لیزر پرقدرت ساتسوما X

Amplitude Satsuma X یک لیزر فوق سریع دیسک نازک پرقدرت است که توسط Amplitude of France راه اندازی شده است. از فناوری تقویت‌کننده دیسک نازک انقلابی برای دستیابی به میانگین توان خروجی در سطح کیلووات استفاده می‌کند و در عین حال دقت پالس فمتوثانیه را حفظ می‌کند و مرز قدرت پردازش فوق سریع صنعتی را دوباره تعریف می‌کند.

2. اصل کار دستیابی به موفقیت

1. معماری تقویت کننده نازک

محیط افزایش: برش نازک کریستال Yb:YAG (ضخامت کمتر از 200μm)

نسبت سطح به حجم 100 برابر لیزرهای میله ای سنتی است

پشتیبانی از پمپاژ چند گذر (16 استخراج انرژی)

مزایای مدیریت حرارتی:

گرادیان حرارتی <0.1 درجه سانتی‌گراد بر میلی‌متر (لیزرهای میله‌ای سنتی > 5 درجه سانتی‌گراد بر میلی‌متر)

اثر لنز حرارتی نظری به صفر نزدیک می شود

2. سیستم تقویت چند مرحله ای

منبع بذر: نوسانگر فیبر (عرض پالس <300fs)

مرحله پیش تقویت: سیستم CPA فیبر (کشش پالس تا 2 ثانیه)

مرحله تقویت کننده اصلی: تقویت کننده چند گذر نازک (انرژی تک پالس > 50 میلی ژول)

کمپرسور: جفت گریتینگ پالس های فمتوثانیه ای را فشرده می کند

3. تکنولوژی کنترل زمان واقعی

سیستم نوری تطبیقی:

آینه تغییر شکل پذیر اعوجاج جبهه موج را تصحیح می کند (دقت λ/10)

تشخیص زمان واقعی پالس (ادغام فناوری FROG)

مدیریت هوشمند انرژی:

به طور خودکار پارامترهای قطار پالس را با توجه به بازتاب مواد تنظیم کنید

نوسان برق <±0.8٪ (8 ساعت کار مداوم)

III. مزایای پیشرو در صنعت

1. تعادل قدرت-دقت

پارامترها Satsuma X HP3 لیزر دیسک سنتی

توان متوسط ​​1 کیلو وات 500 وات

انرژی تک پالس 50mJ 20mJ

سرعت پردازش فویل آلومینیومی 15 متر در دقیقه (ضخامت 0.1 میلی متر) 8 متر در دقیقه

منطقه متاثر از گرما <5μm <10μm

2. پیشرفت در کاربرد صنعتی

عملکرد مداوم 7×24:

طراحی بدون چسب نوری (ضد لرزش> 5G)

MTBF اجزای کلیدی > 30000 ساعت

سیستم نگهداری هوشمند:

یادآوری تعمیر و نگهداری پیش بینی شده (بر اساس الگوریتم هوش مصنوعی)

جایگزینی مدولار (قطعات نوری کمتر از 30 دقیقه)

3. مزایای پردازش مواد

پردازش فلز با بازتاب بالا:

نسبت عمق به عرض جوش مس 20:1 (فناوری معمولی <10:1)

برش فویل طلا بدون دانه های ذوب (سرعت بیش از 20 متر در دقیقه)

پردازش مواد شفاف:

دقت کنترل کیفیت اصلاح داخلی شیشه ± 0.5μm

مخروطی برش یاقوت کبود <0.1 درجه

IV. سناریوهای کاربردی معمولی

1. تولید باتری انرژی جدید

برش گوش قطبی:

سرعت برش فویل مسی 8μm 30m/min

بدون سوراخ لبه (Ra<0.5μm)

جوشکاری پوسته باتری:

نفوذ جوشکاری آلیاژ آلومینیوم 10 میلی متر

تخلخل <0.01%

2. هوافضا

سوراخ خنک کننده تیغه توربین:

میکرو منافذ آلیاژی با دمای بالا (نسبت عمق به قطر Φ50μm 50:1)

بدون لایه بازسازی (عمر خستگی 3 برابر افزایش یافته است)

پردازش مواد مرکب:

برش بدون لایه لایه CFRP (منطقه متاثر از حرارت کمتر از 3μm)

3. الکترونیک دقیق

پردازش مدار انعطاف پذیر:

دقت برش فیلم PI ± 2μm

حداقل عرض خط 15μm

بسته بندی نیمه هادی:

راندمان پردازش سوراخ شیشه ای (TGV) 5 برابر افزایش یافت

V. مزایای مقایسه فنی

مقایسه اقلام Satsuma X رقیب ایالات متحده رقیب آلمانی

مقیاس پذیری قدرت طراحی 1.5 کیلو وات 800 وات حد بالایی حد بالایی 1 کیلو وات

انعطاف پذیری پالس 0.1-10ps قابل تنظیم عرض پالس ثابت تنظیم محدود

رد پای 1.2 متر مربع 2 متر مربع 1.8 متر مربع

نسبت مصرف انرژی 1.0 1.3 1.2

VI. سیستم پشتیبانی خدمات

آزمایشگاه های جهانی کاربرد: فرانسه/ایالات متحده آمریکا/ژاپن/چین (شانگهای)

بسته توسعه فرآیند: بیش از 100 کتابخانه پارامترهای پردازش مواد را ارائه می دهد

تشخیص از راه دور: عیب یابی بلادرنگ شبکه 5G

Satsuma X با موفقیت از طریق ادغام عمیق فناوری تقویت لایه نازک و کنترل هوشمند، مشکل "گلوگاه حرارتی" لیزرهای فوق سریع در زمینه پرقدرت را حل کرد و به ابزاری دگرگون کننده برای صنایع استراتژیک مانند هوافضا و انرژی های نو تبدیل شد. طراحی ماژولار آن همچنین فضای فنی را برای ارتقاءهای بعدی به 1.5 کیلو وات در نظر گرفته است.