Amplituudiga suure võimsusega laser Satsuma X

Amplitude Satsuma X on Amplitude of France'i poolt turule lastud suure võimsusega ülikiire õhukese kettaga laser. See kasutab revolutsioonilist õhukese ketta võimendi tehnoloogiat, et saavutada kilovatise taseme keskmine väljundvõimsus, säilitades samal ajal femtosekundilise impulsitäpsuse, määratledes uuesti tööstusliku ülikiire töötlemise võimsuspiirid.

2. Läbimurdeline tööpõhimõte

1. Õhukese viiluga võimendi arhitektuur

Tõmbekeskkond: Yb:YAG kristalli õhuke viil (paksus <200 μm)

Pindala ja ruumala suhe on 100 korda suurem kui traditsioonilistel varraslaseritel

Toetab mitmekordset pumpamist (16 energia väljavõtmist)

Termohalduse eelised:

Termiline gradient <0,1°C/mm (traditsioonilised varraslaserid >5°C/mm)

Teoreetiline termoläätse efekt läheneb nullile

2. Mitmeastmeline võimendussüsteem

Seemneallikas: kiudostsillaator (impulsi laius <300fs)

Eelvõimenduse etapp: kiud-CPA-süsteem (impulsi venitamine 2 ns-ni)

Peavõimendi aste: õhukese viiluga mitmeläbiline võimendi (ühe impulsi energia >50mJ)

Kompressor: võrepaar surub femtosekundilised impulsid tagasi

3. Reaalajas juhtimistehnoloogia

Adaptiivne optiline süsteem:

Deformeeruv peegel korrigeerib lainefrondi moonutusi (täpsus λ/10)

Reaalajas pulsidiagnostika (FROG-tehnoloogia integreerimine)

Nutikas energiahaldus:

Impulsside jada parameetrite automaatne reguleerimine vastavalt materjali peegelduvusele

Võimsuse kõikumine <±0,8% (8 tundi pidevat tööd)

III. Valdkonna juhtivad eelised

1. Võimsuse ja täpsuse tasakaal

Parameetrid Satsuma X HP3 traditsiooniline ketaslaser

Keskmine võimsus 1 kW 500 W

Ühe impulsi energia 50mJ 20mJ

Alumiiniumfooliumi töötlemiskiirus 15 m/min (0,1 mm paksune) 8 m/min

Kuumusmõjutsoon <5μm <10μm

2. Läbimurre tööstuslikus rakendatavuses

7×24 pidev töö:

Võtta vastu optiline liimivaba disain (vibratsioonivastane> 5G)

Põhikomponentide keskmine häire kestus > 30 000 tundi

Nutikas hooldussüsteem:

Ennustav hooldusmeeldetuletus (tehisintellekti algoritmi põhjal)

Modulaarne asendus (optilised komponendid <30 minutit)

3. Materjalide töötlemise eelised

Kõrge peegeldusega metallitöötlus:

Vase keevitamise sügavuse ja laiuse suhe 20:1 (tavapärane tehnoloogia <10:1)

Kuldfooliumi lõikamine ilma sulatatud helmesteta (kiirus> 20 m/min)

Läbipaistva materjali töötlemine:

Klaasi sisemise modifitseerimise kvaliteedikontrolli täpsus ±0,5 μm

Safiirlõikekonus <0,1°

IV. Tüüpilised rakendusstsenaariumid

1. Uute energiaakude tootmine

Varda kõrvade lõikamine:

8 μm vaskfooliumi lõikekiirus 30 m/min

Äärteta servad (Ra<0,5μm)

Aku kesta keevitamine:

Alumiiniumsulami keevitussügavus 10 mm

Poorsus <0,01%

2. Lennundus ja kosmosetööstus

Turbiinilaba jahutusava:

Kõrgtemperatuurilised sulamist mikropoorid (Φ50μm sügavuse ja läbimõõdu suhe 50:1)

Ümbervalamise kihti pole vaja (väsimuskindlus pikenes 3 korda)

Komposiitmaterjalide töötlemine:

CFRP mittedelamineeruv lõikamine (kuummõjutatud tsoon <3μm)

3. Täppiselektroonika

Paindlik vooluringi töötlemine:

PI-kile lõiketäpsus ±2 μm

Minimaalne joone laius 15 μm

Pooljuhtide pakend:

Klaasist läbiva augu (TGV) töötlemise efektiivsus suurenes 5 korda

V. Tehnilise võrdluse eelised

Võrdlusartiklid Satsuma X USA konkurent Saksa konkurent

Võimsuse skaleeritavus 1,5 kW disain 800 W ülemine piir 1 kW ülemine piir

Impulsi paindlikkus 0,1–10 ps reguleeritav Fikseeritud impulsi laius Piiratud reguleerimine

Jalajälg 1,2 m² 2 m² 1,8 m²

Energiatarbimise suhtarv 1,0 1,3 1,2

VI. Teenuste tugisüsteem

Globaalsed rakenduslaborid: Prantsusmaa/USA/Jaapan/Hiina (Shanghai)

Protsessi arenduspakett: Pakub üle 100 materjali töötlemise parameetri teeki

Kaugdiagnostika: 5G-võrgu reaalajas tõrkeotsing

Satsuma X lahendas edukalt ülikiirete laserite "termilise kitsaskoha" probleemi suure võimsusega laserite valdkonnas õhukese kilega võimendustehnoloogia ja intelligentse juhtimise sügava integreerimise abil ning sellest sai murranguline tööriist strateegilistele tööstusharudele, nagu lennundus ja uus energia. Selle modulaarne disain jätab ka tehnilise ruumi tulevasteks uuendusteks kuni 1,5 kW-ni.