пів лазерних технологічних установок невеликий. Частина енергії випромінювання (до 10%) втрачається при проходженні оптичних діафрагмірует і фокусуючих систем. Чим складніше оптичні системи для фокусування з лучения, тим більше втрати і нижче повний ККД. Висока концентрація випромінювання в пляму малих розмірів і, як наслідок, висока щільність потоку істотно знижують втрати енергії за порівняно з іншими джерелами, оскільки немає марного нагріву великих обсягів речовини. Тут і криється енергетичний виграш. Крім того, існують способи зниження втрат енергії на відображення, скажімо, використання поглинаючих покриттів, не вичерпані резерви підвищення ККД. перетворення електроенергії у випромінювання лазерів з різними довжинами хвиль. Взагалі кажучи, щоб правильно оцінити роль лазерів в сучасних технологічних процесах обробки матеріалів, потрібно навчитися оцінювати енергетичні втрати випромінювання на шляху від вихідного вікна лазерної установки до розсіювання цієї енергії в твердому тілі.
Більшість процесів обробки матеріалів променем лазера проводиться при щільності потоку 10 3 - 10 7 Вт/см 2 . У цьому діапазоні в залежно від тривалості впливу випромінювання тіло може нагріватися, плавитися або інтенсивно випаровуватися. Що ж станеться з речовиною, якщо далі збільшувати щільність потоку випромінювання, зберігаючи інші умови досвіду незмінними? Починаючи з деякого значення щільності потоку (для металів 10 8 -10 9 Вт/см 2 ), що вводиться в метал тепло не може бути відведено ні з допомогою теплопровідності, ні збільшенням обсягу випарувався речовини. Поверхневий шар тіла в цьому випадку уподібнюється вибуховій речовині з високою питомою енергією (енергією, що припадає на одиницю маси речовини). Він буквально вибухає і розлітається з високою швидкістю, викликаючи ударну хвилю в навколишньому середовищі, і передаючи імпульс у об'єм тіла. Ударна хвиля починає поширюватися по тілу. Якщо тіло являє собою тонку пластину, то енергія ударної хвилі неістотно розсіюється в речовині і до зворотного сторони пластини доходить хвиля практично тією ж амплітуди, що і поблизу поверхні. Відбиваючись від зворотного боку пластини, ударна хвиля може викликати її механічне руйнування, так як тиск, що діє на зворотну сторону пластини, практично подвоюється.
Якщо підвищувати далі щільність потоку, припускаючи, як і в попередньому випадку, умови в досвіді незмінними, то вже передній фронт імпульсу випромінювання буде створювати поблизу поверхні плазмовий згусток, мало пропускає лазерне випромінювання до поверхні тіла. У цьому випадку енергія випромінювання лазера буде витрачатися в основному на підвищення енергії плазмового згустку (збільшення його температури і швидкості розльоту). Ця область енергетичних параметрів лазерного випромінювання (вище 10 11 Вт/см 2 ) у технологічних процесах зазвичай не використовується, за винятком ряду спеціал...
