脉冲Nd:YAG激光现常用于口腔疾病的治疗中,其操作方便,使用安全,术后反应轻微,患者舒适度高。就脉冲Nd:YAG激光用于各种口腔疾病治疗的作用机制以及参数的选择做一综述。

目的: 建立脉冲1 064 nm Nd:YAG激光致视网膜出血性损伤及非出血性损伤动物模型, 为治疗药物评价提供技术基础。方法: 应用自由振荡脉冲及调Q脉冲1 064 nm激光照射青紫蓝灰兔视网膜, 通过在光路中加入透镜获得直径200 μm眼底光斑, 加入衰减片改变角膜入射激光能量。照射即刻对损伤应用检眼镜进行实时观察, 并用眼底相机在损伤后不同时间进行照相。结果: 视网膜典型非出血损伤参数为脉冲宽度85 μs, 激光能量15.0 mJ, 光斑直径200 μm, 损伤1小时局部出现水肿或渗出, 损伤后1天水肿及渗出明显, 损伤后3天水肿及渗出部分消退; 损伤后7天水肿及渗出已完全消退; 典型出血损伤参数为脉冲宽度20 ns, 激光能量2.4 mJ, 光斑直径200 μm, 损伤后1小时损伤斑清晰, 环状出血颜色鲜红; 损伤后1天出现水肿, 环状出血颜色稍淡; 损伤后3天损伤斑水肿及渗出仍较明显, 出血颜色明显变淡; 损伤后7天水肿及渗出消退, 边缘出血吸收、区域缩小。结论: 成功建立了Nd:YAG激光致视网膜出血和非出血损伤动物模型, 可用于药物筛选及评价。

利用改进的脉冲Nd:YAG激光器，对激光冲击打孔加工无锥度直孔进行了实验研究。在优化激光脉冲峰值功率和脉冲能量、辅助气压参数的基础上，通过比较实验证明，能量递增组合脉冲是实现无锥度直孔加工的有效方式，增加脉冲组合中脉冲的个数可加工出负锥度的孔；激光焦点位置是影响孔锥度的重要因素，焦点位于材料表面上方1.1~1.7 mm有利于减小锥度。在厚度为1.5，3.0 mm的镍基高温合金材料上，获得孔径分别为480，510 μm的直孔，重复打孔孔径误差约30 μm，孔锥度<1%。给出了可实用于激光冲击打孔的直孔加工方法和脉冲激光器，并可用于其他材料的加工。

利用500W脉冲Nd:YAG固体激光对2mm厚的AZ31B变形镁合金的焊接工艺进行了研究。结果发现,平均功率和脉冲宽度相同时,熔深熔宽随着脉冲频率的增大而减小;平均功率和脉冲频率相同时,峰值功率和脉冲宽度是影响焊缝几何尺寸的主要参数;脉冲频率和脉冲宽度相同时,熔深熔宽随着平均功率、峰值功率和单脉冲能量的增大而增加;在相同的平均功率、峰值功率和占空比下,脉冲宽度是影响焊缝几何尺寸的主要参数,峰值功率较高时,大的脉冲频率导致大量飞溅的产生,增加了熔池的不稳定性;脉冲激光焊接镁合金时应遵循较大脉宽、低频率、中等峰值功率的原则。

脉冲Nd:YAG激光熔覆技术是精密修复塑料模具最有效的方法之一，激光器的电压、电流、脉冲宽度、脉冲频率与激光的扫描速度、光斑直径等工艺参数直接影响着熔覆的质量。为了综合考虑各工艺参数的影响和简化工艺调整过程，提出了重叠率的观念，建立了重叠率的计算方程。分别采用预置熔覆法和手动送丝法在低碳钢基体上熔覆Ni基合金，获得了最佳工艺参数：单脉冲能量为6.7 J，重叠率为97.4%。利用扫描电子显微镜观察了手动送丝熔覆层存在的冶金缺陷，对其产生的原因进行了初步探讨。

激光器的电压、电流、脉冲宽度、脉冲频率与激光的扫描速度、光斑直径等工艺参数直接影响着脉冲Nd:YAG激光熔覆质量.为了简化工艺调整过程,提出了重叠率的概念,并进行了理论推导,建立了重叠率与脉冲频率、激光扫描速度、激光光斑直径相互关系的方程式.利用预置法在低碳钢基体上熔覆Ni基合金粉末,获得了2组最佳工艺参数,即单脉冲能量、重叠率分别为6.7 J,97.4%和21 J,69.4%.研究表明:在单脉冲能量和重叠率一定的条件下,改变电流、脉宽、脉冲频率及熔覆速度不会影响熔覆质量.

随着汽车工业的飞速发展,对冷轧薄板表面质量特别是表面微观形貌提出了更加严格的要求.本文针对从摩擦学角度优化设计的轧辊表面球冠状微凸新形貌,依据脉冲激光参数特性及快速熔凝理论,提出了脉冲激光毛化处理的新机制.试验中,采用500 W脉冲Nd:YAG固体激光器对轧辊表面进行毛化处理,通过对激光毛化新机制的分析和研究,很好的选取和匹配了激光加工工艺过程和脉冲激光参数,最终成功获得了预先设计的形貌及尺寸.并进一步对其表面硬度状况进行了测量和分析.研究表明,辊面形貌和粗糙度能够得到精确?目刂?微凸的激光毛化新形貌具有高于材料基体的表面硬度.此外还对脉冲激光参数对轧辊主要形貌参数的影响规律作了进一步的分析和研究.