ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛn 12-025-00

Целью настоящей работы явилась разработка компактного импульсно-периодического технологического лазера со средней мощностью 500 Вт, обеспечивающего в фокальном пятне пиковую мощность не менее 10 МВт/кв.см, имеющего малые габариты (в пределах: 300х300х1200 куб.мм) и вес 50кг (без учета габаритов и массы блоков прокачки охлаждающей жидкости).

В результате предварительно проведенной работы был разработан, изготовлен и испытан макет компактного технологического лазера со средней мощностью около 500 Вт.

oснову этого лазера составляет малогабаритный электронно-оптический модуль, представляющий собой квантовый усилитель на основе квантрона с лазерным элементом nd ³⁺:yag 8х120 куб.мм и лампой 7/120 мм. В модуле применена оригинальная схема электрической накачки, соединившая в себе предельную простоту, высокую надежность и оптимальную длительность оптической накачки. Оптимальная длительность импульса накачки и наличие спектральной трансформации излучения позволило получить высокий КПД системы (3,2%), близкий к предельному для данной лазерной среды. Максимальная частота импульсов накачки модуля равна удвоенному значению питающей сети (для стран СНГ - 100 Гц). Объединение трех модулей в одну систему, питание которой осуществляется от 3-х фазной сети 220/380 вольт, позволяет создать импульсно-периодический лазер, с частотой импульсов до 300 Гц и средней мощностью до 500 Вт.

Существенные отличительные признаки .

Применение в разработанном лазере пассивного лазерного затвора с управляемым начальным пропусканием позволяет получить укороченные импульсы генерации (30 - 100 нс), что может быть использовано для резки и лазерного скрайбирования испарением твердых материалов, например: алмаза, камня, различных керамик, алюминия, пабедита и т.д.. Возможно дополнение данного технологического лазера мощным генератором 2-й гармоники. Проведенные оценки для средней мощности 2-й гармоники излучения этого лазера дают значение, попадающее в интервал 30 - 50 Вт, позволяют рекомендовать применить разрабатываемый лазер для управления ходом некоторых химических реакций.

Области применения разработки : металлообработка, резка и скрайбирование сверхтвердых материалов, возбуждение реакций самораспространяющегося высокотемпературного синтеза при производстве карбидов и фосфидов металлов, управление ходом некоторых химических реакций.

Некоторые (возможные) применения военной области:

1) ослепление живой силы и инфракрасных фотодетекторов противника на расстояниях до 5 км,

2) инициирование пожаров легко воспламеняющихся объектов и обмундирования военнослужащих на дистанциях до 1 км, сильные ожоговые поражения открытых участков кожи людей и животных на дистанциях до 300 м.,

3) применение в качестве дистанционного (до 20-50 км, а с орбиты - до 500 км) инфракрасного целеуказателя самонаводящихся бомб и ракет,

4) применения в качестве лазерного локатора и т.д..

Конкурентоспособность (преимущества перед аналогом):

-- снижение габаритов и веса в 3 - 4 раза,

-- снижение энергопотребления в 1,5 - 1,8 раза,

-- снижение расхода охлаждающей воды в 1,8 раза,

-- появление дополнительной возможности резки керамик и

алюминия за счет укорочения импульсов генерации.

Степень раскрытия разработки.

В полном объеме полученные результаты не опубликованы. Электронно-оптический модуль демонстрировался на выставке достижений научных коллективов, посвященной 75-летию со дня образования Иркутского университета. Информация о технологическом лазере несколько раз была представлена на стендах областных выставок "Наука - производству".

Уровень правовой охраны.

Заявки на патенты на все изделие не подавались.

Имеются авторские свидетельства СССР на отдельные узлы:

№№893102, 893103, 986268.

Сведения о потенциальных потребителях.

Проявлена заинтересованность французской фирмы "laserdot,graupe acrospatiale" (91460 marcoussis france) о технологическом лазере. Ведется переписка об условиях изготовления и поставки изделий.

Вероятными потребителями могут выступать страны: Китай (до 10 изделий в год), Индия, Пакистан, Иран, Монголия, Израиль - (в сумме до 50 изделий в год). Возможности рынка в Африке, Европе, Америке и Австралии необходимо изучать.

Степень готовности научно-технической продукции к

коммерческой реализации.

1) Имеются разработки принципиальных и монтажных схем электронно-оптического модуля.

2) Разработаны чертежи большинства деталей и узлов оптической части.

Необходимое финансирование для окончания разработки и изготовления экспериментального образца "Компактного 500-ваттного технологического лазера" в объеме 1,25 млн. руб. в ценах на 1 марта 2000 г. Ориентировочные сроки окончания разработки - 1 год с момента начала финансирования.

11. Предполагаемая цена изделия на Мировом рынке 60 - 100 тыс. долларов США.

12. Педполагаемая себестоимость изделия в партии 10 шт. - 40000, в партии 20 шт.- 35000.