Lāzera rūpniecība Populārzinātniski

I. Ievads lāzeru nozarē

Kā progresīvas produktivitātes pārstāvis, lāzertehnoloģija pēdējās desmitgades laikā ir piedzīvojusi ievērojamu attīstību — Ķīnas lāzerrūpniecība no jaunas nozares ir izaugusi par nozīmīgu spēlētāju, Ķīnas uzņēmumiem strauji paplašinājoties. Raugoties uz nākamo desmitgadi, Ķīnas lāzerrūpniecība ir gatava pāriet no “liela mēroga” uz “augstas kvalitātes” attīstību.

Kopš 20. gadsimta lāzers tiek uzskatīts par vienu no cilvēces izcilākajiem izgudrojumiem, sekojot atomenerģijai, datoriem un pusvadītājiem. Pazīstams kā “asākais nazis”, “precīzākais lineāls”, “spožākā gaisma” un “ārkārtējais lāzers”, tas ir radikāli mainījis mūsdienu tehnoloģijas.

II. Lāzeru attīstības vēsture

Jau 1916. gadā Alberts Einšteins aprakstīja saistību starp atomu stimulēto emisiju un spontāno emisiju, izraisot spekulācijas par lāzeru izmantošanu gaismas pastiprināšanai. 1958. gadā amerikāņu zinātnieki ierosināja lāzera principu, pamatojoties uz novērojumu, ka retzemju kristāls, ko apstaro neona spuldze, izstaro intensīvu, ļoti fokusētu gaismu. Šis princips nosaka, ka, kad matēriju ierosina enerģija, kas atbilst tās raksturīgajai molekulāro svārstību frekvencei, tā rada šo nediverģento intensīvo gaismu – lāzeru.

1960. gadā amerikāņu zinātnieks Teodors, ierosinot rubīna kristālu ar augstas intensitātes zibspuldzes lampu, ģenerēja pasaulē pirmo lāzeru (viļņa garums: 0,6943 mikroni). Šis pagrieziena punkts iezīmēja lāzera pāreju no teorētiskās zinātnes uz eksperimentālo fiziku. Pēc tam lāzertehnoloģija strauji attīstījās vairākās jomās, pārejot no eksperimentālās fāzes uz praktiskiem pielietojumiem un iegūstot plašu atzinību kā viens no nozīmīgākajiem 20. gadsimta izgudrojumiem.

Mūsdienās lāzera apstrādes iekārtas, kas iegūtas no lāzertehnoloģijas, ir kļuvušas par neaizstājamu instrumentu ikdienas rūpnieciskajā ražošanā, aptverot tādas nozares kā militārā rūpniecība, aviācija un kosmoss, automobiļu ražošana, medicīniskā aprūpe, elektronikas ražošana un fotoelektriskā ražošana.

Laika gaitā cilvēku pētījumi lāzeru jomā ir turpinājuši pārkāpt robežas, sasniedzot ievērojamus rezultātus. Lāzeru attīstība dažādās viļņu garuma joslās, tostarp šķiedru lāzeri, CO₂ lāzeri, zaļie lāzeri, zilie lāzeri, ultravioletie (UV) lāzeri, dziļā ultravioletā (DUV) lāzeri un rentgena lāzeri, ir sniegusi spēcīgu atbalstu dažādiem komerciāliem, medicīniskiem un rūpnieciskiem pielietojumiem. Līdztekus lāzeru viļņu garumu attīstībai ir uzplaukušas inovācijas lāzeru pielietojumos, piemēram, lāzergriešana, lāzermetināšana, lāzermarķēšana, lāzerapšuvums, lāzerurbšana un lāzergravēšana.

Līdz ar nepārtrauktu tehnoloģiju attīstību lāzerapstrādes iekārtas ir kļuvušas arvien praktiskākas un plaši izmantotas. Ar lāzeriem ražotie vai apstrādātie produkti ir integrējušies cilvēku ikdienas dzīvē, cieši savijoties ar mūsu ikdienas rutīnu.

III. Lāzera nozares ķēdes pārskats

Lāzera nozares ķēde sastāv no trim galvenajiem segmentiem:

Augšupējā rūpniecība: Materiāli un komponenti, tostarp optisko, mehānisko, elektronisko vadības un pneimatisko detaļu ražošana lāzera apstrādes iekārtām, kā arī saistīto vadības platformu un programmatūras sistēmu pētniecība un attīstība.
Vidusposms: Lāzerapstrādes iekārtu ražošana (nozares ķēdes pamatsegments).
Lejupvērstas nozares: Lietojumprogrammu nozares, tostarp autobūves, tērauda, kuģubūves, kosmosa, plaša patēriņa elektronikas, progresīvu materiālu, pusvadītāju apstrādes, mašīnbūves, medicīniskās estētikas un elektronikas rūpniecība, kur plaši tiek izmantotas lāzerapstrādes tehnoloģijas.

IV. Ķīnas lāzeru tirgus

Lāzeru rūpniecība: paredzams, ka Ķīnas uzņēmumu tirgus daļa turpinās pieaugt

Pateicoties Ķīnas ilgtspējīgajai ekonomikas izaugsmei un ražošanas sektora attīstībai, nostiprinātais ekonomiskais pamats neizbēgami palielinās tirgus pieprasījumu pēc lāzeru ražošanas un radīs labvēlīgus apstākļus tehnoloģiskām inovācijām šajā nozarē. Raugoties nākotnē, Ķīnas lāzeriekārtu nozarei ir plašs tirgus attīstības potenciāls.

Pieaugot pieprasījumam pēc lieljaudas griešanas/metināšanas, mikroelektronikas apstrādes un sensoru noteikšanas, paredzams, ka pieprasījums pēc rūpnieciskajām lāzeriekārtām saglabās stabilu izaugsmi. Pašlaik tirgus pieprasījums materiālu apstrādes nozarē strauji pieaug, savukārt lāzersistēmu izplatības līmenis joprojām ir relatīvi zems. Lāzerapstrādes tehnoloģijai attīstoties un uzlabojoties izmaksu un veiktspējas attiecībai, rūpniecisko lāzeriekārtu pieprasījuma perspektīvas ir ļoti daudzsološas.