激光聚集系统的设计分析

激光是单色性、干涉性和聚焦性非常好的光源，激光器射出的光束是按高斯分布的，高斯光束本身存在着作用能够互换的共扼平面的性质。文章应用高斯光束的瞳平面和像平面的共扼关系，分析激光聚焦系统的两种总体方案的设计。即当物方高斯光束束腰离透镜的距离l远大透镜焦距f,f为极小值；或l接近于零，瑞利距离Z0远大于透镜焦距时，能够获得较小的聚焦束腰。这些结论对于激光器的应用提供了理论上的指导。     

激光催化的研究现状及应用前景

<正> 1 前言自从1960年第一台激光器问世以来,激光已在许多科学技术领域中获得了广泛的应用,取得了许多有意义的结果。激光以其独特的性能——单色、波长可调、高能流密度、短脉冲时间、光束定向、相干等,引起了化学家们极大的兴趣,从而开创了激光化学这门新的学科。进入80年代以后,人们对应用激光化学寄予了很大希望。激光催化则是近几年来激光化学中较为     

提高激光准直精度的一种方法

激光准直中 ,光束漂移是影响准直精度的主要问题 ,为了解决此问题 ,提出了用反馈控制法修正、补偿光束漂移的准直方案 ,对具体的实施方法进行了实验研究。其中 ,利用反馈系统调节反射镜的角度 ,来控制光束漂移一法 ,在激光器预热数分钟后 ,即可实现对光束的二维控制 ,精度可达 0 .1″(5× 1 0 - 7rad)     

激光技术在录井工程中的应用进展及展望

为实现在录井现场对岩性和油气快速、自动识别以及对孔隙快速分析成像,引入了激光技术。从激光技术在实现岩性、油气检测和孔隙成像中的关键因素着手,对激光器选择、发射波长选取、拉曼效应放大和重组分拉曼光谱分离等方面进行了适应性技术研究,形成了激光诱导击穿光谱岩性识别技术、激光扫描共聚焦储集性能评价技术和拉曼激光油气实时评价技术。应用表明,利用激光技术检测岩性平均符合率达88.0%,孔隙度分析最大误差7.9%,气体组分检测分辨率达百万分之一,与同类录井技术相比具有分析快速、数据准确和操作简便等优点。研究认为,通过激光技术在录井现场的适应性研究,增强了录井工程在岩性和油气快速识别、孔隙结构分析等方面的能力,为智能录井提供了一种新的技术手段。      

激光钻井:理解激光和岩石相互作用原理

介绍了激光钻井的研究成果,探讨了许多关键性的问题,最终在不同激光条件下进行了每种岩石样品比能的检测,同时还对样品中分裂/熔化区和熔化/蒸发区的界限进行了更精确的测定.用于激光钻井的激光器主要包括:HF(DF)激光器、化学氧化碘激光器、CO2激光器、CO激光器、游离电子激光器、钕钇铝柘榴石激光器.还介绍了包括切削方案、激光系统、能量传输、钻柱和井底钻具组合、钻井液和固控系统在内的激光钻井系统的发展情况.美国天然气技术研究院将继续开发激光钻孔工具,并尽快使其商业化.     

激光束与填充金属之间的相互作用

扩大激光束焊接（ＬＢＷ）运用范围的一个方法是使用填充金属连接根部间隙或控制焊缝化学成分，使用填充金属也可以用最高的激光输出功率来提高焊件的厚度从而减少激光设备的相对投资。在使用填充金属进行激光束焊接的研究领域内，人们目前研究的方向主要集中在填充金属对焊接金属成分的影响。在激光束焊接中使用填充金属改变了焊接工艺，即在工艺中多增加了一个元素——一根冷的金属焊丝。本文探讨了激光—填充金属之间的相互作用，特别是填充金属的光束反射。往聚焦成锥形的ＣＯ２激光束中加入焊丝引起激光束反射，反射的形式和强度取决于焊丝的输送速度和激光功率，５７％以上的输入激光功率可能被反射了，反射的区域和方向是非常重要的，因为它能加热并熔化熔池底部或边缘的未熔金属，从而影响合适的焊接参数。聚焦镜片对反射也有影响。     

激光技术在射孔和裸眼井多级压裂中的应用

采用聚能射孔弹射孔会造成地层损害,降低地层渗透率。新型光纤激光射孔不会产生细碎屑堵塞孔隙喉道,能有效增加岩石的孔隙度和渗透率;在水平井压裂中激光器不受地层原地层应力的影响,在水平段目的层开槽生成纵向洞眼,辅助裂缝的形成。激光射孔通过提高激光器功率,使岩石温度不断增加直至超过岩石熔点,岩石熔化或产生蒸发形成孔道。激光射开洞眼时在洞眼周围熔化状态下的岩石能够生成一种类似于陶瓷的熔化层,     

一种计算石油包裹体气液比的新方法

石油包裹体的气液比是热力学模拟的敏感性参数,应用石油包裹体热力学模拟方法可以获得古油气充注时的压力,通过石油包裹体二维平面分析和三维形态重构,可以获取石油包裹体的气液比。实例研究证明,在一定的石油包裹体形态范围内,通过二维平面分析和三维形态重构获取的石油包裹体气液比与共聚焦激光-荧光扫描显微镜所测得的气液比的相对误差可以控制在±10%内。在缺少共聚焦激光-荧光扫描显微镜条件下,石油包裹体二维平面分析和三维形态重构方法比目估测量法能更准确地计算石油包裹体气液比,可以满足石油包裹体捕获压力模拟的精度要求。     

分段双曲线柱面声透镜在油井中聚焦的理论研究

超声波采油的主要缺陷是超声波在岩层中的传播距离非常小 ,利用声透镜的聚焦作用 ,可以改变超声波在岩层中的波阵面形状。在岩层中将超声波聚焦 ,可增大超声波在岩层中的强度 ,从而增大超声波在岩层中的传播距离。根据声波的折射规律 ,设计了一种用于井下采油的分段双曲线柱面声透镜 ,并推导出了超声波在岩层中的传播距离及相位差 ,分析了声透镜尺寸及材料中的声速、原油及岩层中的声速对其传播距离的影响。根据油井的口径、原油及岩层中的声速 ,当声透镜选用恰当的材料及尺寸时 ,声透镜能将超声波的传播距离增大到几十厘米     

前景广阔的“激光钻井”

美国“亚力山大油气通讯”(Alexander′sOil&GasConnection)杂志追述了石油钻井中的激光钻井技术起源。1998年2月2 4日,由美国气体研究院、美国空军、美国海军联合发起了一个研究计划,即“激光钻井”,这是将美国军方的“星球大战”技术转化到民用工业应用系列项目的一个内容。这项计划预计5年时间,耗资60 0万美元,研制目的包括激光钻井与完井,其直接研制产品是一台激光钻机。激光钻井有两种激光发生器。一是利用化学的氧化碘激光发生器(COIL) ,这种发生器最初是美国空军用于跟踪和击毁敌方导弹的激光武器。这种激光器所具有的波长与振幅…     

激光焊接

利用激光可以进行高精度、低热输入、高速度的热加工。以激光为热源的焊接同样也可以得到低热输入、热变形量极少的效果。激光焊接,焊接形态稳定,比较适合于较细钢管、钢片等薄板的立体焊接,也适合于精密仪器的高速焊接。     

激光熔覆工艺参数对铅青铜熔覆层微观组织及性能影响

为了探索不同激光工艺参数对铅青铜熔覆层成形质量的影响,采用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备铅青铜熔覆层,并分析了熔覆层微观组织、硬度和减磨性能。结果表明,激光功率240 W、扫描速度5 mm/min为最优工艺参数,采用此工艺参数制备出的铅青铜熔覆层成形质量良好,组织致密、无气孔裂纹;铅青铜熔覆层组织主要由马氏体、α-Cu固溶体、CrMo₃S₄、Pb相组成;熔覆层平均硬度为334HV_0.1;熔覆层试样的磨损类型为黏着磨损和磨粒磨损的复合磨损形式。     

基于图象的激光测距系统

介绍了基于图像的激光三角非接触测距系统的工作原理和结构。对系统参数计算和光斑中心读取进行了分析,给出测量结果,验证了测量的精度和可靠性。     

油管螺纹激光淬火工艺的应用研究

利用激光淬火工艺对油管螺纹进行淬火,经处理后的材料表面呈超细化组织结构,表面硬度340 HV,淬硬层深:牙项0.5～1.1mm、牙底0.2～0.4mm,可解决油管粘扣问题。激光热处理系统由高功率CO_2激光器、功率计、光闸、导光系统、反射镜、聚焦镜及旋转工作台等组成。试验表明,激光淬火工艺生产效率能满足生产线的要求,各项技术指标均达到API标准要求。     

Cr_3C_2对激光熔覆Ni合金层组织和性能的影响

使用2kW连续波CO2激光器在45号钢表面激光熔覆Ni合金层及Ni合金中添加50％Cr3C2复合粉的复合涂层,并分析两种激光熔覆层的物相、组织和显微硬度。结果表明,在Ni基合金中添加50％Cr3C2复合粉,采用激光功率1．7kw、扫描速度5mm／s、光斑直径3mm的激光工艺熔覆,可获得良好的激光熔覆层;Ni／50％Cr3C2复合涂层的组织明显比Ni合金层的组织细化,其硬度达950～1200HV,比Ni合金层的显微硬度提高350～400HV。     

激光熔覆Ni/Cr_3C_2的组织及冲蚀磨损性能

借助x射线衍射仪、扫描电镜、x射线能谱仪和浆罐式冲蚀磨损试验机，研究了在2Crl3马氏体不锈钢基村上经激光熔覆Ni／Cr3C2／（Ni＋Cr）复合涂层的组织与冲蚀磨损性能。研究试验结果表明，Cr3CZ粒子的加入及完全溶解，增加了熔池中Cr和C的含量，使合金在冷凝时析出M7C3化合物。强化表面合金层由细密的奥氏体校晶和技晶间的v－M7C3共晶体组成，并且随Cr3C2粒子含量的增加，熔覆层的枝晶组织细小，硬度增高，其显微硬度可达350－450HV，比2Clr3钢基村的硬度（约220HV）提高约1倍。在酸性砂浆水溶液扣十击角固定在45，在7－9．5m／S冲击速度下，用Ni＋50％CY3CZ强化的熔覆层冲依磨损率比2Cr13钢基材的减小约50％。     

油管智能激光测长系统

针对人工测量油管长度存在测量误差大、作业效率低等问题 ,提出以激光测量为核心的油管智能测长方法。油管智能激光测长系统由激光发射模块、激光接收模块、中央处理单元、数据存储及接口单元、电源模块、计算机及软件等组成。通过RS - 2 32与计算机进行通讯 ,可实现油管在地面水平放置时自然长度的在线测量。通过内部转存器及专用管理软件 ,可完成测量数据的计算机分析、处理、打印及利用内部局域网实现数据资料的传输和共享。现场应用表明 ,该系统操作简便易行 ,工作可靠 ,测量精度高 ,提高了作业工效和管理水平。     

甲烷激光裂解制乙炔

采用ＴＥＡ－ＣＯ２激光器为光源，对甲烷激光裂解反应进行研究。结果表明，甲烷转化率决定于甲烷被激光照射的脉冲次数和甲烷中的添加剂，而反应器中的靶材料无显著影响。     

激光快速成型技术在胎体PDC钻头制造中的应用

在胎体PDC钻头制造中，传统的加工工艺具有加工精度低、制造周期长、复杂形状钻头难以实现等缺点。应用激光快速成型技术可以提高钻头加工精度，缩短钻头制造周期，使传统工艺无法生产的复杂形状钻头得以实现，并使钻头外表更加美观。