nú trờn một diện tớch rất nhỏ, cú mật độ năng lượng rất cao, cú thể đạt tới 10012 W / cm2 hoặc cao hơn. Với mật độ như vậy, nhiệt độ cú thể lờn tới hàng ngàn độ, cú thể nung núng, làm chảy lỏng và đốt chỏy kim loại ở vựng nú tỏc dụng vào. Do đú cú thể dựng làm bền chắc bề mặt, hàn những mối hàn rất nhỏ hoặc gia cụng mặt lỗ, rónh định hỡnh cú kớch thước nhỏ.
Hiện nay mỏy phỏt lade cú nhiều loại, dựng trong nhiều lĩnh vực khỏc nhau. Nguyờn lý phỏt ra chựm lade cú thể túm tắt như sau. Trong vật liệu phỏt ra chựm lade cú những ion hoạt tớnh. Khi những ion này được kớch lờn ở năng lượng cao và lỳc tụt xuống mức năng lượng cơ sở, những ion đú phỏt ra những lượng tử, những lượng tử này lại bắn vào cỏc ion khỏc và những ion kia lại phỏt ra lượng tử cứ như một phản ứng dõy chuyền làm tăng rất nhanh số hạt lượng tử. Nếu dựng thờm cỏc bộ cộng hưởng quang học thỡ tốc độ tăng của cỏc hạt lượng tử càng nhanh, lớn hơn và phỏt ra tia lade.
Khi tập trung tia lade vào vị trớ cần gia cụng phải chọn hệ thống quang học và cỏc thụng số cụng nghệ như năng lượng chựm tia, thời gian xung tỏc dụng vớichựm tia, tiờu cự của hệ thống quang học, số xung lade v.v...tuỳ theo yờu cầu của gia cụng.
Quỏ trỡnh tỏc dụng của chựm tia lade vào vị trớ gia cụng cú thể phõn thành cỏc giai đoạn sau:
_ Vật liệu gia cụng hỳt năng lượng của chựm tia lade và chuyển năng lượng này thành nhiờt năng.
_ Đốt núng vật liệu gia cụng tới nhiệt độ cú thể phỏ hỏng vật liệu đú. Giai đoại này ứng với cquỏ trỡnh truyền nhiệt trong vật rắn tuyệt đối bị giới hạn về một phớa theo phương tỏc dụng của chựm tia kể từ bề mặt tỏc dụng
_ Phỏ hỏng vật liệu gia cụng và đẩy chỳng ra khỏi vựng gia cụng. Giai đoạn này ứng với quỏ trỡnh truyền nhiệt mà bề mặt tỏc dụng luụn luụn thay đổi theo phương tỏc dụng của chựm lade.
_ Vật liệu gia cụng nguội dần sau khi chựm lade tỏc dụng xong.
Cỏc giai đoạn được xỏc định trờn cơ sở cỏc hiện tượng vật lý xảy ra và từ đú
cú thể viết được cỏc phương trỡnh truyền nhiệt trong từng giai đoạn. Với cỏc điều
kiện cụ thể, nghiệm của cỏc phương trỡnh này cho phộp xỏc định được chế độ gia cụng thớch hợp.
Để tạo nờn mật độ năng lượng cao tại vị trớ gia cụng tuỳ thuộc vào mục đớch cụng nghệ cú thể dựng nhiều biện phỏp khỏc nhau. Hiện nay thường dựng cỏc biện phỏp sau:
_ Dựng thấu kớnh hội tụ.
+ Khi dựng thấu kớnh hỡnh cầu (hỡnh 16.2 a), lỳc này vết tập trung trờn bề mặt gia cụng sẽ là hỡnh trũn cú thể dựng để gia cụng lỗ, hàn điểm. Nếu cung cấp thờm cho chi tiết gia cụng một chuyển động tương đối phự hợp với hỡnh dạng yờu cầu cú thể gia cụng được những lỗ, rónh hoặc hàn những vết hàn cú hỡnh phức tạp. + Khi dựng thấu kớnh hỡnh trụ (hỡnh 16.2 b), vết tập trung sẽ cú dạng dài, hẹp để gia cụng rónh hẹp, v. v. a) b) 1 2 3 1 2 3
Hình 16.2 Các biện pháp tạo mật độ năng lượng cao Dùng thấu kính cầu và thấu kính hình trụ Dùng thấu kính cầu và thấu kính hình trụ
Phương phỏp này cú ưu điểm là tập trung được toàn bộ năng lượng chựm tia vào vị trớ gia cụng, nhưng mật độ năng lượng phõn bố khụng đều, càng xa tõm trục quang mật độ càng thấp dẫn đến lỗ, rónh sẽ bị cụn hoặc hẹp dần theo chiều sõu. Để khắc phục nhược điểm trờn đồng thời dễ dàng tạo ra những mặt định hỡnh phức tạp cú kớch thước nhỏ cú thể sử dụng phương phỏp tập trung chựm tia bằng hệ thống những thấu kớnh và màn chắn tương tự như hệ thống chiếu õnh.. Với phương phỏp này cú thể tạo ra vết tập trung cú hỡnh dạng bất kỳ, mật độ năng lượng cú sự phõn bố đều hơn nờn hạn chế được nhược điểm trờn, nhưng mất mỏt một phần năng lượng chựm tia qua cỏc màn chắn, làm giảm hiệu suất sử dụng năng lượng chựm tia.
Kớch thước gia cụng phụ thuộc vào tớnh chất vật liệu gia cụng, mật độ năng lượng chựm tia, tớnh chất của hệ thống tập trung năng lượng, thời gian tỏc dụng chựm tia vào vật gia cụng hoặc số lượng xung v .v.
Hiện nay gia cụng lỗ nhỏ bằng chựm tia lade rất cú hiệu quả. Đường kớnh lỗ
nhỏ nhất cú thể đạt tới d = 4 m. Nhờ lade khụng những cú thể gia cụng được kim loại mà cũn gia cụng được lỗ nhỏ d = 0,025 0,25 mm trờn thạch anh, kim cương, rubi hoặc gia cụng thộp cú d = 0,1 0,2 mm, chiều sõu lỗ d = 0,2 0,2 mm thỡ độ chớnh xỏc của nú khoảng 2 5m.