Техника - молодёжи 1982-03, страница 12

Лазер на красителе с перестраиваемой частотой, используемый в эксперименте на опухолевых клетках.

В. И. Б а л ы к и и в лаборатории лазерной спектроскопии ИСАНа проводит эксперимент по лазерному охлаждению атомов.

вакууме. Это даст возможность вступить в контакт с одним атомом или молекулой, для чего их надо удержать, то есть замедлить, охладить, или в идеале — остановить.

В лаборатории лазерной спектроскопии В. И. Балыкину экспериментально удалось охладить атомы натрия до температуры 1,5°К, воздействуя на них резонансным излучением. Этот метод позволит существенно расширить возможности детектирования редких атомов и элементов. Проведенные в ИСАНе эксперименты дают принципиальную основу для разработки лазерного детектора рекордно малых примесей органических молекул. Этот детектор может соперничать с обонянием животных, которые, как известно, чувствуют ничтожные концентрации молекул, «ответственных» за определенные запахи. Лазерный детектор можно применять и для установления подлинности произведений искусства.

Остановимся теперь подробнее на явлениях, которые происходят с молекулами. Наеример, в инфракрасном лазерном поле, частота которого настроена в резонанс с колебаниями многоатомной молекулы, идет раскачка ее колебаний, то есть поглощение большого числа инфракрасных лазерных фотонов. Получается избирательное разрушение (фотодиссоциация) молекул заданного типа, например с определенным изотопным со

ставом. Это явление лежит в основе нового метода разделения изотопов, использующего излучение мощных лазеров. Метод этот уже внедрен в практику, и в начале 1981 года в СССР был получен высокообогащен-ный (99,99%) изотоп С¹².

Наконец, очень интересным и многообещающим объектом для избирательного воздействия лазерного излучения являются биомолекулы. В этом случае опять-таки за счет выбора определенной длины волны излучения можно воздействовать на биомолекулы определенного сорта, например иа ДНК и РНК, не затрагивая белок, липиды и т. д. Уже проведены успешные эксперименты не только в химических, но и в биологических лабораториях с вирусами и клетками, включая раковые.

Возможности лазерного света во всех этих областях мне представляются почти безграничными.

4. ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ЕВГЕНИЙ ВЕЛИХОВ, академик, вице-президент АН СССР

Настоящее применение лазеров только начинается. Темпы научно-технического прогресса во многом зависят от уровня промышленного приборостроения и освоения новых материалов. В СССР промышленность выпускает лазерные технологические установки различного назначения с лазерами на стекле с неодимом, алюмоиттриевом гранате, углекислом газе и на других активных средах. Серийное производство большого ассортимента лазеров дало возможность использовать их широкому кругу специалистов. Сейчас при Академии наук СССР создан Лазерный технологический центр, в котором будут решаться научно-тех-нические проблемы, связанные с внедрением лазеров в народное хозяйство. А что могут лазеры на службе в промышленности, показывает хотя бы такой пример. Создано много разных способов лазерной сварки. Лазерный луч сваривает материалы с минимальными тепловыми деформациями и искажениями, что увеличивает стойкость изделий в несколько раз. Это происходит

за счет чрезвычайно высокой ло-

кальности и концентрированности энергии, в 100—1000 раз превосходящей концентрацию энергии других источников тепла.

МВТУ имени Баумана, Институт атомной энергии имени Курчатова и Институт электросварки имени Патона совместно с заводом имени

Лихачева разработали технологию лазерной сварки карданных валов грузовых и легковых автомобилей. Аналогичный технологический процесс готовится к внедрению и на Волжском автозаводе.

На Московском заводе карданных валов производственного объединения АвтоЗИЛ новая технология уже осваивается для внедрения в массовое производство. Здесь создана лаборатория лазерной обработки, которой руководит кандидат физико-математических наук В. М. Андрия-хин. Сотрудниками лаборатории отработаны многие виды лазерной технологии. Так, воздействие лазерным лучом на алюминиевый сплав, из которого изготовляются головки блоков цилиндров двигателей автомобилей ЗИЛ, увеличивает срок службы этих головок в 2,5—3 раза. Это объясняется измельчением структуры алюминиевого сплава в зоне лазерного воздействия в 70— 80 раз по сравнению с исходной, в результате чего обработанная поверхность становится более плотной и прочной.

Аналогичный метод применен для увеличения срока службы гильзы блока цилиндров: обработка ее лазером резко упрочняет рабочую зону и позволяет избавиться от дорогостоящей вставки из специального металла.

В начальном этапе развития лазеров внимание ученых было сосредоточено на процессах нерезонансного, чисто силового взаимодействия интенсивных световых потоков с веществом, как-то: лазерная обработка сверхтвердых материалов, лазерная сварка, сжатие вещества до высоких плотностей лазерными лучами и т. п. Сейчас повышается интерес к резонансному взаимодействию лазерного излучения с веществом, когда точным подбором свойств луча удается управлять процессами на атомно-молекулярном уровне.

Схема лазерной сварки карданных валов. Обозначения: 1 — лазерная технологическая установка ЛТ-1, 2 — лазерный луч, 3 — оптическая головка, 4 — отклоняющее зеркало, 5 — фокусирующая линза, 6 — поток защитного газа, 7 — карданный вал, 8 — сварной шов, 9 — вилка кардана, 10 — труба кардана ( о, _ угловая скорость вращения карданного вала, Р — усилие зажатия).

ю