Научная деятельность с 1979 года до начала 1990-х годов. Наиболее важные результаты

Экспериментальная
база

Международное сотрудничество

История

Личные страницы

Архив

Научная деятельность
c 1979 года
до начала 1990-х годов

основные
задачи
наиболее
важные
результаты >>

Научная деятельность
с начала 1990-х
по 1998 год

АРХИВ
НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ С 1979 ГОДА ДО НАЧАЛА 1990-Х ГОДОВ
наиболее важные результаты

Разработка научных основ создания технологических лазеров большой мощности с высоким оптическим и технологическим качеством излучения.

В НИЦТЛ были разработаны научные основы создания промышленных технологических лазеров киловаттного и мультикиловаттного диапазона мощностей с учетом требований технологических процессов лазерной обработки материалов и требований к лазерам со стороны промышленности как к надежному и экономичному технологическому оборудованию. Эти основы включают в себя проблемы физики и техники газового разряда, активной среды, оптических систем, механических и теплофизических систем ТЛ, систем автоматического управления. Благодаря комплексному и целенаправленному подходу к проблеме создания ТЛ, как промышленного изделия и проведению единой цепочки разработок: теоретическая, в том числе численная, модели - экспериментальные исследования - опытно-конструкторские разработки - промышленный выпуск - эксплуатация ТЛ в условиях промышленного предприятия, в НИЦТЛ, впервые в стране, были созданы промышленно выпускаемые модели технологических СО₂-лазеров большой мощности, не уступающие лучшим зарубежным образцам.
При выполнении этой программы исследований было обращено особое внимание на разработку физических моделей процессов в ТЛ, определяющих их энергетическую эффективность, оптическое качество пучка, стабильность параметров излучения, надежность и yпpaвляeмость лазера.
Проведены теоретические и экспериментальные исследования физики тлеющего самостоятельного разряда в технологических лазерах с целью улучшения их электрооптических параметров, ресурса работы, надежности, стабильности мощности, результаты которых использованы в разработках промышленных технологических лазеров в НИЦТЛ РАН. При выполнении этих исследований были получены следующие основные результаты:
Развита теория тлеющего разряда повышенного давления в молекулярных газах, исследованы: механизм протекания тока, влияние параметров газового потока на характеристики разряда плазмохимические процессы. Аналитически и экспериментально исследованы параметры анодной области тлеющего разряда повышенного давления с учетом электроотрицательных примесей, диффузии частиц и оксидных пленок.
Исследована топология разряда с ортогонально-секционированной системой электродов, оптическим и зондовым методами. Исследованы геометрия зоны фарадеева пространства распределения интенсивности люминесценции и распределение потенциала в разряде. Исследованы динамические вольтамперные характеристики разряда при накачке нестационарным током, временная зависимость величины катодного падения.
Развита теория устойчивости самостоятельного разряда при повышенных давлениях активной среды, показано влияние возникающих при этом неоднородностей на качество излучения мощных технологических СО₂-лазеров.
Разработана методика самосогласованного расчета нелинейных уравнений теплопроводности и баланса заряженных частиц в положительном столбе тлеющего разряда в лазерах с диффузионным охлаждением. Рассчитаны распределения плотности электронов, температуры газа, а также ВАХ такого разряда. С использованием этой модели рассчитаны оптические характеристики активной среды; методом матричной оптики определены параметры устойчивого резонатора с учетом компенсаций искажений среды. Уточнены значения полного усиления, соответствующие порогу лазерной генерации, в зависимости от пространственнного распределения концентрации электронов.

Теоретические и экспериментальные исследования по физике и технике мощных технологических лазеров.

Полученные результаты позволили повысить кпд генерации излучения технологических лазеров средней мощности (ТЛ-1.5) и минимизировать аберрации волнового фронта в мощных технологических лазерах (ТЛ-5, ТЛ-15, ТТЛ), улучшить эксплуатационные характеристики лазеров.

Разработана компьютерная модель технологического СО₂-лазера, позволяющая по заданным выходным параметрам анализировать и оптимизировать конфигурации электродной и оптической систем, газового контура, теплообменника для быстропрокачных газов с поперечной прокачкой.
Разработана двумерная модель мощного технологического СО₂-лазера с быстрым протоком рабочей смеси, отличительной особенностью которой является учет реальной геометрии разрядной камеры с многосекционированным катодом, самосогласованность решений уравнений газового разряда, газодинамики и колебательной кинетики. С использованием этой модели поведены численные эксперименты по исследованию процессов в активных средах лазеров.
Выполнен цикл теоретических и экспериментальных исследований мощных волноводных многоканальных технологических лазеров (МТЛ), позволивший разработать типоряд МТЛ от 0.5 до 4 кВт.

Теоретические и экспериментальные исследования оптических характеристик и факторов, на них влияющих

Создана нелинейная теория oптических резонаторов мощных одномодовых технологических СО₂-лазеров. Обнаружен эффект насыщения мощности одномодового непрерывного СО₂-лазера с устойчивым резонатором.
Разработана теория самовоздействия в активных средах мощных технологических СО₂-лазеров, описывающая процессы образования светоиндуцированных крупномасштабных и мелкомасштабных оптических неоднородностей.
Развита теория аберраций волнового фронта лазерного пучка оптических резонаторов мощных технологических СО₂-лазеров: телескопического устойчивого и самофильтрующегося неустойчивого.
Проведено исследование перспективных оптических систем для мощныx технологических СО₂-лазеров следующего поколения (с выходной мощностью > 10 кВт). Показано, что усилительная схема в большей мере отвечает требованиям качества излучения в этом диапазоне мощности.
Исследована работа устойчивого резонатора мультикиловаттного технологического СО₂-лазера на основе отражательной оптики с дифракционным ответвителем.
Проведены численное моделирование, экспериментальныe исследования и разработаны конструкции и схемы синхронизации излучения многоканальных лазеров. Построена численная модель многоканального лазера с учетом фазирования его элементов и коррекции диаграммы направленности.
Исследованы термоиндуцированные оптические аберрации высокого порядка в активных элементах YAG: Nd3+ твердотельных лазеров, определяющих качество ТТЛ. Рассмотрено несколько вариантов создания мощных ТТЛ с высокой пространственной когерентностью излучения, в том числе, с использованием резонаторов с вращением поля, адаптивной коррекцией аберраций в резонаторе, системы генератор-усилитель с последующей коррекцией волнового фронта.

Исследование активных сред столкновительных лазеров видимого и ультрафиолетового диапазонов спектра,

возбуждаемых электронным пучком: впервые получена эффективная генерация на переходах 3p-3s неона и на первой отрицательной системе азота, исследованы основные физические процессы, определяющие кинетику генерации в широком диапазоне мощностей накачки и концентрации компонент смеси.

Численное моделирование, исследование и разработка процессов лазерных и термических технологий обработки материалов

Разработаны математические модели основных технологических процессов обработки материалов непрерывными СО₂-лазерами: лазерной закалки, резки, сварки. Проведено сравнение теоретических расчетов с экспериментальными результатами и разработаны рекомендации по выбору режимов при практической реализации процессов. Изучены особенности взаимодействия излучения с поверхностью сплавов: закономерности поглощения излучения при различном состоянии поверхности, экранирования излучения плазменным факелом, влияния окружающей атмосферы на поглощение и условия фокусировки.
Создана теория лазерной термообработки металлических поверхностей из железоуглеродистых сплавов, включающая расчет поля температуры в поверхностном слое металла и решение задачи диффузии углерода в процессе аустенизации. Установленные зависимости позволяют описать основные фазовые превращения в процессе нагрева и охлаждения, прогнозировать получение структуры в различных споях, разрабатывать рекомендации по выбору режимов закалки. Изучено влияние режимов, схем и технологических особенностей упрочнения поверхности широкого спектра промышленных сплавов (сталей, чугунов, алюминиевых, медных, циркониевых и др.) с помощью излучения СО₂-лазеров на характеристики упрочненных зон и микроструктуру. Впервые в стране осуществлена аморфизация непрерывным лазером сплавов систем Fe-B-Si, Fe-P-C. Выявлены особенности формирования микроструктуры и механизмов упрочнения цветных сплавов имеют приоритетное значение. Разработаны технологические процессы получения поверхностных покрытий с помощью СО₂-лазеров: пазерное легирование и лазерная наплавка. Впервые проведены подробные исследования в широком диапазоне режимов лазерной обработки таких процессов как лазерного легирования неметаллическими компонентами (углерод, бор, азот, карбидами тугоплавких металлов, а также лазерной наплавки с самофлюсуюшимися никелевыми сплавами.
Исследованы особенности и определены технологические режимы лазерной резки широкой номенклатуры материалов: сталей и цветных сплавов, электроизоляционные материалы (гетинакс, стеклотекстолит и др.), строительные материалы (асбест, астоцемент, пластики и др.), древесные материалы и многие другие. Разработаны пакеты программ для выбора режимов лазерной резки и оптимизации раскроя листов.
Разработаны процессы лазерной сварки большого числа промышленных сплавов: малоуглеродистых и легированных сталей феррито-перлитного класса, аустенитных нержавеющих и мартенситостареющих сталей, алюминиевых и титановых сплавов. Определено влияние технологических особенностей ведения процесса сварки (состава защитной атмосферы, формы присадочных материалов и др.) на качество сварного шва. Выполнено сравнение свойств изделий материалов, сваренных лазерной сваркой и другими видами сварки, в результате чего определены наиболее эффективные области использования лазерной сварки.
Проведен большой комплекс работ по исследованию механических, коррозионных, стойкостных и эксплуатационных характеристик сплавов и изделий после различных видов лазерной обработки (сварки, закалки, наплавки и т.д.). В процессе исследований разработан ряд оригинальных методик (определение внутренних напряжений рентгеновским методом, методика лазерного масс-спектрометрического анализа и т. д.). разработаны рекомендации по выбору режимов лазерной обработки с учетом получения наилучшего комплекса свойств.
Разработаны принципы широкомасштабного внедрения лазерных технологических процессов в народное хозяйство на основе анкетирования основных отраслей машиностроения и приборостроения, выявления наиболее массовых задач, определения наиболее массовых потребителей лазерной техники. Указанные принципы апробированы на базовых лабораториях НИЦТЛ на заводах "Салют", "Знамя труда", ЗИЛ, в региональных инженерных центрах (г.Люберцы и Алма-Ата), а также при внедрении конкретных технологических процессов на ряде предприятий - со значительным экономическим эффектом:

сварка карданных валов на ПО "АвтоЗИЛ";
лазерная закалка деталей станков на Ивановском СПО

Разработка методов, элементов и систем лазерной оптики

Проведены комплексные исследования но созданию элементов силовой, проходной и отражательной оптики с малым уровнем термодеформаций. Разработан комплекс нестандартной аппаратуры для прецизионных измерений характеристик оптических элементов v коэффициентов зеркального и диффузного отражений, коэффициента поглощения, эллипсометрических параметров.
Разработана технология обработки и нанесения покрытий, изготовлены элементы отражательной оптики с коэффициентом отражения r=99,5-99,7 % для l =10.6 мкм и проходной оптики с суммарными потерями 0,15.-.0.2%, что соответствует лучшим результатам зарубежных фирм.
Разработана методика расчета и технология изготовления плоских дифракционных оптических элементов для преобразования амплитуды и волнового фронта излучения СО₂-лазеров. Созданы экспериментальные образцы ответвителей, делителей излучения мощных (до 5 кВт) СО₂-лазеров на заданное число пучков равной интенсивности, фокусаторов излучения.
Созданы выходные зеркала с изменяемым по радиусу коэффициентом отражения для С0₂-лазеров мощностью до 5 кВт, что позволило реализовать близкий к одномодовому режим генерации излучения при максимальных мощностях.
Разработана конструкция, технология изготовления и изготовлены элементы, совмещающие функции зеркала и приемника излучения.
Разработаны адаптивные зеркала для компенсации фазовых искажений волнового фронта лазерного излучения. Проведены исследования характеристик излучения СО₂ - эксимерных, твердотельных лазеров и лазеров на парах меди с адаптивными зеркалами в резонаторах. Показана возможность эффективного управления модовой структурой и мощностью генерации.
Разработаны программно-управляемые сканаторы излучения мощных технологических лазеров, том числе с охлаждаемыми зеркалами, для создания требуемых распределений интенсивности излучения на поверхности изделий.
Создано выходное зеркало резонатора лазера с изменяемой прозрачностью на основе эталона Фабри-Перо с переменной базой. Получен импульсно-периодический режим генерации СО2-лазера с непрерывной накачкой. Реализован способ управления и стабилизации мощности излучения СО2-лазера с таким зеркалом в резонаторе.

Исследование и разработка процессов лазерной газофазной и жидкофазной фотохимии

Проведен цикл экспериментальных и теоретических исследований физических основ ИК-лазерного многофотонного возбуждения многоатомных молекул, внутримолекулярной релаксации, спектроскопии и неравновесной химической кинетики, заложившей фундаментальные основы лазерных микротехнологий - неравновесного газофазного химического синтеза, лазерного разделения изотопов и др.
Создан новый метод фотодиссоционной ИК-спектроскопии для изучения спектров возбужденных молекул, свободных от неоднородного уширения. Показана роль Ферми-резонансов в формировании ИК спектров высоковозбужденных молекул. Показана возможность селективного воздействия ИК лазерного излучения на сильновозбужденные молекулы, позволяющего увеличить эффективность лазерного разделения изотопов и направленного ИК лазерохимического синтеза. Разработана квантовая теория внутримолекулярной релаксации в изолированной молекуле.
Предложена технология неравновесного лазерохимического синтеза термически нестойких химических соединений, создана теория ИК многофотонного поглощения и распада молекул и неравновесных газофазных реакций. Построены экспериментальные установки, где осуществлен синтез ряда фотоорганических соединений.
На основе оригинальных теоретических моделей создан комплекс прикладных программ для расчета многофотонного возбуждения, неравновесной химической кинетики и внутримолекулярной динамики, а также численного анализа динамических систем - фрактальной размерности траекторий, полного спектра показателей Ляпунова, интегралов движения, динамических Фурье-спектров. Впервые показана возможность неполного перемешивания - хаотического, но неэргодического движения.
Разработана аналитическая модель кристаллизации тепло- и массопереноса при лазерной обработке материалов, а также пленок и волокон. Предложен механизм возникновения морфологической неустойчивости при проплавлении и кристаллизации при осаждении пленок из газовой фазы.
Разработаны физико-химические основы технологического процесса ИК лазерохимического газофазного осаждения пленок гидрогенизированного аморфного кремния, разработан новый метод лазерного осаждения металлических пленок с использованием техники сверхкритических жидкостей.

Взаимодействие излучения с поверхностью различных сред, нелинейная оптика поверхности, создание новых лазерных технологий для микро- и оптоэлектроники

Проведен цикл экспериментальных и теоретических исследований физических основ ИК-лазерного многофотонного возбуждения многоатомных молекул, внутримолекулярной релаксации, спектроскопии и неравновесной химической кинетики, заложившей фундаментальные основы лазерных микротехнологий - неравновесного газофазного химического синтеза, лазерного разделения изотопов и др.
Создан новый метод фотодиссоционной ИК-спектроскопии для изучения спектров возбужденных молекул, свободных от неоднородного уширения. Показана роль Ферми-резонансов в формировании ИК спектров высоковозбужденных молекул. Показана возможность селективного воздействия ИК лазерного излучения на сильновозбужденные молекулы, позволяющего увеличить эффективность лазерного разделения изотопов и направленного ИК лазерохимического синтеза. Разработана квантовая теория внутримолекулярной релаксации в изолированной молекуле.
Предложена технология неравновесного лазерохимического синтеза термически нестойких химических соединений, создана теория ИК многофотонного поглощения и распада молекул и неравновесных газофазных реакций. Построены экспериментальные установки, где осуществлен синтез ряда фотоорганических соединений.
На основе оригинальных теоретических моделей создан комплекс прикладных программ для расчета многофотонного возбуждения, неравновесной химической кинетики и внутримолекулярной динамики, а также численного анализа динамических систем - фрактальной размерности траекторий, полного спектра показателей Ляпунова, интегралов движения, динамических Фурье-спектров. Впервые показана возможность неполного перемешивания - хаотического, но неэргодического движения.
Разработана аналитическая модель кристаллизации тепло- и массопереноса при лазерной обработке материалов, а также пленок и волокон. Предложен механизм возникновения морфологической неустойчивости при проплавлении и кристаллизации при осаждении пленок из газовой фазы.
Разработаны физико-химические основы технологического процесса ИК лазерохимического газофазного осаждения пленок гидрогенизированного аморфного кремния, разработан новый метод лазерного осаждения металлических пленок с использованием техники сверхкритических жидкостей

Исследование лазеростимулированных фотохимических и фотобио-логических реакций в биомолекулах и клетках, разработка и создание специализированных лазерных медицинских систем

В цикле работ по исследованию механизмов воздействия низкоинтенсивного (менее 1 Вт/см²) лазерного излучения на клеточные структуры были выявлены фундаментальные механизмы лазерной биостимуляции. Результаты этих исследований во многом явились основой для разработки методов низкоинтенсивной лазерной терапии, успешно используемых в практическом здравоохранении.
На основе этих работ начаты исследования возможностей использования методов лазерной биостимуляции в генной инженерии и биотехнологических производствах особо ценных продуктов (вакцины, гормоны и т.д.). В модельных экспериментах было продемонстрировано увеличение выхода генных трансформантов под воздействием лазерного облучения: в 5-10 раз за счет повышения выживаемости микроорганизмов в традиционных технологиях и в 1,2-1,5 раза вследствие прямого воздействия на проницаемость клеточных мембран.
Разработана и полностью внедрена в клиническую практику методика лечения язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Получены два авторских свидетельства, серебряная медаль ВДНХ и почетный знак "Изобретатель СССР", выпущена рекомендация Минздрава СССР.
Установлены количественные закономерности регуляторного воздействия видимого, ближнего УФ и ближнего ИК излучения на метаболизм кариотических примитивных и сложных эукариотических клеток. Сформулирован принцип регуляторного воздействия видимого, ближнего УФ и ближнего ИК излучения на клетку. Предложены схемы передачи и усиления регуляторного сигнала в эукариотической и прокариотической клетке. На основе этих результатов предложен молекулярный механизм низкоинтенсивной лазерной терапии.
Предложены и исследованы механизмы двух методов селективного воздействия импульсным лазерным излучением в УФ, видимой и ближней ИК областях на покоящиеся опухолевые клетки по сравнению с активно пролиферирующими клетками. Обнаружено существенное влияние предварительного воздействия на клетку видимым лазерным излучением на ее стойкость к последующему g-облучению. Эти результаты являются основой для дальнейшего развития методов лазерной радиопротекции и радиосенсибилизации.
Разработан новый метод лазерного напыления биологически совместимых покрытий на различные материалы, используемые для протезов в ортопедии, стоматологии и кардиологии.
Исследованы физико-химические механизмы лазерного испарения твердых тканей для микрохирургии, а также механизмы разрушения биоткани под воздействием мощного импульсного излучения эксимерных лазеров УФ-диапазона. Результаты этих исследований легли в основу практических методов лeчения, используемых в кардиологии и в офтальмологии - соответственно лазерной ангиопластики и лазерной кератопластики. В настоящее время эти исследования развиваются применительно к задачам по реконструктивной хирургии костных и хрящевых тканей. Разработаны процессы УФ лазерной абляции роговицы глаза. На основе этих процессов разработана и передана в клиническую практику новая операция коррекции зрения путем лазерной кераэктомии.
В 1988-1989 г.г. были начаты работы по созданию и подготовке производства нового поколения лазерных медицинских установок - "интеллектуальных" систем, включающих средства мониторинга лазерных процедур адаптивного управления и информатики. Были созданы экспериментальные образцы лазерных терапевтических приборов и комплекса периферийных устройств ("Инструментария"), которые проходят в настоящее время клиническую апробацию. Разработан макет комбинированной лазерной хирургической установки на основе СО₂ и Nd-ИАГ лазеров, имеющей высокую клиническую эффективность за счет сочетания высоких режущих и коагулирующих свойств излучения с различными длинами волн. В соответствии с задачами создания "интеллектуальных" лазерных медицинских систем начата разработка соответствующих аппаратных программных и методических средств. Проведено исследование возможностей оптоакустических методов и датчиков контроля состояния биотканей в зоне лазерного воздействия при хирургических операциях.
Проведена разработка комплексной информационной системы лазерной терапии "Латисса-01", для обеспечения информационно-методической и организационно-технической поддержки лечебного процесса, которая включает базы данных по методикам лазерной терапии и регистрации пациентов, что позволяет врачу оперативно получить информацию о режимах и других условиях проведения лазерных процедур, а также применяется в учебном процессе для подготовки специалистов в области лазерной терапии.
Для обеспечения базы апробации разрабатываемых технических и информационных средств лазерной медицины совместно с НП МГУ и поликлиникой 202 ГМУ г.Москвы создан научно-практический участок лазерной медицины, на основе которого ведется отработка информационного обеспечения и диагностических методов, а также, наряду с научными исследованиями, предоставляются услуги по лечению широкого круга заболеваний.

Разработка методов, приборов и систем лазерного экологического и промышленного контроля и лазерной диагностики для научных исследований

Разработана методика измерений, программное обеспечение и созданы экспериментальные образцы двух типов доплеровских лидаров: на базе непрерывного и TEA СО₂-лазеров для измерения проекции скорости ветра на направление зондирования в атмосфере. Увеличение чувствительности и дальности работы лидаров осуществляется за счет гетеродинного приема рассеянного излучения.
Разработан и создан многофункциональный газоанализатор на базе плавноперестраиваемого лазерного источника, работающего в области 2-4 мкм. Проведены эксперименты по анализу спектра атмосферной трассы (до 1 км).
Разработана компьютерная база спектральных данных для атмосферных и ряда примесных газов и паров.
Разработана методика диагностики заболеваний по измерениям концентраций специфических компонент с помощью спектрального анализа выдыхаемого воздуха .
Разработан и изготовлен опытный образец лазерного интерферометра на базе двухчастотного и стабилизированного He-Nе лазера с зеемановским расщеплением мод, с автоматической коррекцией флуктуаций частоты.
Разработаны теоретические основы ИК люминесцентного и интерферометрического методов диагностики энергетических параметров колебательно-возбужденных молекулярных газов, экспериментально исследована методом ИК люминесценции топология энергетического колебательного распределения молекулярного СО₂-газа в разрядной камере БПЛ. Экспериментально исследованы оптические параметры неравновесно-возбужденного молекулярного газа, выявлено влияние изменения поляризуемости молекул на рефракцию при колебательном возбуждении.

Создание перспективных типов технологических лазеров

Разработан типоряд технологических СО₂-лазеров средней мощности (базовая модель - ТЛ-1.5) с быстрой поперечной прокачкой активной среды. Диапазон выходных мощностей 1,5-4 кВт. Эти лазеры с возбуждением активной среды разрядом постоянного тока имеют моноблочную конструкцию. Опытным производством НИЦТЛ РАН освоен серийный выпуск таких лазеров. Этот типоряд лазеров - единственный в России и странах ближнего зарубежья, соответствующий международным требованиям, предъявляемым к технологическим лазерам. НИЦТЛ поставил лазеры этого типа в Чехию, Китай, Индию, Югославию, Болгарию, на Кубу.
Разработан типоряд мощных технологических лазеров (базовая модель - ТЛ-5М) в диапазоне выходных мощностей 5.15 кВт. Отличительной их особенностью является глубоко секционированный катод, что позволяет организовывать устойчивый секционный разряд в большом объеме при длительном ресурсе газоразрядной камеры. Последняя модификация лазера обладает возможностью работать в импульсно-периодическом режиме. Опытным производством НИЦТЛ РАН освоен серийный выпуск таких лазеров. Лазеры этого типа - единственные мощные технологические лазеры, выпускаемые в России.
Разработан типоряд технологических СО₂-лазеров (базовая модель - МТЛ-2) с возбуждением активной среды разрядом переменного тока, являющихся двумерной сборкой волноводных диффузионных лазеров. Благодаря однородному в диапазоне мощностей 0.5-6 кВт пространственному распределению излучения, простоте и надежности конструкции, эти лазеры являются оптимальным источником излучения для лазерной поверхностной обработки материалов. Зарубежных аналогов не имеют. Опытным производством НИЦТЛ освоен серийный выпуск этих лазеров.
Разработан опытный образец уникального импульсно-периодического СО₂-лазера - ИПТЛ-2 - со средней мощностью 1.5 кВт для задач лазерной обработки материалов.
Разработаны импульсно-периодические твердотельные технологические лазеры со средней мощностью 300 и 600 Вт с широким диапазоном перестройки частоты и длительности импульсов генерации.
Созданы экспериментальные образцы эксимерных лазеров с частотой импульсов излучения 100 Гц и энергией в импульсе 100 и 200 мДж, используемые в экспериментах по лазерохимическому осаждению пленок из газовой фазы, фотополимеризации олигоэфиракрилатов, лазерному распылению материалов.

Разработка, создание и внедрение автоматизированных лазерных комплексов и лазерных технологических процессов

С целью оптимального использования технологических возможностей лазерного излучения проведена разработка широкой гаммы автоматизированных лазерных технологических комплексов (АЛТК). На базе технологических СО₂-лазеров ТЛ 1.5, ТЛ 2.5. ТЛ-5M и других разработаны:

Универсальные АЛТК для резки листовых материалов с различными габаритами рабочего пространства: 1х2 м; 1,6х2,5 м; 2х4 м; 3,2х6,3 м
Универсальные АЛТК для сварки резки, термообработки с использованием столов-манипуляторов изделий с габаритами рабочего пространства 0,4х0,4 м, 0,63х0,63 м и 1х1 м
В кооперации с различными предприятиями в нашей стране (НИТИ "Прогресс", стерлитамакское СПО, ВНИИ Автогенмаш и др): и за рубежом (Болгария, Словакия) освоен промышленный выпуск АЛТК

Создан ряд специализированных лазерных технологических комплексов для выполнения уникальных операций:

Лазерный прокатный стан для сварки труб большого диаметра на Новомосковском трубном заводе
Лазерный комплекс для сварки тонкостенных труб

Осуществлено широкомасштабное внедрение лазерных технологических комплексов на предприятиях и в различных организациях АЛТК для резки листовых материалов внедрен более чем на 50 предприятиях, среди которых - ПО "АвтоЗИЛ", Бирская фабрика художественных изделий, НПП "Спектрум", АО "Автор", "Светотехника", ПО "УралАЗ", Московский ДОК-13, ПО "Ижорэнергомаш" и др. АЛТК для термоупрочнения поставлены на восьми предприятиях, среди которых Могилевский лифтостроительный завод, Карачаровский механический завод, Быковское авторемонтное предприятие, депо "Великие Луки" и др.

Разработка принципов автоматического управления технологическими лазерами, комплексами и процессами, создание специализированных средств автоматизации и программного обеспечения систем управления

Разработан и внедрен в опытное производство типоряд МПСАУ специализированных микропроцессорных контроллеров для управления ТЛ ЛТК, приборов лазерной медицины, экологии.
Разработан и внедрен в опытное производство типоряд источников питания лазерных установок; типоряд преобразователей частоты большой мощности для питания асинхронных двигателей переменного тока средств прокачки ТЛ; типоряд приводов постоянного тока для систем технологической оснастки ЛТК.
Разработаны системы адаптивной стабилизации мощности излучения и автоподъюстировки мощных технологических лазеров