常见模具异常排除方法PPT课件下载推荐.ppt
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20489:
"第八章水泥混凝土摊铺机设计,8.1概述一、功用及对其要求1、功用将已经搅拌好的水泥混凝土混合料均匀、平整地摊铺在路基上，再经过振实、整平、抹光、精整等，形成符合设计要求的断面形状及平整度要求的水泥混凝土路面。
@#@,8.1概述,2、要求
（1）布料应均匀，不能产生骨料离析等现象；@#@
（2）能够根据混凝土特性，留出足够虚方厚度，保证养生后形成规定厚度的路面面板；@#@（3）能够对铺设的混凝土层进行充分的振实，确保其内在质量和强度；@#@（4）所铺筑的路面应达到规定的平整度要求，误差控制在规定的范围之内；@#@（5）能使所铺筑的混凝土路面形成微观和宏观的平面粗糙结构，以保证与车轮间具有足够的附着系数。
@#@,8.1概述,3、工艺过程水泥混凝土摊铺工艺过程一般包括：
@#@摊铺布料、刮平、振实、整平、抹光、抗滑构造、锯缝、养生等，其中抗滑构造、锯缝、养生一般由其它设备完成。
@#@二、类型、特点及适用范围水泥混凝土摊铺机按施工工艺及行走方式不同分为：
@#@轨道式摊铺机和滑模式摊铺机两大类。
@#@,8.1概述,1、轨道式摊铺机（也称固定模板式摊铺机）轨道式摊铺机是沿事先铺设好的轨道进行行走摊铺作业的摊铺机，其铺筑路面的标高、厚度、尺寸、形状、坡度等均由事先铺设作为轨道的钢轨模板来决定。
@#@优点：
@#@结构简单，造价低；@#@工作可靠，故障少，易维修；@#@操作容易，对铺设的混凝土要求低等。
@#@不足：
@#@自动化程度低，钢轨模板需用量大，装卸工作频繁、笨重、要求高，生产效率较低，质量主要取决于模板铺设质量，轨道摊铺机较适于摊铺道路、机场、大坝等大型平面工程。
@#@类型：
@#@按作业方式不同又可分为列车式、综合式、桁架式等多种。
@#@,8.1概述,
（1）列车型轨道摊铺机组即摊铺作业过程中的布料、刮平、振实、整平、抹光等各道工序分别由不同的单机前后顺序完成，从而在轨道上形成一系列按工序一字排开的摊铺列车，它们共同完成摊铺作业。
@#@它一般由两种单机组合而成。
@#@第一单机是布料机，专司混凝土的布料作业；@#@其作用是使混凝土均匀分布于路基上，依据其布料装置不同又可分为刮板式（或称铲式）布料机、斗式布料机及螺旋式布料机等几种。
@#@第二组成单机一般将刮平、振实、抹光等作业机构集成于一台单机上，通常称为整平振实机，其作用是将布料机均匀分布在路基上的混凝土刮平、振实、整平、抹光，形成符合设计要求的路面面板。
@#@,8.1概述,在路面面板要求中间铺设钢丝网（或钢筋）的情况下，也可由以上两组共四台单机组成，摊铺列车按先下半层摊铺，后铺设钢丝网，再铺上半层的工艺顺序完成施工。
@#@例：
@#@弗格勒J系列轨道式摊铺机（采用铲式布料机）。
@#@,8.1概述,
（2）综合型轨道摊铺机综合型轨道摊铺机是将布料装置、刮平装置、振捣装置、整平装置、抹光装置等集中安装布置在一个行走机架上形成的轨道式摊铺机。
@#@例：
@#@美国CMS公司的F型轨道式摊铺机（采用螺旋式布料机）。
@#@,8.1概述,（3）桁架式轨道摊铺机此种摊铺机的机架采用桁架结构，可通过拼接加长或缩短，其上布置的作业机构无单独的刮平、整平及振实装置，仅有一个（或一对）高速旋转的圆柱滾筒完成摊铺整平等作业。
@#@圆柱滾前部安装有短螺旋叶片，起布料作用，随圆柱滾一起转动，后部的圆柱滾起滾压、抹平等作用。
@#@例：
@#@美国的C650F，C450等。
@#@,8.1概述,2、滑模式摊铺机滑模式摊铺机是将布料、刮平、振实、整平、抹光及滑动侧模板等均集中布置在一台由履带行走装置支撑行走的机架上，从而形成的摊铺机。
@#@特点：
@#@
（1）整机采用全液压驱动，操纵控制采用电液伺服自动控制，可由12人操纵，实现作业，自动化程度较高；@#@
（2）摊铺路面的拱度、坡度、高度、弯道弧度均可通过调整成型模板等装置来进行自动或手动调节，整个路面可全幅一次成型完成，质量易于保证；@#@（3）摊铺准备工作无需铺设模板和轨道，只需架设找平和导向基准钢丝即可，工艺简单、生产率高；@#@（4）不足之处是对混凝土的级配和塌落度有较严格要求，一般用于摊铺塌落度较小的混凝土。
@#@,8.1概述,类型：
@#@按行走履带数量不同分：
@#@双履带式：
@#@小型；@#@三履带式：
@#@适于铺边沟等；@#@四履带式：
@#@大型，公路工程常用。
@#@适用：
@#@滑模式摊铺机除可用于摊铺路面面板外，更换不同的模板也可用于边沟、路缘石、中央隔离带、人行横道等多种形状水泥构造物的摊铺作业，特别是三履带式更为方便。
@#@按机架不同，桁架式摊铺机也可采用履带行走机构和滑动模板，从而形成桁架式滑模摊铺机。
@#@,8.1概述,8.1概述,三、主要装置结构及工作原理1、布料装置作用：
@#@将水泥混凝土均匀地分布于路基上，为后续工序做好准备。
@#@类型：
@#@旋转铲式、箱式、螺旋式等
（1）旋转铲式旋转铲式也称旋转刮板式布料机，它是用于轨道摊铺机上的布料机。
@#@结构：
@#@行走支架支承的机架上，固定有轨道，其上布置有旋转铲（旋转刮板），通过钢丝绳牵引刮板体可使其沿轨道左右移动；@#@同时刮板体上还有用于驱动刮板旋转的油缸，可使其180旋转；@#@此外，旋转铲可随机架升降、及前后移动，从而可对摊铺宽度范围内卸入路基上的混凝土进行铲刮、推移摊平。
@#@特点：
@#@结构简单，机动灵活，操纵方便。
@#@缺点；@#@无法消除卸料过程中形成的密实不均现象。
@#@,8.1概述,
（2）料箱式布料机它也是用于轨道式摊铺机的一种布料机。
@#@结构：
@#@为行走支架支承的机架上固定有导轨，导轨上布置有由钢丝绳（或其它装置）牵引可左右移动的布料箱，料箱容积一般为34.5m3，料箱斗门由油缸操纵可开启，料箱底高度可随机架上下调节，前后可随机架移动，这样通过以上三种运动可使料箱移动到所需位置，边移动边卸料，使混凝土均匀地铺在路基上；@#@其上料通过料斗移动至一侧或前部进行装料，装料由上料斗完成。
@#@特点：
@#@布料均匀，可消除非压实性不均现象。
@#@缺点：
@#@布料机构笨重不如前一种灵活。
@#@,8.1概述,（3）螺旋式布料装置螺旋式布料装置主要用于滑模式摊铺机上，其在摊铺机前方可横向布置一根由液压马达驱动的带螺旋叶片的轴，其直径一般400450mm，螺旋轴上下位置可调，工作中螺旋叶片2/3埋入混凝土中，通过操纵螺旋轴的正、反转可使混凝土横向布均，同时还可实现对混凝土的再次搅拌，因而可有效消除离析等不均现象。
@#@不足：
@#@驱动阻力较大。
@#@,8.1概述,2、刮平整平装置作用：
@#@对布料装置均布的混凝土进行计量刮平，使等于虚铺厚度的混凝土进入摊铺的下一道工序。
@#@型式：
@#@刮板式、圆弧板叶轮式、螺旋叶片式等。
@#@
（1）刮板式刮平板式又可分为固定刮板式和摆动刮板式两种。
@#@其中固定刮板式一般用于滑模式摊铺机上，其为横向布置于螺旋布料器后的一块长条形钢板，其高度由油缸可调，随摊铺前行向前刮除推移多余混合料，仅起计量作用。
@#@,8.1概述,摆动刮板式一般也为一左右布置钢板，所不同的是其底边较宽（50mm），且前边略高10mm，刮板在连杆机构驱动下可左右摆动，从而在计量刮除多余混合料的同时，可对混凝土进行挤压揉搓作用，能够有助于消除卸料引起的不均，因而主要用于轨道式摊铺机上；@#@刮板式结构简单，计量准确，但推移运行阻力较大。
@#@,8.1概述,
（2）圆弧板叶轮式即在布料机构之后设有一根横向布置的轴，其上焊有若干弧形叶片，叶片间隔一定角度（一般为45）交错布置，工作中，叶轮一边转动（20r/min）一边随机架前行（11.5m/min），从而推移拨动混合料，实现计量刮平作用，同时也对混合料进行进一步挤压，从而促进混合料内部均匀密实。
@#@该种计量刮平装置主要用于轨道式，可适于半干硬性（水灰比0.45）混凝土。
@#@,8.1概述,（3）螺旋叶片式该种装置仅用于桁架式摊铺机，其在圆柱滾前端布置短螺旋叶片，一方面起布料作用，另一方面主要通过螺旋叶片转动将多余混凝土推向前，从而起到计量刮料作用，其直径254mm，长600mm。
@#@,8.1概述,3、振捣密实装置作用：
@#@使水泥混凝土充分密实。
@#@形式：
@#@梁式（附着式）、插入式、复合式。
@#@
（1）梁式振捣装置属附着式振捣器，其底面附着于混凝土表面，由偏心轴驱动振动，通过振动梁将能量传入混凝土，使其振实。
@#@主要用于轨道式摊铺机。
@#@,8.1概述,
（2）插入式振捣器即沿整个摊铺宽度方向布置若干振捣棒，振捣棒直径一般有：
@#@30，35，50，60，70等多种，其振动频率：
@#@液压驱动：
@#@0167Hz；@#@电子驱动200316Hz，振幅1.11.5mm；@#@它能使R45cm范围内混凝土振动振实；@#@布置间距：
@#@5060cm，距边模距离：
@#@2030cm；@#@作业中随摊铺机前行，一般倾斜3040。
@#@特点：
@#@振捣频率高，作用效果明显，但结构复杂。
@#@,8.1概述,（3）复合式振捣机构即既布置有插入式振捣器，其后也布置有振捣梁等振捣装置，一般是先用插入式振捣器振动，再用梁式振捣器振实，效果较好，一般主要用于滑模式摊铺机。
@#@例：
@#@CMI的SF350即为此种。
@#@,8.1概述,4、精整光面机构作用：
@#@对摊铺的混凝土进一步精平，并使表面抹光。
@#@形式：
@#@10精整器，30精整器，浮动式精修器。
@#@
（1）10精整器它由一根与路面宽度横向成10夹角的抹光梁及左右两行走支架组成，一般拖挂于整平振实机上。
@#@振实梁左右往复运动，对混凝土路面实现抹光整平，用于轨道式摊铺机上，振幅5080mm，频率01kHz。
@#@,8.1概述,
（2）水平修光机水平修光机为在10整平机的基础之上于抹光梁前设一与抹光梁平行的振实梁，其运动方向与抹光梁相反，从而既提高抹光平整作用，同时使其左右方向受力平衡。
@#@（3）30修整机结构与上相同，也由抹光梁（30夹角）与微振梁组成，所不同之处为其与横向夹角为30，可更有效修整纵向不平整误差。
@#@,8.1概述,（4）浮动式整修器一般用于滑模式摊铺机上，由主机牵引并浮动地在已铺筑的路面上拖动，起到抹光作用。
@#@其板宽8001370mm之间，前沿成向上卷曲状。
@#@5、其它装置，如：
@#@行走机构、操纵系统、机架等。
@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,一、总体参数的选择确定水泥混凝土摊铺机的主要基本参数有：
@#@最大摊铺宽度、最大摊铺厚度、最佳摊铺速度、生产率、主机功率、自重等。
@#@这些参数选择应参照公路、城市道路、机场、高速公路等施工技术要求，参考已有产品技术参数选择确定。
@#@一般可参照如下确定：
@#@1、轨道式摊铺机主参数
（1）标准（基本）摊铺宽度：
@#@一般为2.53m；@#@
（2）加长宽度及等级：
@#@3.5、3.75、4.0、5.0、912m；@#@（3）摊铺厚度：
@#@180300mm（最大已达400450mm）；@#@（4）摊铺速度：
@#@1.01.5m/min或05m/min；@#@（5）生产率：
@#@60120m3/h，即：
@#@1.57m3/min；@#@（6）平整度：
@#@3mm/3m；@#@（7）路拱调节：
@#@12%；@#@（8）发动机功率：
@#@30kw2至120kw；@#@（9）自重:
@#@715T。
@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,2、滑模式摊铺机
（1）基本摊铺宽度：
@#@3m；@#@
（2）加宽宽度及等级：
@#@3.5、3.75、4.0、4.5、6.0、7.0、8.0、9.0m；@#@（3）摊铺厚度：
@#@180300mm（最大已达500600mm，多数为：
@#@350500mm）；@#@（4）摊铺速度：
@#@1.53m/min，多数最大35m/min；@#@（5）摊铺平整度：
@#@3mm/3m；@#@（6）生产率：
@#@120250m3/h，即：
@#@110m3/min；@#@（7）路拱调节：
@#@12%；@#@（8）爬坡：
@#@8%；@#@（9）发动机功率：
@#@250300kw；@#@（10）整机重量：
@#@3040T。
@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,二、料斗式布料机设计计算1、布料斗移动阻力计算布料斗移动阻力，主要包括料斗对水泥混凝土的切割阻力W1、料斗沿导轨移动阻力W2、料斗起步惯性阻力W3三部分组成。
@#@即：
@#@其中：
@#@（kN），（kN），（kN）式中：
@#@b：
@#@料柱切割宽度（即料斗宽度）m；@#@k：
@#@混凝土单位切割阻力，k69kN/m；@#@mB：
@#@料斗质量T；@#@mC：
@#@料斗内混合料重T；@#@vB：
@#@布料斗移动速度m/s；@#@tP：
@#@料斗加速时间，tP0.51.5s；@#@f：
@#@阻力系数，f0.05；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,2、布料斗移动所需功率计算：
@#@（kw）式中：
@#@B：
@#@料斗驱动机构传动效率；@#@3、布料机运行阻力WP计算WP主要包括滚动阻力、坡道阻力和惯性阻力三部分。
@#@
（1）移动阻力：
@#@（kN）
（2）起步惯性阻力：
@#@（kN）（3）布料机移动总阻力：
@#@（kN）式中：
@#@mP：
@#@布料机质量T；@#@mC：
@#@料斗内混合料重T；@#@fP：
@#@滚动阻力系数，fP0.05；@#@i：
@#@坡度，i0.05；@#@vP：
@#@布料机移动速度m/s；@#@tP：
@#@起步加速时间s，tP12s；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,4、布料机移动所需功率式中：
@#@P：
@#@布料机行走驱动装置效率；@#@5、布料机装料斗提升功率式中：
@#@vK：
@#@提升速度m/s，vK0.150.20m/s；@#@K：
@#@提升机构传动效率；@#@SK：
@#@提升钢架拉力kN；@#@（kN）式中：
@#@a：
@#@提升作用力臂m；@#@b：
@#@垂直作用力臂m；@#@6、布料机发动机所需功率：
@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,三、叶板式布料机设计计算1、叶板（铲）推移混合料阻力计算（kN）式中：
@#@V：
@#@叶板前混合料体积m3；@#@：
@#@混合料密度T/m3；@#@C：
@#@混合料内摩擦阻力系数，C0.50.6；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,2、叶板支架移动阻力计算式中：
@#@mY：
@#@叶板支架及叶板质量T；@#@K：
@#@支架滚轮沿导轨滚动阻力系数，K0.00060.0008f：
@#@滚轮轴承摩擦阻力系数，f0.05；@#@d：
@#@支架滚轮轴直径m；@#@D：
@#@支架滚轮直径m：
@#@附加阻力影响系数，1.82.5；@#@3、其它计算布料机整体运行阻力计算及驱动功率计算基本同前。
@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,四、螺旋式布料机设计计算1、螺旋式布料机工作阻力WS计算它包括布料机移动阻力W1和刮料板前料堆推移阻力W2两部分。
@#@
（1）移动阻力计算：
@#@式中：
@#@mS：
@#@布料机质量T；@#@fS：
@#@移动阻力系数，fS0.05；@#@i：
@#@坡度阻力系数，i0.05；@#@
（2）刮料板推移混合料阻力式中：
@#@mnp：
@#@料堆质量T；@#@C0.50.6；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,2、布料机移动驱动功率计算式中：
@#@vP：
@#@布料机工作速度m/s；@#@P：
@#@驱动装置传动效率，P0.90.95；@#@3、螺旋布料器驱动功率式中：
@#@混合料表面充满系数，0.7；@#@Q：
@#@布料器生产率T/h；@#@B：
@#@布料器布料宽度m；@#@：
@#@阻力系数，4；@#@L：
@#@传动装置效率；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,4、布料器强度计算
（1）受力分析布料器受力如图：
@#@横向作用力P，轴向力F，驱动力矩MKP。
@#@其中：
@#@（kN）（kN）（kNm）式中：
@#@r：
@#@横向力作用半径m，r0.70.8R；@#@R：
@#@分料器半径m；@#@：
@#@螺旋布料器螺旋升角；@#@：
@#@混合料在分料器表面摩擦角，3035；@#@nL：
@#@布料器转速r/min；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,
（2）螺旋布料器上产生弯距、扭矩与压应力计算弯曲应力：
@#@压应力：
@#@剪应力：
@#@总应力：
@#@式中：
@#@l：
@#@布料器长度m；@#@W：
@#@抗弯截面横量m3；@#@S：
@#@截面面积m2；@#@W0：
@#@抗扭截面横量m3；@#@：
@#@允许应力；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,五、摊铺机牵引计算水泥混凝土摊铺机摊铺作业过程主要克服的阻力有：
@#@机械行驶阻力W1，混合料推移阻力W2，工作机构沿混凝土表面滑移的摩擦阻力W3，机械起步惯性阻力W4等。
@#@1、摊铺机行驶阻力计算式中：
@#@m：
@#@摊铺机质量T；@#@f：
@#@滚动阻力系数，履带式：
@#@f0.080.1；@#@轨道式f0.05；@#@i：
@#@路面最大纵向坡度，i0.05；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,2、混凝土料推移阻力计算（kN）式中：
@#@VP、VY、VB：
@#@刮平、振实、整平装置前料堆容积m3；@#@：
@#@混合料密度，2T/m3；@#@C：
@#@混合料层间摩擦阻力系数，C0.50.6；@#@3、工作机构沿混凝土表面滑移的摩擦阻力计算（kN）式中：
@#@mP、mY、mB：
@#@整平、振实、光面装置质量T；@#@0：
@#@摩擦阻力系数，00.5；@#@4、机械起步惯性阻力计算式中：
@#@vP：
@#@机械平均作业速度m/min；@#@tP：
@#@机械起步加速时间，tP1.52s；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,5、机械工作时牵引总阻力6、机械牵引平衡条件式中：
@#@C：
@#@附着系数，对履带式：
@#@C0.40.7；@#@对轨道式：
@#@C0.25；@#@7、牵引功率计算（kw）式中：
@#@vmax：
@#@机械最大作业速度m/min；@#@1：
@#@行走机构效率，10.80.9；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,六、摊铺机发动机功率计算摊铺机发动机功率应包括行驶牵引功率、工作机构驱动功率和辅助装置驱动功率等（对履带滑模式还应包括布料机功率）。
@#@1、牵引功率（kw）2、振动梁驱动功率计算（kw）式中：
@#@k：
@#@单位面积能量消耗系数，k（11.3）kw/m2S：
@#@振动梁与混凝土接触面积m2；@#@s=Bb；@#@B：
@#@铺宽m；@#@b：
@#@振动梁厚度，bh；@#@h：
@#@铺厚。
@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,3、振捣梁驱动功率计算（kw）式中：
@#@m：
@#@振捣梁质量T；@#@a：
@#@振捣梁振幅m；@#@FZ：
@#@振捣梁激振力kN；@#@：
@#@振动偏心轴轴承阻力系数，0.0050.01；@#@d：
@#@振动偏心轴轴颈直径m；@#@n：
@#@振捣梁主轴转速r/min；@#@2：
@#@传动效率；@#@20.80.9；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,4、整平器抹光梁消耗功率计算
（1）抹光梁横向振动时所受阻力计算其阻力主要有：
@#@梁前料堆推移阻力W2（计算见前）作用下摩擦力及梁底面与水泥混凝土摩擦阻力两部分组成。
@#@式中：
@#@V2：
@#@抹光梁前料堆体积m3；@#@C0.50.6；@#@mB：
@#@抹光梁质量T；@#@00.5；@#@,8.2水泥混凝土摊铺机设计计算,
（2）光面梁横向振动所需功率计算式中：
@#@A：
@#@横向振动振幅m，A0.40.7；@#@n：
@#@抹光梁横向摆动次数1/s，n01000；@#@kN：
@#@载荷不均匀系数，kN1.31.4；@#@3：
@#@抹光梁驱动装置传动效率，30.80.9；@#@5、辅助装置驱动功率（包括液压操纵机构）根据经验，一般：
@#@N5812（kw）其中：
@#@操纵液压系统：
@#@57kw，其它辅助机构35kw；@#@6、发动机所需功率：
@#@对于履带滑模式摊铺机还应包括螺旋布料器驱动功率NL,第八章水泥混凝土摊铺机设计复习思考题,1.水泥混凝土摊铺机有那几种类型？
@#@各有何特点？
@#@2.混凝土布料机有哪几种形式？
@#@试分别叙述其发动机功率计算方法。
@#@3.水泥混凝土摊铺机牵引阻力主要有哪些？
@#@试分别叙述其计算方法，说明牵引平衡应满足的条件。
@#@4.水泥混凝土摊铺机发动机功率主要消耗在哪几方面？
@#@试述其发动机功率计算方法。
@#@,";i:
1;s:
27563:
"二氧化碳激光器,属分子气体激光器,一、工作原理,CO2分子有三种不同的运动形式：
@#@,1.对称振动（b）,2.形变振动（c）,3.非对称振动（d）,1、CO2分子运动,方向相反,1.CO2气体是工作物质，辅助气体有N2、He、Xe和H2等；@#@,2.N2在气体中起能量转移作用。
@#@N2分子受电子碰撞的概率很大，放电中使大量N2处于亚稳态。
@#@通过近共振碰撞把内能转移给CO2分子，实现粒子数反分布；@#@,3.He对CO2分子有冷却作用，也可加速下能级粒子数抽空；@#@,4.Xe的电离电位低，激光器内的气体易电离，使CO2分子能量转换效率提高1015。
@#@同时在维持放电电流相同的情况下，加入Xe后可使放电电压下降2030。
@#@,5.H2或（H2O蒸汽）可促使低能粒子抽空，H2O蒸汽有利于CO2分子的还原，可延长寿命。
@#@,2、工作物质,N2分子受到电子碰撞后被激发并和CO2分子发生碰撞，N2分子把获得的能量传递给CO2分子，使大量的CO2分子被激发到001能级时，能级001和能级100之间形成粒子数的反分布。
@#@,3、CO2分子激发机理,He原子质量小，运动速度快，频繁地碰撞CO2分子，高效地抽运010能级上的CO2分子，大大提高了粒子数反转程度。
@#@,100能级和020能级的分子迅速跃迁到亚稳态010能级上。
@#@因此必须把跃迁到010能级上的CO2分子立即抽空，否则不利于粒子数的反转。
@#@,二、基本结构,纵向电激励水冷内腔式封离型CO2激光器的典型结构,所谓封离型是指工作气体被密封在放电管内（由放电管、水冷管和储气管三层结构组成）。
@#@它的优点是结构简单、紧凑。
@#@但它的单位放电长度可输出的功率比其他结构的（如流动型和气动型）CO2激光器要低。
@#@,折叠式CO2激光器（水冷套未画出）,横向循环流动CO2激光器,纵向流动CO2激光器,三、输出特性,1、能量转换效率高：
@#@2025%（氦氖激光器的能量转换效率仅为千分之几）；@#@,2、常用的CO2激光器输出波长为10.6，属于中红外区，对人眼损害小；@#@,3、连续输出功率可达万瓦级，常用电激励；@#@,4、温度效应转换效率最高也不会超过40，这就是说有60以上的能量转换为气体的热能，气体温度的升高，将引起CO2分子的分解，降低放电管内的CO2分子浓度。
@#@使激光器的输出功率下降，因此，冷却问题是CO2激光器正常运转的重要技术问题。
@#@,原子或分子因某种原因失去电子或获得电子的过程称为电离。
@#@若原子失去电子，称为正离子，反之则称为负离子。
@#@利用离子的能级跃迁所获得的激光器件称为离子激光器。
@#@氖、氩、氪、氙、镉蒸气、硒蒸气等均能作离子激光器的工作物质。
@#@它们的激光输出功率比原子气体激光器要高，达几十瓦，可连续或脉冲输出。
@#@,氩离子激光器,一、工作原理,激发过程一般分两步：
@#@气体放电后，放电管中的高速电子与中性氩离子碰撞，从氩离子中打出一个电子，使之电离，形成处在基态上的氩离子；@#@该基态Ar+再与高速电子碰撞，被激发到高能态，当激光上下能级间产生粒子数反转时，即可产生氩离子激光。
@#@因此，氩离子激光器的激活粒子是Ar+。
@#@,采取两次电子碰撞将氩原子激发到3p44P态要比直接碰撞、一次将氩原子激发到3p44P态的电子能量要小，后者只能在低气压放电中才有如此大的能量（35.5eV）。
@#@,由于3p44P和3p44S能级上有许多不同的电子态，所以氩离子激光输出由丰富的谱线。
@#@最强的谱线波长是488.0nm、514.5nm。
@#@,二、基本结构,氩离子激光器包括：
@#@,放电管、电极、回气管、谐振腔、轴向磁场等。
@#@,氩离子激光器分段石墨放电管,国产的氩离子激光管,三、输出特点,1、是一种惰性气体离子激光器，在离子激光器中输出效率最高；@#@,2、其输出波长较多，主要有514.5nm和488.0nm两个蓝绿色的谱线，是可见光区域中最强的激光器。
@#@；@#@,3、一般连续输出几瓦到十几瓦，甚至上百瓦。
@#@,4、输出波长易被血红蛋白吸收，所以氩离子激光器对生物止血效果最好。
@#@在临床上主要用于外科手术，用它作“光刀”，尤其是上、下消化道出血时，氩离子激光器可以利用光纤导人内镜进行止血等非手术治疗。
@#@目前它广泛用于眼科凝固、皮肤科、内科等综合治疗领域。
@#@,表氩离子激光的可见光光谱线,准分子激光器,一、工作物质,“准分子”：
@#@不是稳定分子。
@#@它是混合气体受到外来能量激发所引起的一系列物理和化学的反应中曾经形成但转瞬即逝的分子，其寿命仅为几十毫秒。
@#@,这类激光器的工作物质是受激的气体原子（如Ar、Kr、Xe，用Rg表示）和卤元素（例如F、Cl，用X表示）结合而成的准分子，如氟化氩（ArF）、氯化氪（KrCl）、氟化氙（XeF）等;@#@,二、工作原理,通常情况下，基态的稀有气体原子化学性质稳定，因此呈两种气体混合状态（Rg+X）。
@#@但当它们受到激发时，如电子束的轰击或高压激励等，稀有气体原子就可能从基态跃迁到激发态，甚至被电离，这时很容易和另一个原子形成一个寿命极短的分子（RgX），这种处于激发态的分子称受激二聚物，简称准分子。
@#@,RgX基态分子寿命极短，为10-13s量级，它沿着自己的势能曲线想核间距增大的方向移动，直至最终离解成独立的原子Rg+X。
@#@激发态RgX*能级寿命为10-8s量级，比基态稳定，因此很容易形成粒子数反转。
@#@,三、基本结构,准分子激光器的结构,1功率特性：
@#@,准分子基态的电子迅速排空造成激光下能级总是空的，这样有利于离子数反转的形成，即使在超短脉冲下运转，从而可以获得较高的输出功率（10瓦量级）。
@#@,2.输出波长:
@#@,从真空紫外到可见光区域。
@#@,3脉冲特性：
@#@,由于基态寿命短，即使是超短脉冲情况下，基态也可被认为是空的，因此准分子激光对产生巨脉冲特别有利。
@#@,4.能够精确聚焦和控制，其切削精度非常高，每个光脉冲切削深度为0.2微米，能够在人的头发丝上刻出各种花样来。
@#@,近视眼由于眼球的前后径太长，眼角膜前表面太凸，外界光线不能准确会聚在眼底所致。
@#@准分子激光矫正近视是用电脑精确控制的准分子激光，根据近视度数和有无散光在瞳孔区的角膜基质层进行刻蚀，使眼角膜前表面稍稍变平。
@#@从而使外界光线能够准确地在眼底视网膜上会聚成像，达到矫正近视的目的。
@#@,准分子激光治疗近视眼的原理,什么是LASIK手术?
@#@LASIK手术即准分子激光原位角膜磨镶术（LaserinSituKeratomileusis）：
@#@医生用角膜刀掀开一个角膜瓣，在瓣下角膜基质层上用准分子激光根据近视、远视、散光度数进行精确切削。
@#@患者术前检查的数据卡输入计算机，由计算机控制切削的范围和深度，削出一个光滑的曲面，相当于在角膜上切削出一个眼镜片，使视力变得清晰。
@#@它采用自动微型角膜板层节削仅进行手术，在角膜表面切削一直径8毫米，厚0.16毫米的带蒂板层角膜瓣，翻转角膜瓣后，应用准分子激光电脑控制多步分区角膜基质内切削，最后将角膜瓣复位。
@#@,制做角膜瓣,准分子激光切削,角膜瓣复位,LASIK手术示意图,角膜微切器切割角膜,角膜瓣形成并翻转,角膜中间基质切削区准备,准分子激光切削角膜基质,角膜瓣复位,准分子激光角膜原位磨镶术完成,智慧型大小光斑技术:
@#@根据不同的个人数据，系统自动调整光斑大小：
@#@光斑直径可在0.65-6.5mm范围内变化。
@#@可使复杂的角膜切削变得极为轻松。
@#@,三维主动眼球跟踪技术:
@#@除对眼球在XY轴运动进行追踪外，还可以追踪眼球在Z轴的立体位移，可随眼球运动自动将激光调整到切削点，极大的加强了手术的安全性和精确性。
@#@,高精度200Hz飞点扫描、193nm氟化氩（ArF）准分子激光和最优光传输系统的完美结合形成光斑直径0.8mm优化高斯光束,染料激光器,固体或其它激光所输出的波长已几乎覆盖了真空紫外至红外波段，还出现了X射线波激光器。
@#@但是，一般激光器输出的波长都是固定单一的，至多也只是有几个波长，这在应用上有一定的局限性。
@#@为此人们研究了可调谐激光。
@#@,染料激光器是液体激光器的一种，以染料为工作物质，如若丹明6G等，溶剂有乙醇、苯类、水及其他物质。
@#@染料的能量转换效率很高，可达数百毫瓦。
@#@染料激光器的最大特点是其输出波长在一定范围内连续可调，所以称为可调谐激光器。
@#@医学上常用的可调谐染料激光器有：
@#@N2激光泵浦可调谐染料激光器和Nd：
@#@YAG激光泵浦可调谐染料激光器等。
@#@,工作原理,染料分子能级图,S0是基态，S1、S2是激发态。
@#@S0、S1、S2本身是由许多密集的振动转动能级组成的。
@#@在原子光谱里，不同电子态之间的跃迁产生一条锐的谱线；@#@在分子光谱里，不同电子态（例如S1与S0）之间的跃迁将产生由一簇密集的谱线组成的谱带。
@#@染料分子的这种能级结构是染料激光器的输出波长在一定范围内可调的根本原因。
@#@,一、染料分子能级,染料分子能级图,吸收了外来光子后，分子就从基态能级跃迁到S1态的较高的振动转动能上（图中Ab）。
@#@由于频繁的热交换，大多数被激发的分子无辐射地衰变到S1态的最低的振动转动能级上（图中bB）。
@#@这样，在B与基态S0的较高的振动转动能级（图中a）之间就实现了粒子数反转。
@#@当反转达到阈值时，就可以产生激光。
@#@可见染料激光形成过程，经历了两次无辐射跃迁。
@#@,二、染料分子的光辐射过程,三、染料分子的三重态“陷阱”,能级图中的T1和T2是三重态。
@#@由于三重态T1较单态S1低，所以处在S1中的分子很容易无辐射地跃迁到T1上，又因为T1与S0之间不产生辐射跃迁，而且T1的寿命较长，约为10-410-3s，所以T1态对于激发分子来说，相当于一个“陷阱”。
@#@当T1态上积累了足够的分子后，T1T2的吸收将很快使激光器的增益下降，以致激光淬灭。
@#@通常采用的方法是在染料中加入三重态淬灭剂，缩短Tl的寿命。
@#@,直管闪光灯泵浦的染料激光器示意图,一般由激光工作物质、激励光源、聚光系统和谐振腔及波长选择装置组成,输出特性,1输出激光波长可调谐某些染料激光波长的可调宽度达上百纳米，所以称为可调谐激光器。
@#@2由于染料分子能级的准连续宽带结构，其荧光谱范围也是准连续宽带，这既使得染料激光器在大范围内可调谐，目前由染料激光器产生的超短脉冲宽度可压缩至飞秒（10-15秒）量。
@#@3染料激光器的输出功率大，达数百毫瓦，可与固体激光器比拟，并且价格便宜。
@#@4染料分子是一种四能级级系统，由于S0的较高振动能级在室温时粒子数几乎为0，所以很容易实现粒子数反转，使得染料分子激光器的阈值很低。
@#@,一、光栅调谐图示为一种光栅反射镜调谐腔。
@#@光束与谐振腔轴成一个小角度（3）。
@#@谐振腔由反射光栅G与一个镀有介质膜的反射镜M组成。
@#@光栅G具有扩束和色散作用，转动光栅就可以改变输出激光的频率。
@#@腔内插入一个法布里珀罗标准具，摆动标准具可以进一步选择输出激光的频率。
@#@不插入标准具时，输出激光的线宽为0.05nm，插入标准具后，可获得线宽约为0.001nm的单模激光。
@#@,输出特性,二、棱镜调谐图示为一种折叠式纵向泵浦染料激光器原理图，腔内放置的棱镜是一种色散元件。
@#@由于棱镜的色散作用，一束来自M3、M2的不同波长的光，将有不同的折射方向。
@#@当旋转平面反射镜M1使其与某一波长的光垂直时，该波长光便能返回谐振腔，形成振荡。
@#@因此，旋转M1便可实现调谐作用。
@#@,TunableLasersDyeLasers,很多有机染料可以被用作激光介质。
@#@其中最常见的是若丹明6G（Rhodamine6G），溶于甲醇或者乙二醇。
@#@跃迁上下能级由于和溶剂的相互作用而分裂为连续的能带。
@#@分子被激发到上能带后迅速无辐射弛豫到上能带的最低能级，并由此向基态各能级跃迁，产生荧光辐射。
@#@辐射荧光曲线不随激发光源的改变而改变。
@#@,如果将充有染料溶液的小室放置于激光腔内，并提供足够的泵浦能量，则可以放出激光。
@#@如果使用宽带激光反射镜，受激辐射在荧光发射曲线顶点的周围几十个附近发生。
@#@可以把反射镜用光栅代替。
@#@激发辐射带宽降低到0.5。
@#@通过转动光栅，可以让激光在整个荧光发射带范围内调节。
@#@泵浦可以用闪光灯来实现，得到的激光脉宽1ms，峰值功率大概几kW，重复频率1Hz。
@#@也可以用固定波长激光器，例如氮分子激光器，准分子激光器，铜蒸气激光器或倍频后的Nd:
@#@YAG激光器。
@#@,几种典型装置,通过使用各种染料，脉冲染料激光器工作范围可以从320到1000nm。
@#@对准分子激光泵浦的染料激光器，能量转换效率可以到1020%。
@#@而对于倍频后的Nd:
@#@YAG激光器，则可以达到40%。
@#@,染料激光器脉冲运转较容易，而连续运转比较困难。
@#@主要问题是三重态布居数的增加造成的吸收损耗会使激光无法起振。
@#@脉冲泵浦时，可以在三重态集聚足够的粒子数之前产生激光。
@#@要想达到连续泵浦，则必须去掉三重态分子。
@#@可以在溶液中加入某种三重态猝灭剂，可以有效地使三重态分子无辐射跃迁到基态。
@#@连续的染料激光器往往使用氩离子或者氪离子激光器泵浦。
@#@目前可以覆盖的光谱范围为375950nm。
@#@使用染料射流来让染料高速通过激活区。
@#@,TunableSolid-StateLasers,某些固体激光器的增益曲线范围较宽，因此可以在某个范围内调谐。
@#@例如钕玻璃激光器可以在1.01.1mm范围调谐。
@#@钛宝石（Ti:
@#@Al2O3）激光器可调谐范围为660到1100nm。
@#@不使用激光泵浦的可调谐固体激光器引起人们广泛的兴趣。
@#@倍频以及受激拉曼散射等可以用来进一步扩展调谐波长。
@#@,TunableCO2Lasers,二氧化碳激光器是最有效地气体激光器，功率转换率达到20%。
@#@工作波长位于10mm附近，很多工作用的是固定波长的二氧化碳激光器。
@#@,因为与加入的N2分子的碰撞，（001）模式充分布居。
@#@由放电使得氮分子布居于第一振动能级。
@#@由此形成与低能级（100）,（020）之间的粒子数反转。
@#@激光发射可能在子转动能级间发生，并形成位于10.210.8mm和9.29.7mm的几个光谱带。
@#@其中最强的谱线为10.59mm。
@#@可以使用光栅来选择其一为输出波长。
@#@如果使用同位素分子13CO2，则可以增加可选的波长。
@#@二氧化碳激光器也可以工作于高气压（1个大气压到10个大气压）。
@#@在较高气压下，谱线加宽，不同的振转谱线溶和在一起，从而可以在该波段范围内连续调谐激光。
@#@工业上使用的二氧化碳激光器输出功率最高可以达到几十千瓦的量级。
@#@,光纤激光器,光纤激光器是以掺杂光纤本身为工作物质，而该光纤本身又起到导波作用的固体激光器。
@#@由工作物质、谐振腔、泵浦源三个基本部分组成。
@#@优点：
@#@散热性能好、转换效率高、激光阈值低；@#@谐振腔可以是直接镀在端面的腔镜、或光纤耦合器、光纤圈等。
@#@可获得宽带的可调谐激光输出，并调节激光输出。
@#@光纤激光器的某些波长适用于光纤通信的低损耗窗口。
@#@,1掺杂光纤2光纤激光器的谐振腔3掺稀土元素的光纤激光器4超荧光光纤激光器（SFS）,1掺杂光纤,一、掺杂元素掺稀土元素镧系Xe6S2，外层都为为5S25P66S2镧系元素电子结构的差别只在4f壳层的电子占有数。
@#@1、掺杂浓度最佳在100ppm量级。
@#@太低：
@#@掺杂离子的总有效数小于入射光子数，激发态可能被耗尽。
@#@太高：
@#@稀土离子之间出现非辐射的浓度抑制，跃迁产生激光的能级上有效粒子数减少；@#@导致玻璃基质产生结晶效应，不利于产生激光。
@#@,2、掺杂光纤的基质
（1）石英玻璃石英玻璃对稀土元素离子的光谱能级的影响：
@#@产生斯塔克分裂，使得能级加宽，光谱变宽。
@#@
（2）重金属氟化物玻璃优点：
@#@通光窗口宽，在300-8000nm范围透过率很高。
@#@易于成纤。
@#@易于激活，因为氟化物玻璃是稀土元素的理想宿主。
@#@,二、石英光纤中掺稀土元素离子的光谱特性1、Er3+、Nd3+的电子能级,4I13/2,4I15/2,Er3+,Nd3+,能级分裂,4F5/2,4F3/2,4F5/2,2、掺稀土光纤的光谱特性,掺钕光纤：
@#@使用800nm、900nm、530nm波长的泵浦光源，将在900nm、1060nm、1350nm波长处得到激光。
@#@掺铒光纤：
@#@使用800nm、900nm、1480nm、530nm波长的泵浦光源，将在900nm、1060nm、1536nm波长处得到激光。
@#@掺铒光纤存在最佳光纤长度（约10m）。
@#@,Er3+,Nd3+,3、掺杂光纤的激光特性掺铒的三能级系统：
@#@基态E1、亚稳态E2、高能级E3。
@#@从E3E1，泵浦几率为WP，跃迁几率为WP。
@#@E3非辐射E2，几率为S32；@#@E3自发辐射和非自发辐射E2、E1，几率为A32、A31、S31。
@#@选择工作物质要求：
@#@A32、A31和S31S32以及S32WP（3-1），N2N1。
@#@一般选择A21较小的工作物质。
@#@,A32,一、FP腔1，结构M1:
@#@对泵浦光高透；@#@对激光高反M2:
@#@对激光高反（低增益系统95%；@#@高增益系统75%）2，光传输特性理论波动光学。
@#@假设：
@#@谐振腔内的光纤伸直；@#@为阶跃折射率弱波导光纤。
@#@,2光纤激光器的谐振腔,光在腔内传输来回一次后的光强为：
@#@要保证激光在腔内振荡，要求：
@#@反射光与入射光发生干涉，为了在腔内形成稳定振荡，要求干涉加强。
@#@则腔长与波长满足（驻波条件）：
@#@,增益系数,平均损耗系数,纵模和横模在腔内，轴向驻波场为腔的本征模式光场。
@#@特点：
@#@与轴线垂直的横截面光场稳定均匀分布；@#@轴线方向形成驻波，称为纵模。
@#@节数为q，为纵模序数。
@#@与轴线垂直的横截面内光场稳定分布，称为横模，用LPml表示，为线性偏振模。
@#@m为方位数，表示垂直光纤的横截面内沿圆周方向方位角从0到2光场的变化数（节线数）。
@#@l为径向模数，表示纤芯区域光场的半径方向变化数（节线数）。
@#@LP01表示基模，它的角向径向节线数没有变化，为圆形光斑。
@#@,二、基于定向耦合器的谐振腔和反射器1、光纤环行谐振腔泵浦光由1端进入，经耦合器进入环行腔。
@#@激励的激光与泵光无关。
@#@产生的激光由4端到3端。
@#@经耦合器分为2束：
@#@一束从2端输出；@#@另一束由4端返回并被谐振放大；@#@如此反复。
@#@其中储存了能量。
@#@,掺杂光纤,耦合器：
@#@4端出射光比1端入射光停滞后/2。
@#@,2、光纤圈反射器普通单模光纤制成的耦合器的重要特性：
@#@只要在工作波长下单模运行，在两个输出端与输入端之间存在固定相位差，交叉耦合的光波比输入光波滞后相位/2。
@#@光纤圈的功率反射率R、透射率T为：
@#@从2端的透射功率总和为0：
@#@1342的的顺时针光场相位差为0，与从1432的逆时针光场的相位差为。
@#@两光场因为振幅相同、相位相反而抵消，总和为0。
@#@光从1返回。
@#@,SMF,3、光纤圈谐振腔光纤圈为非谐振的干涉仪结构。
@#@注意分束器的取向。
@#@其中没有能量储存。
@#@,透射,反射,反射,透射,光波既可以通过另一端输出；@#@又可以再从输入端反射。
@#@,4、全光纤激光器两个光纤圈反射器串联起来组成的谐振腔，通过一条掺杂光纤熔锥而成的全光纤激光器。
@#@激光器要实现振荡，要求光纤圈提供正反馈。
@#@由此得到谐振腔的有效腔长为：
@#@,L1,L2,L,掺杂光纤,三、可调谐光纤激光器光纤激光器有较宽的波长调节范围，比染料激光器的化学性质更稳定，不需低温运行，潜在应用价值显著。
@#@1，反射镜+光栅形式可调谐输出谐振腔使用闪耀光栅，若对激光中心的闪耀级次为M级，闪耀角为，光栅常数为d，则光栅方程为：
@#@,只要转动衍射光栅，使光束相对于光栅法线的入射角在附近变化，就能实现调节波长。
@#@,可调谐激光器采用这种结构，利用氩离子激光器的514nm的光作为泵浦光，分别激励掺铒光纤及掺钕光纤,可调谐的波长范围分别为25nm和80nm。
@#@由于分束器与光学元器件带来了腔内损耗，导致阈值功率提高。
@#@,14nm,11nm,四、（反射镜+光纤圈反射器形式）可调谐输出激光器光纤圈的功率反射率为：
@#@,激光反射率大于95%,泵浦光反射率为5%,通过改变温度来调节光纤圈的反射率，使掺杂光纤达到激光谐振放大。
@#@,五、窄带输出的光纤激光器通过光纤光栅的选模作用：
@#@达到窄带输出。
@#@B是布拉格波长，d是光栅周期，ne是有效折射率。
@#@,激光线宽0.06nm,六、光纤Fox-Smith谐振腔一般地，14段及13段的谐振频率不同。
@#@复合腔的纵模频率间隔为：
@#@选择适当的l3、l4以致于在整个荧光线宽内只有一个纵模在振荡。
@#@则可以实现单纵模运转。
@#@,掺稀土元素的光纤激光器,以980nm的半导体光源作为泵浦源；@#@掺Er3+光纤中Er3+的受激辐射产生Laser。
@#@,一、掺Er3+光纤激光器的示例1、Er3+的三能级系统,能级分裂,由合适长度的掺Er3+光纤、980nm大功率半导体激光器泵浦源和谐振腔构成。
@#@世界上第一台掺Er3+光纤激光器由英国南安谱敦大学的L.Reekie教授于1987年实现。
@#@,斜率效率=输出功率/吸收功率%=3.3%,输入镜,输出镜,吸收功率mW,二、掺Nd3+光纤激光器的示例,由合适长度的掺Nd3+光纤、800nm大功率半导体激光器泵浦源和谐振腔构成。
@#@世界上第一台掺Nd3+光纤激光器由英国南安谱敦大学的R.J.Mears教授于1985年实现。
@#@,GaAs激光二极管的输出功率mW,光纤激光器输出功率/mW,泵浦功率与光纤激光器的输出功率,优点：
@#@不需要水冷即可工作；@#@不容易饱和。
@#@,分类：
@#@根据泵浦光与超荧光传播方向的异同，以及光纤两端是否存在反射分类。
@#@,5.4超荧光光纤激光器（SuperfluorescentFibersource）,单程反向,双程前向,单程前向,双程反向,原理：
@#@由于泵浦光的激励，粒子数反转。
@#@如果亚稳态的粒子自发辐射，产生光子的传输在光纤接收角内，就能够在光纤内传输，诱发许多亚稳态的粒子受激辐射跃迁，并产生完全相同的光子而放大。
@#@如果光纤的增益足够，就称之为放大的自发辐射（AmplifiedSpontaneousEmitting,ASE）。
@#@特点：
@#@与普通光纤激光器相比，没有谐振腔。
@#@,SFS的原理、特点,双程前向及双程后向掺铒光纤激光器,Fig.2输出功率与掺铒光纤长度的关系,超过最佳长度将被再吸收,Fig.3不同长度光纤的泵浦功率与波长的关系,光纤端镜的反射率与光谱宽度的关系,DPF:
@#@因为1535nm处的ASE信号比1550nm处的ASE信号增长快，所以小的反射率也有大的带宽DPB:
@#@反射率达到50%时，1535nm处的ASE信号饱和，而1550nm处的ASE信号继续增强，所以带宽增加。
@#@,半导体激光器,价带：
@#@是价电子能级分裂出来的价电子能带，当晶体处于绝对零度和无外界激发时，价电子完全被共价健束缚住，是不导电的。
@#@导带：
@#@导带是自由电子能带，在没有自由电子的情况下，这个能级是空着的。
@#@当有自由电子时，它们在外电场作用下就能参与导电。
@#@禁带（带隙）：
@#@在价带和导带之间存在一段空隙，称为禁带或带隙。
@#@,
（1）半导体的禁带很窄，满带中的电子较易进入导带。
@#@导带中的电子在外场作用下运动而参与导电。
@#@,（3）金属导体没有禁带，可显示很强的导电性。
@#@,
（2）绝缘体的禁带很宽，满带中的电子很难进入导带，导电性很差。
@#@,满带,导带,满带,导带,满带,导带,
（1）半导体,禁带,禁带,
（2）绝缘体,（3）金属,半导体中的能带,本征半导体：
@#@完全纯净、结构完整没有杂质的半导体。
@#@掺杂半导体：
@#@在本征半导体中掺入微量杂质可使半导体性质发生显著变化，称为掺杂半导体。
@#@N型半导体：
@#@若掺入的杂质提供电子给导带，称为N型杂质或施主杂质，如掺入锡和碲。
@#@掺入N型杂质的材料称为N型半导体。
@#@P型半导体：
@#@若掺入的杂质提供空穴给价带，称为受主杂质或P型杂质，如掺入锗。
@#@掺入P型杂质的材料称为P型半导体。
@#@,
（1）本征半导体纯净的半导体，如硅、锗等。
@#@半导体禁带宽度窄、在外场的作用下,导带中的电子、满带中的空穴都可参与导电。
@#@（本征导电性。
@#@见下图）,外场,满带,导带,半导体的分类,
（2）杂质半导体,当四价的元素中掺入少量五价元素时形成n型半导体。
@#@如：
@#@硅中掺入杂质磷后，磷原子在硅中形成局部能级位于导带底附近（称为施主能级）。
@#@一般温度下，杂质的价电子很容易被激发跃迁至导带，成为导电电子，使导带中的电子浓度大大增加。
@#@n型半导体以电子导电为主。
@#@,*n型半导体,外场,满带,导带,施主能级,n型半导体,*P型半导体,四价的元素中掺入少量三价元素时形成P型半导体，如：
@#@在硅中掺入三价的杂质硼，杂质原子的局部能级位于价带顶附近（称为受主能级）。
@#@一般温度下，满带中的电子很容易被激发跃迁至杂质能级上，满带中留下的空穴也将因此而大大增加，而成为多数载流子。
@#@P型半导体以空穴导电为主。
@#@,外场,满带,导带,受主能级,P型半导体,附：
@#@几个3、4、5价的元素,P-N结：
@#@,正向连接时，P中的空穴和N中的电子都易于通过P-N结，形成PN的正向宏观电流。
@#@,
（2）作用：
@#@PN结具有单向导电作用,是制造整流器和集成电路的基本结构。
@#@,结果：
@#@交界处出现正、负电偶层，阻挡继续扩散达到平衡，形成P-N结。
@#@,P型材料中的";i:
2;s:
5636:
"常見模具異常排除方法,曾凡鋒,2004.7.10,目錄,一.沖孔落料模問題排除方法二.抽芽不良排除方法三.鉚合不良排除方法四.成型常見異常排除方法五.拉凸平面度不良及裂紋排除方法.六.推平間隙翹邊的排除方法,1-1脫料不順:
@#@
（1）夾板與脫料板位置偏.A.圓形沖子可將夾板孔加大0.10.2MM.B.異型沖子確認偏向,用銼刀修整或線割放大間隙0.05MM.,一.沖孔落料模:
@#@,
（2）脫料板緊,A.局部磨損用銼刀修整脫料板.B.全部偏緊時修整脫料板.改原單邊間隙0.01MM為0.02MM,對於較大沖子可放大至0.05MM.或修倒錐留5mm直身,間隙放大為0.03mm.,（3）沖子拉傷,拋光以及用銼刀修整或研磨,消除拉傷部位.,（4）脫料力不夠,更換或追加彈簧,平衡脫料力.,1-2沖孔毛邊,
（1）沖子刀口崩缺:
@#@A.研磨沖子刀口.B.補焊研磨或修整.C.更換沖子.,
（2）下模刀口崩缺:
@#@A.研磨刀口.B.補焊研磨或修整.C.更換入塊或修改入塊.,1-3下模間隙偏,
（1）下模刀口是入塊A.根據刀口內廢料.廢料邊到刀口距離小,確認磨損方向,研磨入塊移位0.030.05MMB.根據刀口崩缺、磨損或沖子磨損方向.將入塊研磨向磨損邊移位0.030.05MM,
（2）下模刀口不是入塊沒有規格要求的沖孔（方形和扁形）,可根據沖子和刀口崩缺狀況,將沖子單邊研磨0.030.05MM,放大間隙.有規格要求的沖孔（6.93）.可將下模用銼刀修整,用沖子加間隙片測量,或確認偏向單邊,修改放大間隙0.05MM.,1-3下模間隙偏,1-4下模落料不順,下模刀口斜度不夠,原1改為1.52.下模刀口直壁高,較窄的沖子（3MM以下）,修改直壁為1MM,預沖孔逃孔直壁留11.5MM下墊板模座避位不夠.下墊板與入塊12MM.模座與下墊片25MM墊腳與模座25MM位置偏修改模板.,1-5沖孔跳廢料,沖子有磁性,將沖頭作退磁處理沖子長度不夠,加長沖子,研磨斜度.沖子與下模間隙大,修整下模減小間隙,或下模刀口補焊修整,減少間隙較大之沖子,沖子前端補焊凸點.沖子上加裝脫料銷.沖子加裝吹風裝置.,二.抽芽不良改善,1.正抽芽偏斜或破裂,當預沖孔在脫料板與下板處都是入塊時,將預沖向抽芽偏高方向移位,其移位多少取抽芽高低差的1/2,夾板單邊相應加大.當預沖子不能移位,抽芽下模是入塊,可將入塊向偏高方向移位,沒有修改入塊,其移位數值約是芽孔高度差的1/4.,當抽芽下模不是入塊時,可將抽芽沖子夾持部位單邊研磨0.050.10MM,使之自動導向.將凹模用銼刀修整R角0.2MM0.3MM后砂紙拋光.脫料銷脫料力不夠,加大脫料力.,2.沖子易斷,沖子在夾板與脫料板或脫料塊位置偏,加大夾板孔直徑0.10.2MM脫料塊脫料力不夠,更換或加長彈簧.脫料銷行程不夠,更換彈簧或加大彈簧行程.,三.鉚合不良改善,當料厚0.81.2MM,鉚合底孔為5.2MM,與抽芽孔外徑4.8mm的裝配公差,產品受成型角度與平面度的影響,使芽孔偏向底孔一邊（而模具設計是按產品中心位置為基準）,故會造成毛刺,偏位,下面凸起等現象.,修整沖子過度圓弧並拋光.將鉚合沖子直身單邊研磨0.1MM0.15MM.使之自動導向.沖子工作部份高度改為小於兩料厚,不是以鉚合孔定位的可將下模不留底孔.,處理方法:
@#@,1.沖子上向下鉚合,2.沖子下向上鉚合,A.選擇沖子導向與產品鉚合孔定位.B.拋光沖子R角.,處理方法:
@#@,檢查預壓線位置是否合適.檢查滑塊壓線高度.下模折塊螺絲是否松動或斷裂,盡量選用M10或M12螺絲.氣頂板追加的等高柱凹陷,更換熱處理材料,氣頂杆不標準,更換標準氣頂杆,四:
@#@成型模（U型）,1.角度偏大或偏小,氣墊壓力不合適,調整氣墊壓力,氣壓大則角度大,氣壓小則角度小.模高不合適,調整模高.速比控過快或過慢.滾針轉動不靈活.,滑塊改快換結構.壓線改鑲塊結構.滑塊與本體的滑槽“R”過小,改為R1.5R2.0,2.滑塊易崩缺.,下模脫料板改向下內導柱.模具間隙不合理,重新合模,或調整折塊位置.定位位置不當或沒起到定位作用.定位移位,或重調定位.A.定位位置避免在拍平邊.B.避免在有預壓線的邊上.C.前工站切料有變異的邊.,3.成型尺寸不穩定,（4）.受其它工站影響.A.切料斷差.B.相關孔未在同一工站沖出.C.預壓線離孔太近,擠料D.孔離邊太近,折塊壓筋將孔壓小及拉料,4.下模座、承板固定螺絲易斷,使用螺絲較小改為M12以上螺絲.改氣頂板或等高柱到沖床台面距離為60.561MM.,5.成型脫料不順:
@#@,滑塊與本體間隙小,加大間隙.滑塊磨痕,拋光處理.髒污太多,清除髒污,並將滑塊或本體打磨退污槽.,間隙小成型負角,調整間隙,壓線或其它參數.讓位不夠加大讓位.滑塊下滑速度不一致:
@#@上模追加頂料銷高出滑塊35MM.滑塊滑動不順.,打凸包后未設計回壓及無壓筋整形.對策:
@#@先打凸后再回壓1MM,周圍追加0.2MM壓線整形.“R”角過小,產生裂紋,加大“R”角.追加整形加強筋及工藝凸包.追加校正工藝,五.平面度不良及裂紋:
@#@,1.有凸包之產品平面度不良及裂紋.,六.推平間隙:
@#@,模高沒到位.調整模高.壓塊高度不夠,加高塊模高度.壓塊高度高,產品邊緣壓變形,降低壓塊高度推平邊較長,材料平面度不良,調整材料平面度.,推平翹邊:
@#@,折邊壓線淺,加深壓線（取值為0.3T0.4T）預壓線與拆塊壓線不重合,調整預壓線位置.,ThankYou!
@#@,THEEND!
@#@,";}
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