激光波長、激光功率和激光亮度簡介

 　　描述一個激光器的技術參數很多，但對演示激光來說，最重要，也是大家聽到最多的就是激光波長，激光功率和激光亮度等三個名詞。對於這三者之間的關系，雷射雕刻機很多人都不太了解，以至於在選購激光燈時常常被不懂激光專業的生產商、供應商有意或無意的誤導，買回來的激光燈與自己想象的有很大差別。下面，簡要回答如下：

　　A、激光波長是一個什麼樣的概念?

　　答：學過電子學的都知道無線電的波長，或者說更專業一點的就是電磁波的波長。其實，激光也是一種電磁波，只是激光的波長與無線電波不在一個數量級，它比無線電波短好多個數量級。激光的波長單位通常用nm(1/1000000000米)來度量，而激光又可以分為可見激光和雷射焊接機不可見激光兩大類。

　　在用於表演的可見激光內，根據波長的不同又可以分出很多顏色的激光。人眼可以明顯區分的可見激光的波長基本上在400nm-700nm之間。激光波長越短，其色彩越偏藍紫色，直到紫外，人眼就看不見了;而波長越長，其色彩越偏向紅色、直到紅外，人眼看不見，人眼對波長550-570nm附近的綠、橙、黃的光最為敏感。所以，在可見光范圍內，可以把波長理解為對色彩的一種數字化標識。

　　B、激光功率是如何定義的?

　　答：與電能一樣，激光器發出的光也是一種能源，只是它以光的形成出現。所以激光器的輸出功率與發電廠發電機的輸出功率一樣，是一個度量單位時間內輸出能量的物理量綱，其所用的度量單位與電功率一樣，也是W(瓦)或毫瓦(mW)。

　　為了理解“激光功率”這個概念，可以這樣想象一下：如果有一轉雷射打標機換效率為100%的激光與電的能量轉換器，那麼向這個轉換器輸入1瓦的電功率，它能就出1W的激光。事實上，現在激光表演普遍采用的DPSS激光器，就是一個典型的電光轉換器，只是它的轉換效率不到100%，在百分之幾到幾十而已。

　　C、激光亮度與激光功率和波長的關系是什麼?

　　答：激光亮度是人眼對激光波長和激光功率的綜合主觀感覺或描述。測量激光波長有波長儀，測量激光功率有功率計，測量這兩個物理量都有客觀標准的，經過校整的通用儀器設備。而雷射切割機測量激光亮度只有用你自己的眼睛來看，因為亮不亮，亮多少全憑你自己的眼睛看了以後才能有結論，也就是說你的眼睛就是“激光亮度”這個量的測試儀器。每一個人的眼睛還略有不同，如果你的眼睛正好對635nm波長的紅光色盲，那麼即使別人看了很刺眼的635nm波長的紅激光，你看了以後還是覺得很暗，甚至根本就看不出來。

　　人眼對不同波長的激光的視覺敏感度不同，所以在談論“激光亮度”時，要考慮激光波長的因數，不能就憑激光功率的大小來判斷這支激光燈比那支激光燈亮還是暗。

 

 

激光的理論基礎

 　　直到二十世紀初，人們才在實驗的基礎上揭開了原子結構的奧秘。原子結構像是一個小小的太陽系，中間是原子核，電子圍繞原子核不停地旋轉，同時也不停地自轉。原子核集中了原子的絕大部分質量，但卻只占有很小的空間。原子核帶正電，電子帶負電，一般原子雷射雕刻機核與電子所攜帶的正負電荷數量相等，因此對外呈中性。電子繞核旋轉具有一定的動能，同時負電荷的電子與正電荷的原子核之間存在著一定的位能。所有電子的動能與位能之和就是整個原子的能量，稱為原子的內能。

　　這種原子模型是1911年由英國科學家盧瑟福提出的。緊接著，1913年，丹麥物理學家玻爾提出了原子只能處於由不連續能級表征的一系列狀態——定態上，這與宏觀世界中的情況大不相同。人造衛星繞地球旋轉時，可以位於任意的軌道上，也就是說可具有任意的連續變化的能量。而電子在繞核運動時，卻只能處於某些特定的軌道上。從而原子的內能不能連續的改變，而是一級一級分開的，這樣的級就稱為原子的能級。

　　不同的原子具有不同的能級結構。一個原子中最低的能級稱為基態，其餘的稱為高能態，或激發態。原子從高能態E2過渡到低能態E1時，會向外發射某個頻率為ν的輻射，滿足普朗克公式：hv = E1 - E2

　　式中h為普朗克常數。反之，該原子吸收頻率為ν的輻射時，就會從低能態E1過渡到高能態E2。

　　愛因斯坦在玻爾工作的基礎上於1916年發表《關於輻射的量子理論》。文章提出了激光輻射理論，而這正是激光理論的核心基礎。因此愛因斯坦被認為是激光理論之父。在這篇論文中，愛因斯坦區分了三種過程：受激吸收、自發輻射、受激輻射。前兩個概念是已為人所知的。受激吸收就是處於低能態的原子吸收外界輻射而躍遷到高能態;自發輻射是指高能態的原子自發地輻射出光子並遷移至低能態。這種輻射的特點是每一個原子的躍遷是自發的、獨立進行的，其過程全無外界的影響，彼此之間也沒有關系。因此它們發出的光子的狀態是各不相同的。這樣的光相幹性差，方向散亂，而受激輻射則相反。它是指處於高能級的原子在光子的“刺激”或者“感應”下，躍遷到低能級，並輻射出一個和入射光子同樣頻率的光子。這好比清晨公雞打鳴，一個公雞叫起來，其他的公雞受到“刺激”也會發出同樣的聲音。受激輻射的最大特點是由受激輻射產生的光子與引起受激輻射的原來的光子具有完全相同的狀態。它們具有相同的頻率，相同的方向，完全無法區分出兩者的差異。這樣，通過一次受激輻射，一個光子變為兩個相同的光子。這意味著光被加強了，或者說光被放大了。這正是產生激光的基本過程。

　　愛因斯坦的理論在當初只是為了解決黑體輻射問題而提出的假設。但是幾十年後卻成了打開激光寶庫的金鑰匙。

　　那麼，激光是怎樣產生的?在一個原子體系中，總有些原子處於高能級，有些處於低能級。而自發輻射產生的光子既可以去刺激高能級的原子使它產生受激輻射，也可能被低能級的原子吸收而造成受激吸收。因此，在光和原子體系的相互作用中，自發輻射、受激輻射和受激吸收總是同時存在的。

　　如果想獲得越來越強的光，也就是說產生越來越多的光子，就必須要使受激輻射產生的光子多於受激吸收所吸收的光子。怎樣才能做到這一點呢?我們知道，光子對於高低能雷射焊接機級的光子是一視同仁的。在光子作用下，高能級原子產生受激輻射的機會和低能級的原子產生受激吸收的機會是相同的。這樣，是否能得到光的放大就取決於高、低能級的原子數量之雷射切割機比。若位於高能級的原子遠遠多於位於低能級的原子，我們就得到被高度放大的光。但是，在通常熱平衡的原子體系中，原子數目按能級的分布服從玻爾茲曼分布率。因此，位於高能級的原子數總是少於低能級的原子數。在這種情況下，為了得到光的放大，必須到非熱平衡的體系中去尋找。

　　所謂非熱平衡體系，是指熱運動並沒有達到平衡、整個體系不存在雷射打標機一個恒定溫度的原子體系。這種體系的原子數目按能級的分布不服從玻爾茲曼分布率，位於高能級上的原子數目有可能大於位於低能級上的原子數目。這種狀態稱為“粒子數反轉”。如何才能達到粒子數反轉狀態呢?這需要利用激活媒質。所謂激活媒質(也稱為放大媒質或放大介質)，就是可以使某兩個能級間呈現粒子數反轉的物質。它可以是氣體，也可以是固體或液體。用二能級的系統來做激活媒質實現粒子數反轉是不可能的。要想獲得粒子數反轉，必須使用多能級系統。

　　在現代的激光器中，第一台激光器紅寶石激光器是三能級系統，也有一些激光器采用了四能級系統，如釹玻璃激光器。

 

堆高機知識

 　　1.堆高機的別稱:

　　堆高車根據人們對物流設備的不同認識和習慣叫法，堆高車有幾種別稱分別是“堆高機、裝卸車、升高車、堆垛車”。堆高車分為：手動搬堆高車和電動堆高車，手動堆高堆高機修理車人們也常常稱之為：液壓堆高車。根據以上堆高車的幾種別稱，所以也就有了”手動堆高機、手動裝卸車、手動升高車、手動堆垛車、液壓堆高機、液壓裝卸車、液壓升高車、液壓堆垛車;電動堆高機、電動裝卸車、電動升高車、電動堆垛車。

　　2.堆高機的知識 :

　　搬運設備(車輛)，用來以較安全的方式，舉升及搬運負載。

　　堆高機主要分三種：

　　1.手動液壓堆高機(不附帶任何動力裝置堆高機買賣，完全靠人力推拉升降，周轉半徑小，起升費力)

　　2.半電動堆高機(用液壓裝置和電控部件及起升門架，人力推拉前後轉向，電動升降，周轉半徑小，靈活方便)

　　3.全電動堆高機(自走電升，使用方便，快捷)

　　堆高機其結構簡單、操控靈活、微動性好、防爆安全性能高。適堆高機出租用於狹窄通道和有限空間內的作業，是高架倉庫、車間裝卸托盤化的理想設備。可廣泛應用於石油、化工、制藥、輕紡、軍工、油漆、顏料、煤炭等工業，以及港口、鐵路、貨場、倉庫等含有爆炸性混合物的場所，進行裝卸、堆碼和搬運作業。配合我公司的西林電動堆高機作業,可以極大地提高工作效率,減輕工人的勞動強度,為企業贏得市場競爭的機會。

　　主要特點：

　　1、具有高度穩定性。

　　2、低噪音、無汙染、故障率低。

　　3、門架前後移動，轉彎半徑小。

　　4、提升高度高，適合高層堆垛。

中古堆高機保養技巧

 　　一、堆高機作業前之例行檢查：

　　作業前例行檢查，對於當日作業的安全有絕對的影響，在操作你的堆高機之前確認堆高機是否處在安全狀態。

　　在檢查你的堆高機之前請先執行以下的動作：

　　a、先將堆高機停靠於安全且平穩的地方

　　b、停止引擎咿D，拉起手剎車，將所有控制杆堆高機修理定在空檔位置。

　　c、讓桅杆與水平線呈垂直狀態，放下貨叉，讓貨叉與地面接觸。

　　沿著堆高機四周檢視是否有漏油或漏水的現象。

　　檢視輪胎壓力是否正常，胎面是否有割傷，鋼圈是否有變形，損傷，螺絲是否有鎖緊。

　　檢視後扶架及貨叉是否有變形，裂痕，貨叉定位蕭是否正常。

　　檢查桅杆鏈條松緊度是否一致。

　　檢視燈系是否有破損，護頂蓬是否有變形裂痕。

　　打開引擎蓋，檢查冷卻水水位。檢查引擎機油油位。檢查風堆高機出租扇皮帶是否有裂痕，磨損。檢視電瓶電解液水位。檢查液壓油油位。檢查剎車油油位。放下引擎蓋，上車，坐上座位。座椅調整至適當位置。方向盤傾斜角度調整至最理想位置。檢查喇叭功能是否正常。試踩剎車踏板是否正常。試踩加速踏板是否正常。試踩離合器踏板是否正常。(手動排檔機型)試踩寸動踏板是否正常。(自動排檔機型)操作手剎車拉杆是否正常。

　　將鑰匙開關轉向ON，檢查燃油油量是否足夠。檢視儀表板上各警告燈及儀表作用是否正常。檢查方向燈控制杆功能是否正常。檢查剎車燈作用是否正常。發動引擎，讓引擎暖機5分鍾，檢查是否有異音或不正常的震動。檢查桅杆升降及前後傾斜是否順暢，並檢視油壓缸堆高機買賣及油管是否有漏油。將堆高機緩慢移置安全區域。檢查離合器作用(寸動開關作用)是否正常。檢查剎車制動力是否足夠。檢查方向盤轉向是否正常。

　　二、定期檢查與維護

　　在操作堆高機之前，除了需先執行(作業前的例行檢查外)，堆高機為了安全因素，及確保機件的壽命，性能。應每隔一段時間就對堆高機作例行性的檢查注意：

　　a、當您遇到問題時，請與您的主管或技術人員商討，切忽自行進行修理以保障人機之安全。

　　b、對較專業的保養或維護項目請交由技術人員或受過訓練的專業人員處理。

 

堆高機操作規程

 　　操作前准備

　　1. 堆高機作業前，應檢查外觀，檢查電瓶充電情況、加注潤滑油;檢查電瓶上的插孔與堆高機上的插頭連接情況;

　　2. 檢查啟動、運轉及制動性能;堆高機修理檢查各開關的靈活性和可靠性：嚴禁帶病出車;

　　3. 堆高機運行中應檢查聲音、溫度、電瓶是否正常;

　　4. 起步時要查看周圍有無人員和障礙物，然後鳴號起步。倒車或進出庫房要駕駛觀望，注意左右，時速不宜超過3公裏/小時，防止碰擦牆角和人員，必要時應有人指揮;

　　載貨起步時應先確認所載貨物是否平穩可靠;

　　操作步驟

　　1、堆高車啟動：檢查，確保電池充滿電，且指標燈亮。將鑰匙插入電鎖中，順時針旋轉，提起急停開關，以啟動堆高車。

　　2、堆高車的前進/後退：將堆高車的控制手柄扳向自己一面，向下擺動一個適當的角度。(離開豎直位置但也不能壓至最低位置)，然後用拇指轉動兩個旋鈕開關：若將此開關向前轉，則堆高車前進，若將此開關向後轉，則堆高車 後退。 前進/後退的速度由此旋鈕開關的轉動角度大小來控制，在啟動時或周圍空間較小時，為了保證安全, 轉動角度應控制得小一點,以減緩行駛速度。手柄上有低速按鈕，按下則限定低速行駛。

　　3、堆高車的貨叉升降：用手指按下控制手柄上畫有上升標記的按鈕，則貨叉上升;按畫有下降標記的按鈕，則貨叉下降;放開後則立即停止升降。

　　4、肚皮安全開頭： 當堆高車後退時，如身體碰撞紅色肚皮開關，堆高車將立即停止，並向前進方向反向運動一小段距離，這主要是為了防止你的身體受到擠壓傷害。

    5、堆高車的常規停車：當你需要堆高車平穩停車時，將拇指松開，旋轉開關將自動複位，此時通過控制器產生反向電流，堆高車將再運動極小段距離後平穩停車。

    6、車輛充電：當電量表發出閃爍信號，即"電量耗盡"報警時，應及時充電。充電時，先將電鎖關閉並將鑰匙從電鎖中拔出。

　　注意事項

　　1. 嚴禁酒後駕駛，行駛中不得吸煙、飲食;

　　2. 作業完畢或休息時，應將車輛停放在在較平坦或安全地點堆高機買賣，但不得妨礙交通，影響他人作業;將貨叉完全放低，將鑰匙開關轉至“0”位;

　　3. 堆高機不得提升、運輸人員;未得到電梯管理員的許可下，不得開入電梯;

　　4. 定期檢查制動系統磨損情況;

　　5. 電瓶堆高機應經常檢查電瓶液情況並堆高機出租按規定充電;

　　6. 每日工作完畢，應對堆高機進行清掃及檢查，保證叉車清潔、潤滑、安全;

　　7. 應按照說明書要求定期對堆高機進行維護保養，定期更換機油，保證設備處於良好狀態;如較長時間不用，應對堆高機進行封存和防鏽處理; 8. 運輸危險品時要特別小心，依然液體、酸等必須裝在特殊的密閉罐內運輸。