Resumen Todo Sobre Laser

8/8/2019 Resumen Todo Sobre Laser

1/7

Mquinas de rayo laser

El laser

Historia

En 1916, Albert Einstein estableci los fundamentos para el desarrollo de los lsers y de suspredecesores, los mseres (que emiten microondas), utilizando la ley de radiacin de Max

Planckbasada en los conceptos de emisin espontnea e inducida de radiacin.

En 1953,Charles H. Townes y los estudiantes de postgrado James P. Gordon y Herbert J.

Zeiger construyeron el primer mser: un dispositivo que funcionaba con los mismos

principios fsicos que el lser pero que produce un haz coherente de microondas.

En 1969 se encuentra la primera aplicacin industrial del lser al ser utilizado en lassoldaduras de los elementos de chapa en la fabricacin de vehculos y, al ao siguienteGordon Gould patenta otras muchas aplicaciones prcticas para el lser.

QUE ES EL LASER?La palabra lser ("Amplificacin de Luz por Emisin Estimulada de Radiacin").Detrs de semejante definicin, se esconde el hecho de que un rayo lser es ni mas nimenos que un dispositivo que utiliza uno de los efectos de mecnica cuntica, masprecisamente la emisin inducida o estimulada de partculas, para generar un haz de luzcoherente de un medio adecuado y con el tamao, la forma y la pureza que deseemos.

CARACTERISTICAS DEL RAYO LASER

Colimado: se entiende que el haz de luz tiene una divergencia nula. El flujo de la energaes unidireccional, de modo que cada rayo del haz puede considerarse paralelo a cualquierotro.

Monocromtica: nos referimos a que su longitud de onda es nica, es decir, tiene un solocolor.

Coherencia: se refiere a que cada fotn emitido por un lser esta en fase con los dems, esdecir, cuando la onda de uno esta en su punto mximo, todos los dems tambin estn enese estado.

PROCESOS DE GENERACION DE UN RAYO LASER

Vargas Vargas Robert Pgina 1
http://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/Max_Planckhttp://es.wikipedia.org/wiki/Max_Planckhttp://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_espont%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/1953http://es.wikipedia.org/wiki/Charles_H._Towneshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=James_P._Gordon&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Herbert_J._Zeiger&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Herbert_J._Zeiger&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gordon_Gouldhttp://images.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.tntlighting.com/images/laserGreen05.jpg&imgrefurl=http://www.tntlighting.com/prodServ.htm&usg=__tSKjLnTxSXot4VuFkKNLTWb8yhc=&h=225&w=300&sz=14&hl=es&start=3&um=1&tbnid=hJzjkvTCVPnGNM:&tbnh=87&tbnw=116&prev=/images?q=rayo+laser&hl=es&rlz=1W1ADFA_es&sa=G&um=1http://images.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.scielo.org.ve/img/fbpe/aov/v38n1/Image41.gif&imgrefurl=http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0001-63652000000100011&script=sci_arttext&usg=__DEATIF8dFITXRq6tsHeyODTkmsA=&h=194&w=393&sz=2&hl=es&start=15&um=1&tbnid=F6EFbF0E2BWW3M:&tbnh=61&tbnw=124&prev=/images?q=colimado&hl=es&rlz=1W1ADFA_es&sa=G&um=1http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/Max_Planckhttp://es.wikipedia.org/wiki/Max_Planckhttp://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_espont%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/1953http://es.wikipedia.org/wiki/Charles_H._Towneshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=James_P._Gordon&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Herbert_J._Zeiger&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Herbert_J._Zeiger&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gordon_Gouldhttp://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein


2/7


1. Bombeo Se provoca mediante una fuente de radiacin como puede ser una lmpara,el paso de una corriente elctrica, o el uso de cualquier otro tipo de fuenteenergtica que provoque una emisin.

2. Emisin espontnea de radiacin Los electrones que vuelven al estadofundamental emiten fotones. Es un proceso aleatorio y la radiacin resultante estformada por fotones que se desplazan en distintas direcciones y con fases distintasgenerndose una radiacin monocromtica incoherente.

3. Emisin estimulada de radiacin La emisin estimulada, base de la generacin deradiacin de un lser, se produce cuando un tomo en estado excitado recibe unestmulo externo que lo lleva a emitir fotones y as retornar a un estado menosexcitado. El estmulo en cuestin proviene de la llegada de un fotn con energasimilar a la diferencia de energa entre los dos estados. Los fotones as emitidos porel tomo estimulado poseen fase, energa y direccin similares a las del fotnexterno que les dio origen.

4. Absorcin Proceso mediante el cual se absorbe un fotn. El sistema atmico seexcita a un estado de energa ms alto, pasando un electrn al estado metaestable.

COMPONENTES DEL LASER

Componentes principales:

1. Medio activo para la formacin del lser

2. Energa bombeada para el lser

3. Espejo reflectante al

100%

4. Espejo reflectante al

99%

5. Emisin del rayo lser

Medio activo (ncleo): puedeser una estructura cristalina, porejemplo rub, o un tubo devidrio que contiene gases, por lo

general dixido de carbono o la mezcla helio-nen.

Energa bombeada para el laser (excitador): un elemento capaz de provocar laexcitacin de electrones del material que se halla en el ncleo, a partir de una lmpara dedestellos

Espejo reflectante y espejo semireflectante: son dos espejos paralelos emplazados en losextremos del ncleo. Uno de ellos es reflectante, mientras el segundo es semirreflectante, esdecir, permite el paso de una parte de la luz que le llega.

TIPOS DE LASER

Lseres slidos

ND YAG (neodimio Itrio-aluminio-granate).

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Laser.svg


3/7


ND vidrio, rub.

Lseres gaseosos

Gas )m Potencia (W)

Ne 0.2358 1

N2 0.3371 103

Kr 0.3507 0.3

Ar 0.4880 10

Xe-Ne 0.5313 20

He-Ne 0.6328 0.1

Xe 2.0261 0.02

CO2-N2-He 10.59 102 - 104

CH3N 336.7 0.005

Lseres semiconductores: Los lseres de semiconductores son los ms compactos, ysuelen estar formados por una unin entre capas de semiconductores con diferentespropiedades de conduccin elctrica. El arseniuro de galio es el semiconductor ms usado.Entre los usos ms comunes de los lseres de semiconductores estn los reproductores dediscos compactos y las impresoras lser.

Lseres lquidos: Los medios ms comunes en los lseres lquidos son tintes inorgnicoscontenidos en recipientes de vidrio.

lser de coloranteLseres de electrones libres: En 1977 se desarrollaron por primera vez lseres queemplean para producir radiacin haces de electrones, no ligados a tomos, que circulan a lolargo de las lneas de un campo magntico.



4/7


APLICACIONES DEL RAYO LASER

APLICACIONES DEL LASER EN MEDICINA

Laser Aplicacin

Lser de argn Est indicado en el tratamiento de la mayora de alteracionesretinianas, como la retinopata diabtica o la degeneracin macular

senil.

Lser de CO2 Es poco utilizado en el tratamiento de enfermedadesvitreorretinianas.

Lser de Kriptn Produce una coriorretinitis adhesiva que es til en el tratamiento deretinopatas hemorrgicas.

Lser de rub Lser que produce una emisin de 695 nm que al incidir sobre el

polo posterior ocasiona una coriorretinitis adhesiva que no hademostrado ser til en el tratamiento de las retinopatas vasculares.

Lser FD-YAG Es un ejemplo de lser fotodisruptor, es decir, ioniza un pequeovolumen de tejido en el lugar sobre el que es enfocado creando un

plasma.

Lser excimer Lser que produce un tipo de luz en el extremo del espectro de losultravioletas que permite modificar la superficie del tejido corneal

con el fin de modificar sus parmetros refractivos a travs de una

interaccin fotoqumica entre el haz de lser y el tejido.

Lser de xenn Su uso est contraindicado en el rea macular y en presencia deopacidad de medios.

APLICACINES DEL LASER EN LA ELECTRONICA

El diodolser es un dispositivo semiconductorsimilar a los diodosLED pero que bajo las condiciones adecuadas emite luz lser.

Algunas aplicaciones

Comunicaciones de datos por fibra ptica.

Lectores de CDs, DVDs y formatos derivados.

Interconexiones pticas entre circuitos integrados.

Impresoras lser.

Escneres o digitalizadores.

Sensores.

APLICACIONES DEL LASER EN LA INDUSTRIA

MAQUINADO POR LASER

http://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/CDhttp://es.wikipedia.org/wiki/DVDhttp://images.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.diodosled.com/diodo%20laser%201.jpg&imgrefurl=http://www.diodosled.com/&usg=__ciA9uKnvXYwtDjRF-2cSbehRb8o=&h=123&w=141&sz=13&hl=es&start=1&um=1&tbnid=pX95uZgQw-OGNM:&tbnh=82&tbnw=94&prev=/images?q=Diodo+l%C3%A1ser&hl=es&rlz=1R2ADFA_esPE339&sa=N&um=1http://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1serhttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LEDhttp://es.wikipedia.org/wiki/CDhttp://es.wikipedia.org/wiki/DVD


5/7


El maquinado por rayo laser (LBM, por sus siglas en ingles) la fuente de energa es un

laser, que concentra energa ptica sobre la superficie de la pieza de trabajo.

Aplicaciones generales de los rayos laser en la manufactura

Aplicacin Tipo de laser

Corte

Metales PCO2, CWCO2, Nd: YAG, RUBI

Plsticos CWCO2

Cermicos PCO2

Taladrado

Metales PCO2, Nd: YAG, Nd: VIDRIO, RUBI

Plsticos EXCIMER

Marcado

Metales PCO2, Nd: YAG

Plsticos EXCIMER

Cermicos EXCIMER

Tratamiento superficial, metales CWCO2Soldadura, metales PCO2, CWCO2, Nd: YAG, Nd: RUBI, RUBI

Componentes bsicos de la mquina laser



6/7


Corte por laser: En el corte mediante lser se utiliza la radiacin procedente de la fuentelser para calentar la pieza hasta alcanzar la temperatura de fusin, al tiempo que una

corriente de gas a presin arrastra el material fundido.

Ventajas por corte laser

Mejor aprovechamiento del material, debido a que la anchura del surco generado esmnima.

Las paredes de corte son perpendiculares a la pieza y paralelas entre s. La pieza cortada no precisa ningn tratamiento ni limpieza posteriores.

Se pueden realizar cortes en cualquier direccin. El proceso es altamente flexible y automatizado. No se precisan cambios de herramienta, lo que aumenta la flexibilidad y eficiencia

de los equipos. Es un proceso rpido y silencioso.

Marcado de materiales por laser:

Por conduccin: la profundidad de la zona fundida, inicialmente superficial, aumenta enfuncin de la conductividad trmica y de la distribucin de la intensidad de la radiacin.

Este tipo de soldadura se emplea en la unin de lminas delgadas.

Por penetracin profunda: en este tipo de soldadura se consigue desplazar la zona demayor temperatura por debajo de la superficie del material, alcanzndose un mayorrendimiento. El material fundido se desplaza hasta la superficie por accin del vaporrecalentado y se mantiene all por efectos combinados de gravedad, viscosidad y tensinsuperficial, lo que favorece la formacin de un cordn de soldadura que aporta excelentescaractersticas mecnicas a la pieza.

Taladrado y punzonado por laser: Las tcnicas utilizadas para el taladrado y elpunzonado son las mismas que las utilizadas en el corte mediante lser (para efectuar un

http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/travent/travent.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml


7/7


corte hay que realizar un taladro inicial). Con estas tcnicas se consiguen penetraciones

mximas en piezas de espesores considerables (de hasta 13 mm), y dimetros desde 0,075

mm. Para asegurar un taladro correcto en piezas de cierto espesor (por encima de los 3 mm)

es importante controlar los niveles de potencia media empleados y los tiempos de

interaccin, ya que si se sobrepasan ciertos niveles se puede provocar el "reventn" del

agujero.

Las principales ventajas que presenta el lser para el proceso de maquinado

Mayor flexibilidad en cuanto a dimensiones geomtricas y tipo de material. Amplio rango de materiales -metlicos y cermicos- Elevada calidad del procesado. Velocidad alta de produccin, ya que el tiempo se reduce por la disponibilidad

inmediata del haz lser Proceso de mecanizado autnomo

Desventajas

Costos altos por pieza debido a requisitos de potencia primaria, consumo de gas,costos altos de mantenimiento y velocidades de corte relativamente baja en

materiales gruesos.

Tareas complejas de mantenimiento requieren tcnicos especializados.

http://www.logismarket.es/maquinaria-corte-laser/831641462-cp.htmlhttp://www.logismarket.es/maquinaria-corte-laser/831641462-cp.html

Resumen Todo Sobre Laser

Documents

Transcript of Resumen Todo Sobre Laser