Исследование голограмм элементарных объектов, страница 11

Рис. 8.1. Структурная схема установки

Лазер ЛГН-701 крепится в защитном кожухе вертикально, его когерентное излучение, выходит из нижнего торца лазера и направляется  поворотным зеркалом З₁ на фокусирующее зеркало З₂. Зеркало З₂ фокусирует излучение лазера на поверхность обрабатываемого материала, закрепляемого на предметном столике с помощью зажимов. Минимальный диаметр сфокусированного лазерного пучка составляет десятые доли миллиметра. Для обеспечения наилучшей фокусировки предметный столик с помощью подвижки может смещаться по вертикали, а для изменения радиуса R кольцевого реза – по горизонтали. Предметный столик вращается со скоростью 132 об/ мин. Изменение радиуса R  сопровождается изменением линейной скорости резания v = wR= 2pRf, где w и f – круговая и циклическая частоты вращения столика.

Порядок включения установки:

Внимание! Категорически запрещается включать питание лазера без разрешения преподавателя. Все эксперименты при включенном лазере производятся только в присутствии преподавателя.

1. Ознакомиться с устройством установки, выяснить, каким образом включается и выключается лазер.

2. Включить водяное охлаждение лазера.

3. Пронумеровать исследуемый образец, закрепить его на предметном столике и закрыть защитную дверцу.

4. Подать на установку напряжение питания.

5. Включить сетевые тумблеры “Высокое напряжение”, “Подсветка”, “Двигатель”  на защитном кожухе. Убедиться, что началось вращение предметного столика.

6. Включить пускатель “Питание лазера”, расположенный на лицевой стороне блока питания лазера. При этом должен начаться процесс разрезания детали. Если при включении лазера разряд загорится не во всех трех разрядных трубках, то необходимо выключить лазер и включить его повторно.

7. После совершения предметным столиком необходимого числа оборотов выключить лазер, остановить двигатель, открыть защитную дверцу,  изменить радиус реза или сменить деталь, закрыть защитную дверцу,  повторно включить лазер и т. д.

Порядок выполнения работы:

1. Изменяя положение предметного столика с установленным образцом по вертикали с шагом 1 - 2 мм и соответственно радиус реза на 2 - 4 мм, произвести 4 - 5  неполных разреза картона или ватмана. Измеряя ширину разреза с помощью микроскопа, определить положение наилучшей фокусировки пучка. Положение столика изменять при выключенном лазере, открывая и закрывая защитную дверцу.

2. Снять зависимость выноса массы картона от линейной скорости вращения Dm = f (v). Эксперимент проводить при неполном разрезе картона за один оборот предметного столика.

Образец взвешивать до разрезания и после него, записывая результаты. Вынос массы  определить как разность двух измеренных масс Dm = m₁ - m₂. Затем, перемещая предметный столик в горизонтальном направлении, произвести 4 или 5 разрезов с различными радиусами разреза (т. е. при различной линейной скорости процесса).

3. Повторить п. 2, делая разрезы на увлажненном картоне.

4. Произвести полный разрез образца путем многократного вращения предметного столика, определяя вынос массы после каждого оборота.

5. Повторить п. 4, разрезав картон расфокусированным лазерным пучком.

После выполнения п.п. 2…5 выключить лазер и, используя измеритель-ный микроскоп, определить ширину реза для всех исследованных случаев.

Содержание отчета:

1. Цель и содержание  работы, структурная схема установки.

2. Таблицы экспериментальных и расчетных величин.

3.  Расчетные зависимости ширины разреза d и удельного выноса массы m от линейной скорости реза v: m = Dm / 2pR. Зависимость удельного выноса массы m от числа проходов лазерного пучка.