Neobvyklý laser Působivé paprsky pronikly i tam, kde bychom je nečekali

S využitím laserového paprsku se dnes setkáváme snad v každém oboru lidské činnosti. S řadou těchto aplikací, především v oblasti průmyslových technologií, seznamuje Technický týdeník průběžně. Jsou ale místa, kde nás nástup laseru překvapí a kde bychom jej zatím ještě nehledali. K takovým více méně patří i naše dnešní ukázky: CENA ZA INOVACI PRO LASERY DO ŠICÍCH STROJŮ V poslední době začíná pronikat laserová technika i do textilního průmyslu. Cenou za inovaci v roce 2005 byl v tomto směru oceněn přínos firmy Prolas Produktionslaser GmbH, jinak známého výrobce laserů a laserových systémů, za aplikaci laserové technologie do průmyslových šicích strojů. Laserovým paprskem je možné při vytváření spojovacího švu zpracovávat vlákna i z různorodých termoplastů, kde alespoň jeden z dílů je schopen absorbovat energii laserového paprsku k natavení v místě stykové spáry. Ke spojení dojde pak mechanickým přítlakem dvou rotačních vodicích těles, které zároveň zajišťují posun textilie. Dá se očekávat, že tento vstup laserové techniky do textilního průmyslu, kde bezhlučný laser nahrazuje postupy v mnoha případech ekologicky ne zcela ideální, podnítí i další vývojová pracoviště a výrobce laserů k obdobným krokům, jak ostatně svědčí i náš hned druhý příspěvek. S LASEREM PROTI "BĚŽÍCÍM OČKŮM" Ve Fraunhofer Institutu ILT doplnili ve spolupráci s pařížským CFLAdiodovým laserem (940 nm) šicí stroj pro zpracování textilií typu PP, PAa PE. Při zpracování vláken z těchto materiálů se přitom vychází z klasické technologie šití, kdy horní a spodní vlákno se ve smyčce při pohybu jehly nahoru utahuje. V tomto uzlovém bodě působí laser na protavení vláken. Tím se zvyšuje pevnost švu a zabrání se podélnému šíření případné trhlinky. Metoda je aplikována u francouzské firmy C-Gex Systems. LASEROVÁ IDENTIFIKACE STARÝCH TEXTILIÍ Laser Zentrum Hannover pracuje spolu s dalšími evropskými partnery na vývoji automatického identifikačního systému Identitex pro třídění starého textilu. Dílčí úlohou LZH je vývoj modulu pro určení barvy a druhu materiálu. Vybrána byla spektroskopická metoda v oblasti blízké infračervené NIR/VIS s vyhodnocováním reflexního spektra. Textilní vzorek je osvětlen halogenovým světlem, vyhodnocen rozptyl odraženého světla a posléze vzorek analyzován spektrometrem. Ve více než 10 cyklech za sekundu identifikuje systém sedm druhů materiálu a dvanáct barevných odstínů. ANALÝZA PROUDU TEKUTIN LASEREM Francouzská firma Quantel uvádí na trh pulzní laser Nd:YAG Twins pro měření rychlosti proudění kapalin a plynů a zároveň i analýzu rozptýlených částic v proudu tekutiny. Systém pracuje na principu Dopplerova jevu, kdy se využívá rozdílu frekvence vyslaného a po odrazu od částic přijatého záření. Krátká doba pulzu 5 ns odpovídá požadavkům měření i při nejvyšších rychlostech proudění a dovoluje sledovat i tvar proudění od laminárního po turbulentní. MĚŘENÍ RYCHLOSTI MOTOROVÝCH VOZIDEL LASEREM Od firmy Kustom Signals, Inc. se k nám dostává laserový měřič rychlosti motorových vozidel ProLaser III. Při překročení rychlostního limitu automaticky pořizuje digitální fotografii, doplněnou všemi potřebnými údaji k dokumentaci sledovaného jevu. Rozsah měřené rychlosti je 5 až 250 km.h-1, vlnová délka laseru 904 nm. Přístroj pracuje na principu analýzy zpoždění odraženého paprsku vůči paprsku vysílanému. Vedle svého primárního účelu ke kontrole rychlosti vozidel může se ProLaser III využívat i jako přesný měřič vzdálenosti. Laser proti minometným granátům Northrop Grumman vyvinul laserový systém pro ochranu proti minometným útokům. Vychází z dlouhodobých úkolů vývoje principiálně obdobného systému pro ochranu proti dělostřeleckým granátům a raketám, kde je ale zatím stále problematické zajistit dostatečně silný a přitom mobilní zdroj energie. Pro ochranu proti granátům vystřelovaným z minometů postačí podstatně méně výkonný laser, který je dnes už v nabídce řady firem. Nový systém se označuje symbolem HELRAM (High Energy Laser for Rocket, Artillery and Mortar) a pro realizaci jeho dodávky postačí firmě pouhých 18 měsíců od uzavření kontraktu. ČIŠTĚNÍ KOLEJNIC LASEREM Povlak na kolejnicích, tvořený často napadaným listím a mazacími oleji, redukuje značně trakční sílu mezi kolem a kolejnicí. Negativně působí i při rozjezdu nebo brzdění. Dosavadní mechanické metody čištění kolejnic nejsou ani příliš účinné, ani technicky šetrné vůči kolejnicím a zároveň jsou i neekonomické. Ve Fraunhofer Institutu ILT vyvinuli metodu čištění pomocí Nd:YAG laseru, kterou je možné provádět do rychlosti pojezdu až 60 km.h-1. Pro optimalizaci procesu s operativním řízením je systém koaxiálně doplněn kamerou CMOS. MINIATURNÍ LASEROVÝ DATAPROJEKTOR Dynamika nárůstu funkcí mobilních telefonů slibuje zařadit do tohoto programu i aplikační možnost jako stolní obrazový dataprojektor. Základem takové funkce je laserový skenerový čip 5x5 mm, který dovoluje poskytovat data s rozlišením 256 x 512 obrazových bodů. Ty jsou pak laserovou diodou promítnuty do konečné projekce. Vývojem projekčního modulu se zabývá Fraunhofer Institut für Siliziumtechnologie ISIT, který o jeho vestavbě uvažuje i do digitálních kamer a systémů PDAs. LASER POPISUJE OVOCE V poslední době roste pro identifikaci výrobku obecně obliba laserového popisu. Dopomáhá k tomu jak dostupnost samotné laserové techniky, tak i snadný postup popisování ve spojení s daty zobrazenými na monitoru počíatče. Ve většině případů jde o popis kovových, plastových nebo keramických materiálů. Jak nyní oznámila firma Trumpf, známý světový výrobce laserů a laserových systémů, používá její popisovací systém VectorMark 6 i jeden dodavatel ovoce. Podle přání zákazníka vytváří laserovým paprskem na povrchu jablek různé grafické symboly, které nabídku zpestřují a přitom jablko nepoškozují. LASER S RADIÁLNÍM VYZAŘOVÁNÍM Šíře výskytu onkologických onemocnění nutí hledat i odpovídající léčebné metody. Jednu z cest nádorové terapie představuje i vývoj Nd:YAG laseru u firmy Trumpf Medizin Systeme, kde bylo použito nového typu aplikátoru - optického vlákna. Oproti vláknům s bodovým vyzařováním je nový typ vlákna ukončen pásmem s radiálním vyzařováním. To je zaměřené tak, aby vyzařovací pole rovnoměrně pokrylo co největší rozsah s výskytem kruhovitých nebo elipsovitých nádorových buněk. Záření vniká do tkáně až 10 mm hluboko. Při větších vyšetřovaných nádorech je možné za použití jednoho laseru rozdělit vyzařovaný výkon až na čtyři současně zaváděná vlákna. LASEROVÁ MODULACE PRO ÚPRAVU VODY Různá kvalita pitné nebo i průmyslové vody vede k vývoji různých metod pro její úpravu. Cílem takových metod je odstraňování vápenatých usazenin na stěnách potrubí a u různých agregátů, zabránění korozi a v některých případech i zajištění bakteriální vyváženosti. Každá ze zatím vyvinutých metod má své výhody a nevýhody, nejvýhodnější se zdá z dosavadních postupů metoda s využitím "obětované" zinkové anody. Německým bioenergetikům se podařilo nyní vyvinout metodu na základě působení zesílených, laserem modulovaných biosignálů, které kromě toho, že upravují působení vody jako předchozí metody, působí pozitivně i na její chuťové vlastnosti a to i v případě, že jde o vodu, která není v pohybu. /jš/