Amplituudiga suure võimsusega laser Satsuma X

Amplitude Satsuma X on suure võimsusega ülikiire õhukese kettaga laser, mille käivitas Amplitude of France. See kasutab revolutsioonilist õhukese ketta võimendi tehnoloogiat, et saavutada kilovatti tasemel keskmine väljundvõimsus, säilitades samal ajal femtosekundi impulsi täpsuse, määratledes uuesti tööstusliku ülikiire töötlemise võimsuse piiri.

2. Läbimurdeline tööpõhimõte

1. Õhukese viiluga võimendi arhitektuur

Keskmine võimendus: Yb:YAG-kristalli õhuke viil (paksus <200 μm)

Pindala/mahu suhe on 100 korda suurem kui traditsioonilistel varraslaseritel

Toetab mitmekäigulist pumpamist (16 energiatõmmet)

Soojusjuhtimise eelised:

Termiline gradient <0,1 °C/mm (traditsioonilised varraslaserid >5 °C/mm)

Teoreetiline termilise läätse efekt läheneb nullile

2. Mitmeastmeline võimendussüsteem

Algallikas: kiudostsillaator (impulsi laius <300 fs)

Eelvõimenduse etapp: kiud-CPA süsteem (impulsi venitus kuni 2ns)

Peavõimendi aste: õhukese viiluga mitmekäiguline võimendi (ühe impulsi energia >50mJ)

Kompressor: restipaar surub tagasi femtosekundilised impulsid

3. Reaalajas juhtimistehnoloogia

Adaptiivne optiline süsteem:

Deformeeritav peegel korrigeerib lainefrondi moonutusi (täpsus λ/10)

Reaalajas pulsidiagnoos (FROG-tehnoloogia integreerimine)

Arukas toitehaldus:

Reguleerige automaatselt impulssjada parameetreid vastavalt materjali peegelduvusele

Võimsuse kõikumine <±0,8% (8 tundi pidevat tööd)

III. Valdkonnas juhtivad eelised

1. Võimsus-täppiskaal

Parameetrid Satsuma X HP3 Traditsiooniline ketaslaser

Keskmine võimsus 1kW 500W

Ühe impulsi energia 50mJ 20mJ

Alumiiniumfooliumi töötlemiskiirus 15m/min (paksus 0,1mm) 8m/min

Kuumuse mõjuala <5μm <10μm

2. Läbimurre tööstuslikus kasutatavuses

7 × 24 pidev töö:

Kasutage optilist liimivaba disaini (vibratsioonivastane> 5G)

Põhikomponentide MTBF> 30 000 tundi

Arukas hooldussüsteem:

Ennustav hoolduse meeldetuletus (põhineb AI algoritmil)

Modulaarne vahetus (optilised komponendid <30 minutit)

3. Materjali töötlemise eelised

Peegeldav metalli töötlemine:

Vase keevitamise sügavuse ja laiuse suhe 20:1 (tavatehnoloogia <10:1)

Kuldfooliumi lõikamine ilma sulamishelmesteta (kiirus> 20m/min)

Läbipaistva materjali töötlemine:

Klaasi sisemise modifikatsiooni kvaliteedikontrolli täpsus ±0,5μm

Safiirlõike koonus <0,1°

IV. Tüüpilised rakendusstsenaariumid

1. Uue energia akude tootmine

Pole kõrvade lõikamine:

8μm vaskfooliumi lõikamiskiirus 30m/min

Servadeta (Ra<0,5 μm)

Aku kesta keevitamine:

Alumiiniumsulamist keevitusläbivus 10 mm

Poorsus <0,01%

2. Lennundus

Turbiini laba jahutusava:

Kõrge temperatuuriga sulamist mikropoorid (Φ50 μm sügavuse ja läbimõõdu suhe 50:1)

Uuesti valatud kihti ei ole (väsimuse kestvus pikenenud 3 korda)

Komposiitmaterjalide töötlemine:

CFRP mittedelamineeriv lõikamine (kuumusmõjuga tsoon <3 μm)

3. Täppiselektroonika

Paindlik vooluringi töötlemine:

PI-kile lõikamise täpsus ±2μm

Minimaalne joone laius 15μm

Pooljuhtide pakend:

Klaasi läbiva augu (TGV) töötlemise efektiivsus tõusis 5 korda

V. Tehnilise võrdluse eelised

Võrdluselemendid Satsuma X USA konkurent Saksa konkurent

Võimsuse skaleeritavus 1,5kW disain 800W ülempiir 1kW ülempiir

Impulsi paindlikkus 0,1-10 ps reguleeritav Fikseeritud impulsi laius Piiratud reguleerimine

Pindala 1,2 m² 2 m² 1,8 m²

Energiatarbimise suhe 1,0 1,3 1,2

VI. Teenuse tugisüsteem

Globaalsed rakenduslaborid: Prantsusmaa/USA/Jaapan/Hiina (Shanghai)

Protsessi arenduspakett: pakub üle 100 materjalitöötluse parameetrite teeki

Kaugdiagnostika: 5G võrgu reaalajas tõrkeotsing

Satsuma X lahendas edukalt ülikiirete laserite "termilise pudelikaela" probleemi suure võimsusega valdkonnas õhukese kile võimendustehnoloogia ja intelligentse juhtimise sügava integreerimise kaudu ning sellest sai transformatiivne tööriist sellistes strateegilistes tööstusharudes nagu lennundus ja uus energia. Selle modulaarne disain jätab ka tehnilise ruumi tulevaste versiooniuuenduste jaoks 1,5 kW-ni.