Новый «плотный» лазер создают в Томске

Прибор будет использоваться в авиа- и судостроении для резки и сварки особо толстых металлов. Дело в том, что с ростом мощности лазер хуже фокусируется. А идея томских ученых позволяет увеличить не просто мощность, а мощность «в пятне», то есть повысить плотность излучения.

Специалисты томского Научно-внедренческого предприятия (НВП) «Топаз» разрабатывают лазерную установку для резки и сварки толстых металлов, которая не имеет аналогов в мире. Об этом сообщила пресс-служба инновационных организаций Томской области.

«Наша идея позволяет при меньшей мощности получить более высокую плотность мощности излучения, чем у стандартных систем, – пояснил директор НВП "Топаз" Михаил Левицкий. – Для резки и сварки толстых металлов требуется мощность от 10 кВт, а мы можем при 1 кВт получить результат по плотности мощности лучше, чем обычный источник».

С момента появления в 60-х годах XX века первых лазеров прогресс шел по пути увеличения их мощности. Однако оказалось, что с ростом мощности лазер хуже фокусируется. Мощность современных волоконных лазеров достигает 100 кВт, но проблема с фокусировкой не позволяет эффективно использовать эти машины.

«Когда растет мощность, увеличиваются энергозатраты, но при этом плотность мощности сфокусированного излучения растет значительно медленнее. Мы хотим увеличить не просто мощность, а плотность мощности "в пятне"», – объяснил ученый.

Синтезированный источник с улучшенной фокусировкой фирмы «Топаз» – это волоконный лазер, который сам управляет излучением и настраивается полностью автоматически. Вес компактной установки составит не более 30 килограммов, что позволит монтировать ее на промышленных роботах.

«Система позволяет работать на достаточно больших расстояниях, – добавил директор компании. – Если у обычной лазерной головки для резки металлов расстояние от оптической линзы до мишени максимум 30 сантиметров, то мы можем задать дистанцию до десяти метров и обрабатывать металлы в труднодоступных местах. При этом плотность мощности остается практически такой же».

Потребность в эффективных устройствах для дистанционной резки и сварки толстых металлов достаточно высока в судостроении, авиастроении, строительстве с использованием крупногабаритных конструкций – везде, где деталь нельзя «принести и поставить на стол».

«Топаз» ведет переговоры с крупными российскими предприятиями, и многие компании относятся к идее с интересом.

«Сейчас никто не знает технологических режимов для объектов, которые будут обрабатываться установкой, но у нас есть уверенность, что крупные компании пойдут по этому пути. Поэтому временной запас, который мы имеем сейчас, нам на руку», – уверен Левицкий.

Проект реализуется в партнерстве с учеными из Института оптики атмосферы СО РАН. НВП «Топаз» совместно с компанией «СИГМА-Томск» Роснано создали предприятие для реализации этого проекта. Проект создания лазерной установки признан одним из лучших на российском Startup-туре, участие в его финансировании примет Фонд «Сколково».

В течение года разработчики планируют сделать макет, который позволит демонстрировать потенциальные возможности установки. Затем будет создан полномасштабный образец, а после испытаний последует этап коммерциализации.

Научно-внедренческое предприятие «ТОПАЗ» создано в 1997 году на базе лаборатории лазерных технологий, организованной в 1991 году сотрудниками Института оптики атмосферы СО РАН в рамках Научно-внедренческого объединения «ТОПАЗ», одного из первых предприятий в СССР, действующих под эгидой комсомола (1989).

Направления деятельности: научно-технические разработки и производство лазерных технологических систем различного применения, услуги и консультации в области лазерной обработки материалов (резка, нанесение изображений, маркировка).

Томский инновационный центр лазерных и оптических технологий (ТИЦЛОТ) создан в 2003 году совместно НВП «ТОПАЗ» и Институтом оптики атмосферы СО РАН при поддержке администрации Томской области. ТИЦЛОТ – это открытая организация по принципу некоммерческого партнерства, в состав которой могут входить любые научные, научно-образовательные учреждения и предприятия, деятельность которых связана с исследованиями в области лазерных и оптических технологий, разработкой и использованием лазерного оборудования.