвэрлэлийн өндөр соёлыг илтгэдэг уг хэргийн өндөр чанарыг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Соронзон хальсны хэмжүүр, металл тоолуурыг сольсон дижитал микропроцессор бүхий электрон зай хэмжигч нь хэмжих ажлыг гүйцэтгэхэд хөдөлмөрийн зардлыг эрс багасгадаг. Энэ нь өдөр тутмын тулгамдсан асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглаж болох үнэтэй, анхаарал татахуйц тоглоом төдийгүй үнэлгээ, зураг төсөл, барилгын үе шатанд хэмжилтийн ажлын чанар, бүтээмжийг дээшлүүлэх мэргэжлийн хэрэгсэл юм.
Үйл ажиллагаа
Лазер зай хэмжигчдийн гол үүрэг бол алсын шугаман хэмжилт хийх явдал юм. Суурилуулсан алгоритмаас хамааран та периметр, хаалттай орон зайн эзэлхүүнийг автоматаар тооцоолж, алслагдсан ландшафтын объект хүртэлх зайг тооцоолох, өнцгийн болон диагональ хэмжилт хийх боломжтой.
Зарим загварууд нь хянах функцээр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь объектоос тодорхой зайд тэмдэглэгээ хийх боломжийг олгодог. Лазер зай хэмжигч нь туяаг тодорхой шугамын дагуу чиглүүлэх замаар тэг цэгээс тодорхой зайг тогтоох боломжийг олгодог тасралтгүй хэмжилтийн сонголттой байж болно.
Өөр нэг горим нь бусад гурван параметрийн (хананы өндөр ба хэвтээ шал) хэмжилт дээр үндэслэн трапецын хажуу талыг (жишээлбэл, налуу дээвэр) тооцоолох боломжийг олгодог.
Пифагорын теоремын сонголт нь хөлний аль нэгний урт ба гипотенуз дээр үндэслэн гурвалжны аль нэг талын хэмжээг олж авахад хэцүү сегментүүдийн шууд бус тооцоог хийх боломжийг олгодог. Мэдээлэл хадгалах, хадгалах зориулалттай тэмдэглэлийн дэвтэр нь цахим хэмжих хэрэгслийн бас нэг давуу тал юм.
Үйл ажиллагааны зарчимд суурилсан зай хэмжигчүүдийн төрлүүд
Фазын зай хэмжигч нь өндөр нарийвчлалтай боловч хязгаарлагдмал хүрээтэй. Тооцооллыг чиглэсэн болон туссан лазер долгионы фазын шилжилт дээр үндэслэн хийдэг.
Импульсийн хүрээ хэмжигч нь лазер туяа өнгөрөх хугацаа ба гэрлийн хурдны деривативыг тооцоолдог. Энэ зарчим нь хэмжилтийн хамгийн их хүрээг хангадаг бөгөөд задгай талбайд ашиглахад хамгийн тохиромжтой.
Тусгай төхөөрөмжүүд нь дохионы боловсруулалтыг зөв хийж, нарийвчлалтай хэмжилтийг баталгаажуулдаг. Пульс хэмжигч нь нарийн төвөгтэй дизайнтай тул фазынхаас илүү үнэтэй байдаг.
Сонгох сонголтууд
Тодорхой хүсэлтэд аль алсын зай хэмжигч хамгийн тохиромжтой болохыг тодорхойлоход туслах эхний параметр бол хамгийн их хүрээ юм. Дараа нь та төхөөрөмжийн хурд, үйл ажиллагааны шинж чанарыг тодорхойлдог микропроцессорын хүчийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Лазер зай хэмжигчдийн хэмжилтийн нарийвчлал нь 1-1.5 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг бөгөөд сонгоход шийдвэрлэх үзүүлэлт биш юм. Хэмжилтийн алдаа нь гадны хүчин зүйлээс шалтгаалж болох бөгөөд нэмэлт арга хэмжээ авах замаар арилгадаг, жишээлбэл, шингээх эсвэл тусгах нөлөөгөөр тодорхой гадаргууг засах зорилтот суурилуулалт.
Гэрлийн шүүлтүүр бүхий шил, цаг агаарын янз бүрийн нөхцөлд зориулагдсан загвар нь аливаа нарийн төвөгтэй мэргэжлийн асуудлыг шийдэж чадна. Үнийн ангилал нь сонголтуудын багц, тохиргооны онцлог, үйлдвэрлэгчийн эрх мэдлээс хамаарна.
Нэмэлт төхөөрөмжүүд
Төрөл бүрийн зай хэмжигч загварууд нь зурагнуудаас харахад бараг адилхан харагдаж байна: урд самбар нь дэлгэц, хяналтын товчлуураар тоноглогдсон, урд талд нь ялгаруулагч ба хүлээн авагч, зарим тохиолдолд оптик төхөөрөмж байдаг.
Хэмжилтийн нарийвчлал нь техникийн үзүүлэлтүүд болон зай хэмжигчийг зөв байрлуулахаас хамаардаг тул тэг заалтыг шалгахын тулд бөмбөлөг түвшинг ашиглахыг зөвлөж байна.
Зарим загварт ийм суурилуулсан төхөөрөмж байдаг бөгөөд энэ нь босоо болон хэвтээ байрлалыг тохируулахад хялбар болгодог. Топографийн ажилд зориулсан мэргэжлийн өөрчлөлтүүд нь оптик халхавчаар тоноглогдсон байдаг.
Газар дээрх гадаргуу эсвэл tripod дээр суурилуулахын тулд эвхэгддэг зогсоол, хавчаараар хангагдсан. Зөөврийн батерей, эрчим хүчний хэрэглээний үзүүлэлт, автомат унтрах зэрэг нь ашиглалтыг ихээхэн хөнгөвчилдөг. Орчин үеийн загварууд нь компьютерт холбогдох, зөөврийн санах ойн карт ашиглах чадвартай байдаг.
Орон сууцны хамгаалалтын анги, дэлгэцийн чанарыг тухайн төхөөрөмжийг ашиглах гадаад нөхцөл байдлаас хамааран сонгоно.
Аюулгүй байдлын дүрэм журам
Тодорхой зай хэмжигч загваруудын заавар нь төхөөрөмжийг ашиглах, хадгалах дүрмийг агуулдаг. Загварын онцлогоор тодорхойлогддог тусгай шаардлагаас гадна бүх лазер төхөөрөмжийг тусгай цехийн хананы гадна задлах, засах боломжгүй юм.
Төхөөрөмжийг хэт халалт, гипотерми үүсэхээс сэргийлж, цохилт, уналтаас хамгаалахын тулд тусгай хайрцагт хадгалах ёстой. Алсын зай хэмжигчтэй ажиллахдаа цацрагийг хүн, амьтан руу чиглүүлэхийг хориглоно.
Лазер зай хэмжигчүүдийн зураг
