|
Obrábění elektrickým výbojem (elektroerozivní obrábění elektrickou jiskrou a elektrickým obloukem)
Chemické obrábění (elektrochemické a chemické obrábění)
Obrábění paprskem koncentrované energie (laserem, plazmou, elektronovým a iontovým paprskem)
Mechanické procesy obrábění (ultrazvukem, kapalinovým paprskem a proudem brusiva) (Kerečaninová, Řasa 2007)
Vznik laseru přímo souvisí s objevením stimulované emise záření, jejíž existenci společně s absorpcí a emisí záření předpověděl již v roce 1917 Albert Einstein. Zanedlouho nato, již v roce 1928, vědci Rudolf Ladenburg a Hans Kopfermann dosáhli stimulované emise záření, při níž dochází k zesílení světla procházejícího látkou (v jejich případě plynem). Druhá světová válka a vývoj vojenských technologií, především radiolokátorů (radarů), které fungují na principu odrazu elektromagnetických vln o malé vlnové délce a pomáhají určovat přesnou polohu nepřátelských letadel, přispěl k výraznému rozvoji v této oblasti. Velký přínos pro kvantovou optiku měl také sovětský fyzik Valentin Alexandrovič Fabrikant, který v roce 1940 navrhl využít stimulovanou emisi v plynném prostředí k zesilování světla. Po druhé světové válce začali sovětští a američtí vědci nezávisle na sobě pracovat na úkolu, jehož výsledkem mělo být zlepšení parametrů mikrovlnných vysílačů a přijímačů. (Kusala 2004)
Již v roce 1954 vznikly na Kolumbijské univerzitě v New Yorku a v moskevském Fyzikálním ústavu akademie věd SSSR první kvantové generátory mikrovlnného záření. Největší zásluhu na objevu prvního kvantového generátoru měli americký vědec Charles Hard Townes a sovětští vědci Nikolaj Genadijevič Basov a Alexandr Michajlovič Prochorov. Za tento objev a založení zcela nového fyzikálního oboru s názvem kvantová elektronika obdrželi všichni tři zmínění vědci v roce 1964 Nobelovu cenu za fyziku. První kvantové generátory mikrovlnného záření byly pojmenovány MASERy, jedná o zkratku anglického původu, složenou z prvních písmen názvu Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation (zesilovač mikrovln pomocí stimulované emise záření). Maser fungoval na principu komůrky naplněné čpavkem a vložené do silného elektrického pole. Za pomoci elektrického pole získaly molekuly čpavku energii a mohlo být dosaženo stimulované emise. Maser se využíval především k zesilování velmi slabých mikrovlnných signálů a ke generování mikrovln. Díky maseru mohli astronomové začít přijímat i velmi slabé signály přicházející z vesmíru, maser dal vznik také nejpřesnějším hodinám s velmi malou odchylkou, takzvaným atomovým hodinám. V roce 1958 vydali američtí vědci Arthur Leonard Schawlow a jeho švagr Charles Hard Townes v odborném periodiku Physical Review článek s názvem „Infračervený a optický maser“. V tomto článku vědci navrhli konstrukci optického kvantového generátoru, který dostal později název laser. (Kusala 2004)
Vědcem, který sestrojil v roce 1960 jako první kvantový zesilovač pracující se stimulovanou emisí světla a dosáhl v laboratořích firmy Hughes Aircraft laserového záření, byl Theodore Maiman. Hlavní problémy, které musel vědec vyřešit v souvislosti s maserem, byly následující: zvolit vhodné aktivní prostředí, aby v něm docházelo ke stimulované emisi, přijít na způsob, jak dosáhnout toho, aby atomy v aktivním prostředí získaly vyšší energetickou hladinu a aby v aktivním prostředí docházelo ke stimulované emisi záření. Theodore Maiman zvolil jako aktivní prostředí krystal syntetického rubínu, k získání vyšší energetické hladiny atomů použil krátké světelné záblesky výbojky a zesílení světla stimulovanou emisí dosáhl dvěma rovnoběžnými zrcadly. Výsledkem jeho práce bylo červené světlo o vlnové délce 694,3 nanometrů. (Kusala 2004)
Po roce 1960 nastal prudký rozvoj v oblasti vývoje laserů. Jako druhý v pořadí po pevnolátkovém laseru byl ještě v témže roce sestrojen plynový laser, jehož aktivní látkou byla směs helia a neonu, o 2 roky později byl vynalezen první polovodičový laser. V roce 1964 byl zkonstruován nejenom první výkonný laser s oxidem uhličitým jako aktivní látkou, ale také první neodymový laser. Rok 1965 se v historii vývoje laseru stal významným díky zkonstruování prvního chemického laseru, u kterého dochází k buzení za pomoci energie, vznikající při chemických reakcích. V roce 1975 byl uveden do provozu první excimerový laser, pracující na principu excitovaných molekul xenonu. (Kusala 2004)
Do'stlaringiz bilan baham: |
