PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN...
Transcript of PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN...
![Page 1: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/1.jpg)
Osnove laserske tehnike
PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN PROSTORU
Ljubljana, 2012
1
![Page 2: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/2.jpg)
Osnove laserske tehnike
VSEBINA
2
Pomembni tehnološki preboji v zgodovini človeštva
Razvoj laserja
Uporaba laserske tehnike
![Page 3: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/3.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
3
Pod pojmom tehnološki preboj razumemo niz iznajdb na določenem tehničnem področju, ki so bistveno spremenila, izboljšala življenje ljudi.
![Page 4: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/4.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
4
Pred 1.7 milijona let: uporaba mehanske energije
• Izdelava lastnega orodja in orožja je naše prednike ločila od živalskih vrst in omogočila prednost pri preživetju.
![Page 5: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/5.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
5
Pred cca. 6000 leti: Uporaba kemične energije
• Taljenje kovin omogoči izdelavo izboljšanih orodij za kmetovanje in lov.
• Posledično se razvijejo prve večje civilizacije.
![Page 6: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/6.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
6
Antika: Uporaba vetrne in vodne energije
• Vetrni in vodni mlini predstavljajo začetek industializacije.
• Jadrnice omogočijo odkritja novih svetov in trgov.
![Page 7: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/7.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
7
1701: Uporaba parne energije
• Črpanje vode.
• Začetek kopenskega transporta brez vprege.
• Začetek industrijske revolucije.
![Page 8: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/8.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
8
1831: Uporaba električne energije
• električni motor,
• varjenje,
• električno gretje,
• radio, TV, telefon,
• računalniki in
• hladilnik
Faradajev generator .
![Page 9: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/9.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
9
1867: Uporaba kemične energije – motor z notranjim zgorevanjem
• Vozila in letala omogočijo prevoz oseb in blaga na praktično vsako točko planeta.
• Pričeli smo postajati globalna skupnost.
![Page 10: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/10.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
10
1942: Uporaba jedrske energije • Tega leta je Enrico Fermi v Chicagu pognal prvi jedrski reaktor.
• Žal je bila naslednjič jedrska energija uporabljena v vojaške namene, kar je močno spremenilo politične ureditve v svetu.
• Danes se jedrska energija uporablja kot nadomestek fosilnih goriv v nuklearnih elektrarnah.
• Lahko rečemo, da je še veliko rezerv v tej vrsti energije.
1942: Reaktor v katerem je stekla prva nadzorovana jedrska reakcija
1951: Prve štiri luči, gnane iz jedrske elektrarne
![Page 11: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/11.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
11
1960: Uporaba svetlobne energije: Primeri svetlobnih intenzit [W/m2]: 10-12 meja zaznavnosti pri človeku 10-6 temna noč 10-3 noč v soju Meseca 100 sobna svetloba 103 sončna svetloba (na Zemlji) 106 sončna peč 109 sončna svetloba (na površju Sonca) 1012
1015 1018 1021 1024
Laserska svetloba NIF
1022 W/m2
10-3 W/m2
1012 W/m2
![Page 12: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/12.jpg)
Osnove laserske tehnike
RAZVOJ LASERJA
12
• Mejniki razvoja LASERJA:
• 1917: Albert Einstein napove možnost obstoja stimulirane emisije.
• 1951: Charles H. Towns demonstrira možnost ojačanja mikrovalov s stimulirano emisijo – izum MASERJA.
• 1957: Gordon Gould razdela več ključnih idej za realizacijo laserja (optični resonator, načini vzbujanja aktivne snovi, …). Leta 1959 prijavi patent, ki je podeljen po 30-letni “patentni vojni”. Prvi uporabi kratico LASER.
• 1958: Arthur Schawlow in Charles Towns prva objavita koncept zgradbe “optičnega maserja” (neodvisno od Goulda).
![Page 13: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/13.jpg)
Osnove laserske tehnike
RAZVOJ LASERJEV
13
• 16. maj 1960: Teodor Maiman razvije prvi delujoč laser (bliskovni rubinov).
• november 1960: prvi uranov laser.
• 1961: He-Ne laser
• 1962: polprevodniški laser
• 1964: Nd:YAG laser
• 1964: CO2 laser
• 1970: ekscimerni laser
Prvi laser
![Page 14: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/14.jpg)
Osnove laserske tehnike
VRSTE LASERJEV
14
Do danes je razvita množica laserjev, s katerimi lahko svetlobno energijo uporabljamo kontrolirano in učinkovito.
Vir: www.wikipedia.com
![Page 15: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/15.jpg)
Osnove laserske tehnike 15
Največji laser National Ignition Facility, Lawrence Livermore Nat. Lab. Livermore, Kalifornija, ZDA
Najmanjši laser Polprevodniški laser (laserska dioda)
![Page 16: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/16.jpg)
Osnove laserske tehnike
NATIONAL IGNITION FACILITY
16
http://en.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility
![Page 17: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/17.jpg)
Osnove laserske tehnike
UPORABA LASERSKE TEHNIKE
17
Obdelava materialov
Trgovina in industrija
Komunikacije
Shranjevanje podatkov
Merilna tehnika
Medicina
Okolje
Trg laserskih sistemov v letu 2010:
Vir: Laser Focus World, Januar 2011, 40-42
![Page 18: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/18.jpg)
Osnove laserske tehnike
UPORABA LASERSKE TEHNIKE
18
Obdelava materialov
• varjenje
• rezanje
• označevanje
• vrtanje in dolbenje
• toplotne obdelave
• hitra izdelava prototipov (stereolitografija, lasersko sintranje)
![Page 19: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/19.jpg)
Osnove laserske tehnike 19
KONVENCIONALNO IN LASERSKO SPAJANJE
Izmet: ~7% Čas izdelave: 100 sekund
Izmet: <0.2% Čas izdelave: 30 sekund
![Page 20: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/20.jpg)
Osnove laserske tehnike
UPORABA LASERSKE TEHNIKE
20
Trgovina in industrija
• branje črtnih kod
• tiskalniki
• označevanje izdelkov
![Page 21: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/21.jpg)
Osnove laserske tehnike
UPORABA LASERSKE TEHNIKE
21
Komunikacije in shranjevanje podatkov
• CD in DVD
• optična omrežja
• optična obdelava podatkov
![Page 22: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/22.jpg)
Osnove laserske tehnike
UPORABA LASERSKE TEHNIKE
22
Merilna tehnika:
• merjenje dolžin
• niveliranje
• laserska mikroskopija
• 3D metrologija
• holografija
• laserski radar
• laserska spektroskopija
Retroreflektor na luni (Apollo 11; 1969)
![Page 23: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/23.jpg)
Osnove laserske tehnike
UPORABA LASERSKE TEHNIKE
23
Medicina
• zobozdravstvo
• očesna medicina
• estetska kirurgija
• razbijanje kamnov
Laserski žarek odstrani plast roženice in s tem korigira dioptrijo očesa
![Page 24: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/24.jpg)
Osnove laserske tehnike
LASERSKA TEHNOLOGIJA V SLOVENIJI
24
Proizvajalci in večji uporabniki:
Fotona d.d.
Optotek d.o.o.
LPKF Laser & Elektronika d.o.o.
TIC - LENS Laserske Tehnologije, d.o.o.
SICO – Arja vas
Mnogi drugi uporabniki laserske tehnologije …
Raziskovalne in izobraževalne institucije:
Univerza v Ljubljani: Fakulteta za strojništvo Fakulteta za elektrotehniko FMF - Oddelek za fiziko, Inštitut Jožef Stefan
Univerza v Mariboru: FERI
![Page 25: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/25.jpg)
Osnove laserske tehnike 25
Dermatologija Industrija
Zobozdravstvo
Vojaška oprema
![Page 26: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/26.jpg)
Osnove laserske tehnike 26
LPKF d.o.o. Laserji in laserski obdelovalni sistemi za mikroelektroniko in fotovoltaiko
Vodilni v svetu v izdelavi sistemov za hitro izdelavo prototipov v mikroelektroniki
© 2009
![Page 27: PREDSTAVITEV LASERSKE TEHNIKE V ČASU IN …lab.fs.uni-lj.si/kolt/datoteke/osnove_laserske_tehnike/1...ČASU IN PROSTORU Ljubljana, 2012 1 Osnove laserske tehnike VSEBINA 2 Pomembni](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040318/5e38f3bc70db507fbe513f8d/html5/thumbnails/27.jpg)
Osnove laserske tehnike
POMEMBNI TEHNOLOŠKI PREBOJI V ZGODOVINI ČLOVEŠTVA
27
Ali lahko trdimo, da laserska tehnika predstavlja pomemben tehnološki preboj?
Ob iznajdbi so laser imenovali tudi "a solution looking for a problem“ oziroma “rešitev, ki išče probleme”.
Iz zgodovine vemo, da so bili nagrajeni vedno tisti, ki so v iznajdbah videli priložnost, in ne grožnjo [Steen].
Laserska tehnika nedvomno je velika priložnost.
Izkoritimo jo!