Mirant enrere i mirant endavant a les màquines de marcatge làser

La paraula "làser" és la traducció lliure de "LASER". LÀSER era originalment un terme tècnic compost pel prefix "Amplificació de la llum per emissió estimulada de radiació". Al meu país, s'ha traduït a "Leseer", "Làser de llum", "Amplificador de radiació estimulada per la llum", etc. El 1964, l'acadèmic Qian Xuesen va proposar el nom de "làser", que no només reflectia la connotació científica de "estimulat". radiació", però també va demostrar que era una nova font de llum molt forta. Era apropiat, expressiu i concís, i va ser reconegut per unanimitat per la comunitat científica xinesa. Reconèixer-lo i utilitzar-lo.
Des que el 1961 es va anunciar el desenvolupament reeixit del primer làser de la Xina, amb els esforços conjunts de les unitats de recerca, ensenyament, producció i usuaris del làser a tot el país, el meu país ha format un camp de tecnologia làser amb una gamma completa de categories, nivells avançats, i àmplies aplicacions, i ha aconseguit èxits gratificants en la industrialització. El progrés ha fet contribucions positives a la ciència i la tecnologia, l'economia nacional i la construcció de la defensa nacional del meu país, i també ha guanyat un lloc al món.
El 1957, Wang Daheng i altres van establir el primer institut professional de recerca òptica del meu país a Changchun, l'Institut d'Instruments de Precisió Òptica i Mecànica de l'Acadèmia Xinesa de Ciències (Changchun) (anomenat "Institut d'Òptica i Mecànica"). Sota el lideratge de l'antiga generació d'experts, un grup de joves treballadors científics i tecnològics ha crescut ràpidament i Deng Ximing és un destacat representant entre ells. Ja el 1958, poc després de la publicació del famós document sobre el principi del làser pels físics nord-americans Shaw Low i Townes, va defensar activament la investigació sobre aquesta nova tecnologia, va reunir un innovador equip de recerca jove i de mitjana edat en un breu període, i va proposar Un gran nombre d'idees i plans experimentals per millorar la brillantor, el color unitari i la coherència de les fonts de llum. L'any 1960 va sortir el primer làser del món. L'estiu de 1961, sota el lideratge de Wang Zhijiang, es va desenvolupar amb èxit el primer làser robí del meu país. En pocs anys des d'aleshores, la tecnologia làser s'ha desenvolupat ràpidament i ha produït diversos resultats avançats. S'han desenvolupat amb èxit diversos tipus de làsers sòlids, de gas, semiconductors i químics. Pel que fa a la investigació bàsica i les tecnologies clau, una sèrie de nous conceptes, nous mètodes i noves tecnologies (com ara la mutació de la cavitat Q i la commutació Q del mirall giratori, l'amplificació d'ones mòbils, la utilització d'ions de la sèrie de reni, la radiació d'oscil·lació electrònica lliure, etc.). .) s'han proposat i s'han obtingut la implementació, moltes de les quals són originals.
Al mateix temps, com a nova font de llum amb excel·lents característiques com ara gran lluminositat, alta directivitat i alta qualitat, el làser s'ha utilitzat ràpidament en diversos camps tècnics, mostrant una forta vitalitat i competitivitat. Pel que fa a les comunicacions, el setembre de 1964 es va fer una demostració làser per transmetre imatges de televisió i el novembre de 1964 es va fer una trucada de 3 a 30 quilòmetres. Pel que fa a la indústria, el maig de 1965, la màquina de perforació làser es va utilitzar amb èxit en la producció de forats de matriu i va obtenir importants beneficis econòmics. En medicina, el juny de 1965 es van dur a terme experiments clínics i amb animals amb el soldador làser de retina. En termes de defensa nacional, l'empresa va desenvolupar amb èxit un telèmetre de reflexió difusa làser (precisió de 10 metres/10 quilòmetres) el desembre de 1965 i un telemetre a distància. Velocímetre Doppler làser de pols controlat l'abril de 1966.
Es pot dir que en l'etapa inicial, la tecnologia làser del meu país es va desenvolupar ràpidament. Tant la quantitat com la qualitat eren properes a l'àmbit internacional en aquell moment. És rar en la història del desenvolupament de la ciència i la tecnologia moderna al meu país que la tecnologia innovadora pugui posar-se al dia amb els rangs avançats del món tan ràpidament. L'assoliment d'aquests èxits, especialment la transformació suau de supòsits físics i solucions tècniques en dispositius làser reals, es deu principalment a les capacitats integrals i la base sòlida acumulada per l'Institut d'Òptica i Mecànica al llarg dels anys en òptica tècnica, maquinària de precisió i tecnologia electrònica. És difícil que el desenvolupament d'una nova tecnologia formi un clima sense suport tècnic suficient.
El negoci de la tecnologia làser ha rebut una gran atenció per part dels departaments de direcció i gestió científica des del principi. En aquell moment, Zhang Jinfu, vicepresident de l'Acadèmia Xinesa de Ciències, va proposar la idea d'establir un institut professional d'investigació làser, que va ser aprovat ràpidament per la Comissió Estatal de Ciència i Tecnologia i la Comissió Estatal de Planificació. El viceprimer ministre Nie Rongzhen, que està a càrrec de la ciència i la tecnologia, també va donar instruccions especials: l'institut de recerca s'hauria de construir a Xangai. Xangai té una bona base industrial, que afavoreix el desenvolupament d'aquesta nova tecnologia.
El sistema làser de vidre de neodimi d'alta energia "6403" es va llançar el 1964, el sistema làser d'alta potència i la investigació de la fusió nuclear es van iniciar el 1965 i el desenvolupament de 15 tipus de màquines làser militars i altres projectes clau formulats el 1966, a causa de l'exhaustivitat de la tecnologia i l'alt nivell de dificultat ha impulsat i promogut eficaçment el desenvolupament de tots els aspectes de la tecnologia làser a la Xina. Tot i que la indústria de la tecnologia làser del meu país també va patir la catàstrofe de l'10-any de la "Revolució Cultural", encara va sobreviure amb dificultats i va fer progressos valuosos amb el suport de projectes clau.
1. El sistema làser de vidre de neodimi d'alta energia "6403" es va posar en marxa l'any 1964. Finalment es va determinar que l'efecte tèrmic era un obstacle tècnic fonamental i es va suspendre l'any 1976. La contribució històrica d'aquest projecte al desenvolupament d'alta energia La tecnologia làser no es pot ignorar. Ha portat el nivell de tecnologia làser al nostre país a un nivell superior. Els principals resultats són els següents:
(1) S'ha construït un sistema làser d'amplificació d'oscil·lació de gran diàmetre (120 mm) amb escala d'enginyeria, amb una energia de sortida màxima de 320,000 Joules; després de millorar la qualitat del feix, pot arribar als 30,000 joules.
(2) Es va aconseguir la integració de la tecnologia del sistema, es van dur a terme amb èxit experiments de tir a l'objectiu i es va penetrar un objectiu d'alumini de 80 mm a una distància de 10 metres a l'interior i es va penetrar un rastell d'alumini de 0,2 mm a una distància de 2 quilòmetres a l'aire lliure, i es van estudiar sistemàticament els efectes biològics i els efectes de la radiació làser forta. Mecanisme de danys materials.
(3) Per primera vegada, es va revelar el fenomen i el mecanisme de dany òptic causat per una llum forta al propi sistema làser.
(4) Per primera vegada, vam entendre profundament la importància i la connotació física de la qualitat del feix làser i vam adoptar una sèrie de tecnologies innovadores per millorar la qualitat del feix, com ara làsers de cavitat inestable de 10,000-joule, làsers de làmines. , i amplificació d'escaneig d'oscil·lació. Sistema làser, diagnòstic de qualitat del feix de falca, etc.
(5) Hi ha hagut millores innovadores en components làser i tecnologies de suport, com ara el procés de fosa de vidre de neodimi de baixa absorció i d'alta uniformitat, xenó polsat d'alta energia, pel·lícula dielèctrica d'alta resistència, precisió òptica de gran diàmetre (1,2 metres). processament, etc.
(6) Conrear i crear un grup d'equips tècnics vertebradors.
1. Sistema làser d'alta potència i investigació de fusió nuclear El 1964, Wang Ganchang va proposar de manera independent la iniciativa de fusió làser i el projecte es va establir el 1965 per iniciar la investigació. Després de diversos anys de dur treball, es va construir un dispositiu làser de nivell de nanosegons amb una potència de sortida de 10 watts (superíndex 10) i el maig de 1973, va disparar neutrons sobre un objectiu de deuteri sòlid a baixa temperatura, un liti deuterat a temperatura normal. objectiu i un polietilè deuterat per primera vegada. El 1974, es va desenvolupar amb èxit el primer amplificador de xip multipass del meu país, que va augmentar la potència de sortida del làser en 10 vegades i va augmentar la sortida de neutrons en un ordre de magnitud. Després de desxifrar el principi de compressió centrípeta internacional, es va seguir activament i es va convertir en un sistema làser de sis raigs el 1976. Va irradiar l'objectiu de la bombeta de vidre inflable i va aconseguir una compressió de volum gairebé cent vegades superior. Aquesta sèrie d'avenços ha portat la investigació de fusió làser del meu país als rangs avançats del món i ha establert les bases per al desenvolupament sostenible a llarg termini en el futur.
2. Investigació del làser militar El desembre de 1966, la Comissió de Ciència i Tecnologia de Defensa Nacional va acollir una reunió de planificació del làser militar, a la qual van assistir més de 130 persones de 48 unitats. La reunió va formular un pla de desenvolupament que inclou 15 tipus de màquines làser completes i 9 tipus de tecnologies de suport. Encara que no s'ha aprovat oficialment i no ha entrat en vigor, encara ha tingut un paper útil en la seva promoció. En els anys següents, van sorgir diversos resultats importants en aquest camp. Per exemple:
(1) La prova inicial de la tecnologia de rang làser al camp de tir va tenir èxit: utilitzant un làser commutat YAG Q amb una freqüència de repetició de 20 Hz, la precisió d'abast és millor que 2 metres i la distància de mesura més llarga és de 660 quilòmetres . Quan s'afegeix al teodolit, pot aconseguir una sola mesura d'objectius voladors. Mantingueu-vos en camí. Aquest assoliment crea les condicions necessàries per completar el mesurament de la trajectòria de la secció de reentrada de míssils intercontinentals en el futur.
(2) Distància de satèl·lit làser Ruby: es van mesurar amb èxit els satèl·lits experimentals nord-americans Expl-27, 29 i 36. La distància màxima mesurable és de 2.300 quilòmetres, amb una precisió d'uns 2 metres. Aquest és el resultat de la primera generació de satèl·lits artificials, posant les bases per a futurs satèl·lits artificials amb distàncies més llargues i més precisió.
(3) El lidar Ruby i el lidar infraroig aerotransportat realitzen per primera vegada el seguiment i l'abast d'avions terra-aire i aire-aire.
(4) Instrument de prospecció aèria làser: un telèmetre làser i una càmera aèria es combinen per realitzar prospeccions aèries del sòl en una aeronau per completar l'estudi i la cartografia de terrenys complexos, com ara zones remotes. La freqüència de repetició és de 6 vegades/min i la precisió d'abast és d'1 metre.
(5) Cercador làser de pistola de terra: pot completar de manera independent funcions com ara l'observació, la mesura de la distància, la mesura de l'angle (angle de direcció i alçada) i l'orientació de l'agulla magnètica. El rang de distància és de 300-10,000 metres i la precisió és de 5 metres. Pel que fa a les aplicacions làser, la comunicació làser Nd: YAG (3-12 canals), la comunicació làser He-Ne, la comunicació làser semiconductor d'un sol / tres canals han tingut èxit en les proves de comunicació; Nd: el bisturí làser YAG, el bisturí làser CO2, la iridotomia làser i altres equips mèdics també s'han posat en marxa; L'holografia làser, l'aplicació de l'holografia làser a la fotoelasticitat plana, l'holografia dinàmica làser de pols i l'espectrofotòmetre Raman s'han convertit en nous mitjans de la ciència de la metrologia; També s'han aplicat a la indústria i l'agricultura màquines de tall làser CNC, col·limadors làser, separació làser d'isòtops de sofre, làsers líquids per a la investigació agrícola, pantalles de navegació de pantalla gran i altres assoliments. A la Conferència Nacional de Ciència celebrada el març de 1978, prop de 80 projectes làser van rebre premis, inclosos uns 70 productes civils i uns 10 productes militars, que reflectien de manera exhaustiva els èxits del desenvolupament de la tecnologia làser del meu país durant aquest període.