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从2014慕尼黑上海光博会看激光发展趋势

这几天,上海地铁2号线异常拥堵,龙阳路周边的酒店已无栖身之地。究其原因:2014慕尼黑上海光博会在上海新国际博览中心举行。

   作为亚洲领先的激光、光学、光电展,慕尼黑上海光博会(LASER World of PHOTONICS CHINA)自2006年起每年在中国上海举办,展会汇聚行业领袖与技术精英,全方位展示业内各种设计新颖、科技领先的创新产品、全新有效的解决方案和紧跟潮流的应用技术,短短八年已迅速成长为中国激光和光电领域的顶级展会。

   从本届展会现场来看与其说是光博会,倒不如说是激光展。激光产品展出已大大超出了既定范围。中国是制造业大国,从这里就可以清晰看见:激光,作为新型的生产加工设备关键技术,已经开始渗透到这个制造业大国的血脉中。

   本届慕尼黑上海光博会主要集中展示涵盖激光加工与生产技术、激光器与光电子、光学与光学制造、检测和质量控制等四大板块的全方位产品内容,来自18个国家600多家国内外参展商参展,展示面积达34,500平方米,接待来自世界各地的科研及工业领域的用户、专家与学者37,000余人。广东激光产业近40家企业参与。

激光加工技术凭借其在工业行业的影响力聚集众多企业参展,就连非工业企业也汇集一大批终端行业用户慕名而来。

   3D 打印在中国市场的高温已经愈演愈烈,大族、华工、伊欧、金运、基恩士、雷尼绍、山东能源、徕斯机器人等企业均陆续推出了增材制造、激光融覆相关的技术和产品,引来众多目光,就连新加盟的增材制造企业煜宸和点晶,也带来他们最新的产品,向工业界展示其在加工制造上的无限潜力!

   借助这一契机,国内著名激光厂商大族、华工、金运、一品、金强等厂商展示激光在乐器行业中的应用。吸引雅马哈乐器音响(中国)投资有限公司、上海爱韵乐器有限公司、金音乐器集团等众多著名乐器生产商参观。

   激光切割和激光雕刻这两个术语在加工木材时有独特的定义。来自长沙九木工贸有限公司、博纳圣木业(北京)有限公司、天津一林木工机械制造有限公司等木业公司参观,无疑为激光展商大恒、卓锐、热刺、永利等提供一次绝佳的合作机会。

   激光雕刻机是激光加工领域技术最成熟,应用最广泛的技术之一。凭借这一优势和技术,激光雕刻迎合了国际服装加工的新潮流。斯拓针织机械(上海)有限公司、上海新纺织产业用品有限公司、苏州市纺织轻工进出口有限公司、丰田纺织中国有限公司等众多纺织企业接踵而至驻足展厅,使金运、华必大、楚天、镭射麦克、博业等展商喜出望外。

   激光技术开创了科技文化产品新的模式,促使光、机、电、影、美学、艺术的有机融合,创造出极富文化底蕴和独具匠心的艺术精品,激光展商联赢、金强、光谷诺太、铭镭等打造的文化礼品在业界具有鲜明的特性,无锡霸勋礼品公司、深圳迪嘉礼品有限公司、上海欣辰工艺礼品有限公司等众多礼品公司的加盟,为慕尼黑上海光博会注入了新的活力。

   总之,慕尼黑上海光博会给人们留下深刻印象和太多的商机,不仅目睹了绝无仅有的激光技术和科技产品,而且从中也发现激光向纵深领域发展的许多蛛丝马迹,激光在工业和社会生活中的应用已成为必然趋势!

发布时间 : 2017-11-14

大族金石凯推出国内首款自动化齿轮激光焊机

随着科学技术的进步,激光焊接技术因其高精度、深穿透、高能量密度、适应性强等众多优点,应用领域越来越广,受到航空航天、机械电工,尤其是汽车制造业的高度重视。激光焊接在汽车制造中的应用始于变速器的齿轮焊接,为了减轻齿轮质量,减小体积和加工难度,节约原材料,发达国家已将整体加工的齿轮组或齿轮轴改为分体加工,然后将两部分焊接在一起,形成一个整体。

  在此前景下,武汉大族金石凯激光系统有限公司成功研发了高功率齿轮激光焊接机,该设备是我国首款提供汽车变速箱齿轮、齿轮轴激光焊接的专用设备,采用转盘式四工位设置,既完善了焊接过程中的压料装置,同时为自动上下料提供了便利条件,使得生产能力提高40%。

  高功率齿轮激光焊接机由3500W CO2激光器、水冷机组、焊接机床、数控系统、外光路系统、激光焊接头、压料装置、保护气单元、二维上下料装置及其控制系统、预热系统等组成。整个系统的各项技术指标和性能均达到国际领先水平,不仅软硬件配置合理,而且运行稳定可靠。

  21世纪汽车工业正在步入能按照用户要求进行柔性模块式生产的方式,大族金石凯相信,激光焊接技术及其激光加工技术在汽车领域中一定会有更大的发展,成为汽车工业中重要的加工方式。

发布时间 : 2017-11-14

飞秒激光安全性:已斩获两项诺贝尔奖

1999年Ahmed H.Zewail因飞秒激光斩获第一座诺贝尔奖 

  1999年10月12日,瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授于埃及和美国双重国籍的物理化学和化学物理学家艾哈迈德·泽维尔(Ahmed H.Zewail),以表彰他在利用飞秒激光脉冲研究化学反应方面的开拓性工作。 

  科学家简介 

  泽维尔教授1946年2月26日生于埃及,1967年毕业于埃及亚历山大大学,并于1969年获得硕士学位。同年赴美国宾夕法尼亚大学化学系攻读博士。 1974年获博士学位后,成为加州大学伯克利分校研究所的博士后研究员。1976年,他被聘为加州理工学院化学系教授,两年后成为终身教授。1990年以来,他一直是该系的林纳斯.鲍林荣誉教授。同时他还是美国国家科学院院士,美国艺术和科学院院士,美国哲学会会员,第三世界科学院院士,欧洲艺术、科学和人文学院院士,美国物理学会会员。1998年埃及还发行了一枚印有他本人肖像的邮票以表彰他在科学上取得的成就。 

  成果介绍: 

  早在30年代科学家就预言到化学反应的模式,但以当时的技术条件要进行实证无异于梦想。80年代末泽维尔教授做了一系列试验,他用可能是世界上速度最快的激光闪光照相机拍摄到一百万亿分之一秒瞬间处于化学反应中的原子的化学键断裂和新形成的过程。这种照相机用激光以几十万亿分之一秒的速度闪光,可以拍摄到反应中一次原子振荡的图像。他创立的这种物理化学被称为飞秒化学,飞秒即毫微微秒(是一秒的千万亿分之一,10-15秒),即用高速照相机拍摄化学反应过程中的分子,记录其在反应状态下的图像,以研究化学反应。人们是看不见原子和分子的化学反应过程的,现在则可以通过泽维尔教授在80年代末开创的飞秒化学技术研究单个原子的运动过程。 

  泽维尔的实验使用了超短激光技术,即飞秒光学技术。如同电视节目通过慢动作来观看足球赛出色镜头那样,他的研究成果可以让人们通过“慢动作”观察处于化学反应过程中的原子与分子的转变状态,从根本上改变了我们对化学反应过程的熟悉。泽维尔通过“对基础化学反应的先驱性研究”,使人类得以研究和猜测重要的化学反应,泽维尔因而给化学以及相关科学领域带来了一场革命。 

  2005年John L. Hall 和Theodor W. Hansch斩获第二座诺贝尔奖 

  2005年10月4日,瑞典皇家科学院宣布,将2005年诺贝尔物理学奖授予美国教授约翰·霍尔(John L. Hall)和德国教授西奥多·汉施(Theodor W. Hansch)。霍尔和汉施通过对精密光谱学的研究,在光的超高精密测量方面做出了突出贡献,使得人们可以精确地测得原子和分子的光学颜色,还可以把对光频率的测量精确到15位数。  

  科学家简介: 

  霍尔生于1934年,1961年获卡内基理工学院博士学位,1964年获匹兹堡剑桥技术学院物理学博士学位,美国标准技术研究院高级科学家(Senior Scientist)、美国科罗拉多大学JILA成员。汉施1941年出生,1969年获海德堡大学博士学位,目前担任德国马克斯—普朗克学会下属的量子光学研究所所长,同时担任慕尼黑路德维希-马克西米利安大学物理学教授。 

  成果介绍: 

  霍尔和汉施在利用飞秒激光进行超精密光谱学测量方面成就斐然,尤其为完善“光梳”技术做出了重要贡献。所谓的“光梳”是指拥有一系列频率均匀分布的频谱,这些频谱仿佛一把梳子上的齿或一根尺子上的刻度。“光梳”可以用来测定未知频谱的具体频率。在20世纪末期,霍尔和汉施对“光梳”技术进行了有效改进,其精度目前已经可以达到小数点后15位。由于霍尔和汉施的工作,“光梳”等技术的测量精度有望在未来进一步提高,并将在很多领域找到用武之地。这些技术有望改进现有的全球定位系统,提高太空望远镜的观测精度。另外,类似的超高精度测量技术,也可能应用于研究物质和反物质的关系,以及用于检测某些自然界常数可能产生的变化。 

  飞秒激光是医学发展的必然趋势。飞秒激光的出现,使人类第一次在眼角膜手术上离开了手术刀,真正实现了“全程无刀手术”,把激光治近视手术推向了一个更精确、更安全、更清晰的新高度。 

  2005年,爱尔眼科首次将飞秒激光近视引入国内。早在我国引用飞秒激光之前,英美等发达国家早已在海军陆战队和战机飞行员中开展飞秒制瓣的激光手术,那些特种士兵优先接受这种手术,不仅能提高夜视力,还能使成像能力更加精细。 

发布时间 : 2017-11-14

世界最大激光器成功产生类似恒星内核能量

据最新消息,世界上最大的激光器——美国国家点火装置(NIF)于近日获得了重大突破,成功产生了类似恒星内核的巨大能量,是人类科技史上的一次重大进步,对社会的发展影响巨大。

    核物理学的一项新进展使核聚变能源正在“升温”。日前发表在英国《自然》杂志上的论文称,美国国家点火装置的科学家现已通过实验证明,核聚变反应释出的能量比燃料(用于引发核聚变反应)吸收的能量多。这项发现标志着核聚变能源将步入新时代,研究的下一个目标将会是实现“总增益”,即系统产生的能量必须超过进入系统的能量。

    惯性约束核聚变是一种产生核聚变能量的方法,其操作原理是把燃料芯块的温度提高,从而引发内爆和燃料压缩。实现受控核聚变条件比较苛刻,输出能量大于输入能量要求密度和约束时间的乘积达到一定要求。

世界最大激光器成功产生类似恒星内核能量

    而美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室拥有的世界最大激光器——被称为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF),其有能力产生类似恒星内核的热与力。尽管设计初衷是用来模拟核爆,属于美国“无爆炸核试验”不可或缺的部分,但该装置自落成起就让世人广泛注意到它更具魅力的一点——实现核能发电。人类能于实验室中获得“取之不尽用之不竭”核聚变能源。

    此次通过国家点火装置,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的奥马尔·哈瑞肯教授及其科研团队在惯性约束聚变中成功克服障碍,实现了“燃料增益”。在实验中,他们使用192支激光,替一颗燃料芯块进行加热和压缩直至核聚变反应发生。研究结果表明,核聚变反应产生的能量,大约是以前纪录的10倍。

    世界最大激光器“人造太阳”成功产生类似恒星内核能量,其成功意义非凡,它不仅是人类历史上威力最大的一次激光脉冲发射,也是人类在核聚变探索之路上的一座里程碑。

发布时间 : 2017-11-14

广东骨科研究院借3D打印 髋臼骨折病人手术当天可翻身

张先生因意外摔坏了骨盆,日前,他在南方医科大学第三附属医院(广东省骨科研究院)进行了髋臼骨折整复内固定手术,当天就可以翻身了。

    昨日,笔者在医院看到张先生,发现这个原本需要开大口子的大手术,医生只在其腹部开了4个小孔,就在腹腔镜下完成了手术。术前,专家通过3D打印出全仿真的骨盆,进行了模拟手术。据了解,这是世界首例在腹腔镜下成功实施的髋臼骨折整复内固定手术。

    43岁的张先生意外从3米高坠落,致右髋臼骨折,入院时伤势严重。“如果做传统手术,需要给患者开20多厘米的口子,在右髋打钢钉,手术时间长、出血量大、恢复慢。”省骨科院骨伤科的曾参军教授说。

    为了减轻患者的痛苦,医生决定采用3D和微创技术。据曾参军介绍,专家设计了一个手术方案:先对张先生骨盆进行三维重建模拟复位,再采用3D打印技术,将他的仿真骨盆模型按照1∶1的比例打印出来,并进行钢板、螺钉数据测量,钢板预弯,螺钉进入途径设计等一系列术前模拟手术,最终才在腹腔镜辅助下实施髋臼骨折内固定术。

    手术如期进行。医生首先在腹壁上打4个小孔,将腹腔镜置于腹膜外建立气腹,充分“显露”髋臼骨折部位,将预弯的钢板放置到最佳位置,并钻孔植入螺钉。由于术前螺钉长度已精确测量,手术中反复预弯钢板及测量螺钉的时间大大减少。术后复查钢板位置及螺钉植入方向长度与术前3D打印模拟手术完全匹配。

    “真正的内固定时间不到1小时,前后出血仅80毫升。如果按照传统术式来做,出血至少得1000毫升。”曾参军表示,传统髋臼骨折切开复位手术的康复周期很长,“但这次微创手术由于伤口小,疼痛轻,患者当天就可翻身,次日就能坐起来。”

发布时间 : 2017-11-14

Navia无人驾驶汽车发布 激光雷达技术

据国外媒体报道,在2014国际消费电子(CES)展上,Induct Technology 公司展出了世界上第一款可投入商业运营的无人驾驶汽车,并将其命名为Navia。

Navia无人驾驶电动汽车由全球多家公司合作研发,其电池技术来源于英国OXIS能源公司,车辆测试由英国牛津的卡拉姆科学中心承担。此外,瑞士以及新加坡企业也参与其中。

Navia为全电动汽车,通过安装在车底部以及铺设在道路上的电磁感应线圈获得驱动所需电力。此外,该车型还可使用电池作为能源。在使用充电电池时,Navia最大时速为每小时12.6英里(约每小时20千米),充满电所需时间为6小时。该无人驾驶汽车还可使用超级电容以替代电池进行供电,仅需15秒的充电时间就可行驶1.6英里。

Navia无人驾驶汽车通过激光雷达对周边环境进行扫描识别, 从而引导车辆行进。该导航系统最大扫描范围为200码(约180米),精确度为厘米级。当激光雷达发现障碍物后,会控制车辆减速或停车,并重新选择安全路线继续前进。在这辆车上,没有司机,没有方向盘,也没有踏板。乘客们通过智能手机或电脑即可召唤Navia来到他们身边,并将他们送至目的地。

Induct Technology公司业务总经理亚德里安•苏斯曼表示,Navia的工作方式,就好像一部电梯,按照设定好的程序和路线行驶。如果途中遇到阻碍或是特殊状况,它就会停下来,然后乘客即可寻求帮助。

不过遗憾的是,由于当前法律的限制,Navia还不能在公路上行驶。此外,该车软件系统还未完善,不能识别交通信号灯等设施。对此,Induct Technology公司表示,该车当前的主要应用范围是校园通勤,工厂车间,以及大的超级市场。尽管Navia价格不菲,单台售价25万美元(约合人民币150万元),但现在依然得到了4家美国客户的订单。

编辑点评:无人自主驾驶汽车以前只存在于科幻小说之中。而随着科技的发展,这一构想正在逐步实现。如今,我们的汽车正朝着智能化,网络化的方向发展,Navia作为首款商业化的智能化无人驾驶车型,无疑为智能汽车的发展迈出了坚实的一步。

发布时间 : 2017-11-14

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