國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心坐落在北京工業(yè)大學(xué)，中心主任、北京工業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師左鐵釧教授是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科帶頭人，她同時(shí)還創(chuàng)建了一個(gè)國(guó)際研究基地——中德激光技術(shù)中心。
左鐵釧教授率領(lǐng)這個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室完成的國(guó)家級(jí)科技攻關(guān)中，有國(guó)家科委攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)防科研基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目等29項(xiàng)；承擔(dān)的國(guó)有大企業(yè)重大技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目有一汽“紅旗”加長(zhǎng)轎車和新一代大“紅旗”轎車車身激光三維制造、上海寶鋼車用鍍鋅鋼板激光大板拼接等，以及國(guó)防尖端武器的激光制造等重大工程；在前沿科研領(lǐng)域激光與材料的相互作用、鋁鈦鉭等特種材料的激光可加工性、激光光束參數(shù)與加工質(zhì)量的關(guān)系、激光加工新方法新工藝新技術(shù)、大功率激光傳輸理論及外圍系統(tǒng)、激光微技術(shù)等方面，都取得了一系列重大成果。
今天，發(fā)達(dá)國(guó)家的激光技術(shù)專家和先進(jìn)制造業(yè)的總工來(lái)到這里，都驚詫：中國(guó)有如此先進(jìn)的激光實(shí)驗(yàn)室！有光學(xué)科研先導(dǎo)之稱的德國(guó)，也把一些科研項(xiàng)目拿來(lái)進(jìn)行合作。他們相信：左教授曾在德國(guó)從事激光加工技術(shù)研究，完成過(guò)13項(xiàng)歐共體和德國(guó)科研項(xiàng)目，其中，高強(qiáng)鋁合金激光焊接成果處于該領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先水平，被德國(guó)宇航公司采用，德國(guó)宇航界稱其為航空制造業(yè)中的一大技術(shù)革命。
記者走進(jìn)激光技術(shù)中心，左鐵釧教授反復(fù)向記者講述的就是兩句話：激光是新型能源、激光作為先進(jìn)的制造方式可以無(wú)所不能。記者在左教授的這個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里深切感受到的是：“我們正步入光子時(shí)代。”
見證激光成為制造能源的歷史進(jìn)程
說(shuō)起激光，人們接觸最廣泛的是光纜通信，視聽光盤。左鐵釧教授也從我們身邊熟悉的新事物講起。激光作為能源正對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生巨大影響。以往的制造業(yè)能源，以火、力、電為主，如乙炔等火焰熱加工，車機(jī)等力加工，電火光、電子束等電加工。以激光為制造業(yè)能源，則是近些年的創(chuàng)新。激光最大的領(lǐng)域應(yīng)是在制造業(yè)上，激光加工正在成為發(fā)達(dá)國(guó)家的主要制造手段。而這個(gè)技術(shù)變革進(jìn)程，左鐵釧教授親身經(jīng)歷并參與其中。
國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心是1991年底開始創(chuàng)建的，在此之前，左鐵釧教授已在德國(guó)布來(lái)梅射線技術(shù)研究所(BIAS)進(jìn)行了5年激光加工技術(shù)研究負(fù)責(zé)的課題是輕金屬的激光焊接。奔馳汽車、奧迪汽車、空中客車的代表提出：鋁合金薄板能不能用激光焊接？傳統(tǒng)制造業(yè)中，車身、飛機(jī)身，都是鉚釘焊接，鋼板只能厚重。如果用激光焊接代替鉚焊，車身、機(jī)身自重首先就減輕了20%，并可以采用全鋁薄板。每減輕一公斤自重，就可以提高一公斤載重。激光焊接成了奔馳、奧迪、空中客車制勝的關(guān)鍵技術(shù)之一。
左鐵釧在實(shí)驗(yàn)室第一個(gè)做出了鋁的預(yù)制曲線，實(shí)現(xiàn)它在一個(gè)器材上得到90%以上的吸收率，這是鋁能夠被激光焊接的最重要前提。鋁合金激光焊接的最突出成果，是應(yīng)用在世界最大的民航客機(jī)空中客車380上，空客380之所以能擁有最大的載客量500人，戰(zhàn)勝了美國(guó)波音400人的載客量，關(guān)鍵之一在于機(jī)身輕——激光焊接的鋁材輕。
實(shí)驗(yàn)證明激光制造可以無(wú)所不能
在國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、中國(guó)科學(xué)院和教育部的共同投資下，國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心1994年落成，左鐵釧教授在這個(gè)中心主持的“大功率激光三維制造技術(shù)”、“大功率激光光束光斑質(zhì)量診斷技術(shù)研究”等，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。她最關(guān)心的，是國(guó)家先進(jìn)的制造業(yè)：“制造業(yè)應(yīng)用光制造技術(shù)是先進(jìn)的。”
左教授肯定地說(shuō)。她又舉了汽車的例子。用激光加工，汽車的汽缸就可用鋁合金閥座，大大延長(zhǎng)了使用壽命，寶馬公司花120萬(wàn)歐元買走了這項(xiàng)技術(shù)。再看車身，我國(guó)大部分汽車制造廠仍用人工或機(jī)械手焊接鋼板，車身比激光焊接至少增加56公斤；國(guó)產(chǎn)汽車的電阻也大都是點(diǎn)焊方式，精確度和密封效果自然不如進(jìn)口車。而德國(guó)汽車業(yè)70%的工位都是激光直焊了。左鐵釧教授還告訴記者，進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上出現(xiàn)的先導(dǎo)產(chǎn)品，是激光加工機(jī)床，它不再傳輸力，而是傳遞光，通過(guò)光塑造機(jī)件。這預(yù)示著：光子時(shí)代到來(lái)了。
準(zhǔn)分子激光器研制出第二代生物芯片
左鐵釧教授主持的國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心，目前開展三大部分的研究，分別是激光制造、激光微技術(shù)和能量光電子，擁有準(zhǔn)分子激光器、5軸聯(lián)動(dòng)大功率激光切割加工系統(tǒng)等國(guó)際前沿水準(zhǔn)的先進(jìn)設(shè)備。左教授從1996年開始籌建國(guó)際間的研究基地——“中德激光技術(shù)中心”，2001年該項(xiàng)目獲得中德政府部門的批準(zhǔn)——該中心坐落在北京工業(yè)大學(xué)，建筑面積5000平方米，包括一座800平方米的實(shí)驗(yàn)展示大廳，裝備價(jià)值3000多萬(wàn)元的國(guó)際先進(jìn)水平的激光加工設(shè)備。
左鐵釧教授目前正在研制的第二代微流控生物芯片，非常引人注目。微流控生物芯片采用光纖激光、飛秒激光等技術(shù)，在國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心的準(zhǔn)分子激光器上已研制出芯片核心。這種激光生物芯片猶如一個(gè)生物工廠，如果應(yīng)用于奧運(yùn)會(huì)的檢測(cè)，無(wú)論是血液中所含興奮劑，還是有沒(méi)有病毒侵犯，都能在飛秒之間顯示出來(lái)，因?yàn)楹怂崾窃诩す馔ǖ乐写┻^(guò)。其實(shí)，這種技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，食品檢測(cè)、海關(guān)檢查、醫(yī)療實(shí)驗(yàn)等，都極有意義。
激光
某些物質(zhì)原子中的粒子受光或電的激發(fā)，由低能級(jí)的原子躍遷為高能原子，當(dāng)高級(jí)原子的數(shù)目大于低能原子的數(shù)目，并由高能級(jí)躍遷回低能級(jí)時(shí)，就放射出相位、頻率、方向等完全相同的光，這種光叫激光。激光顏色很純，能量高度集中，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、醫(yī)療、探測(cè)、通訊等領(lǐng)域。激光的原理應(yīng)是愛(ài)因斯坦在1905年的論文中就提出來(lái)了，直到1954年美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家發(fā)明了激光的前身微波激射器，激光隨之被廣泛研究、應(yīng)用。
左鐵釧教授率領(lǐng)這個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室完成的國(guó)家級(jí)科技攻關(guān)中，有國(guó)家科委攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)防科研基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目等29項(xiàng)；承擔(dān)的國(guó)有大企業(yè)重大技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目有一汽“紅旗”加長(zhǎng)轎車和新一代大“紅旗”轎車車身激光三維制造、上海寶鋼車用鍍鋅鋼板激光大板拼接等，以及國(guó)防尖端武器的激光制造等重大工程；在前沿科研領(lǐng)域激光與材料的相互作用、鋁鈦鉭等特種材料的激光可加工性、激光光束參數(shù)與加工質(zhì)量的關(guān)系、激光加工新方法新工藝新技術(shù)、大功率激光傳輸理論及外圍系統(tǒng)、激光微技術(shù)等方面，都取得了一系列重大成果。
今天，發(fā)達(dá)國(guó)家的激光技術(shù)專家和先進(jìn)制造業(yè)的總工來(lái)到這里，都驚詫：中國(guó)有如此先進(jìn)的激光實(shí)驗(yàn)室！有光學(xué)科研先導(dǎo)之稱的德國(guó)，也把一些科研項(xiàng)目拿來(lái)進(jìn)行合作。他們相信：左教授曾在德國(guó)從事激光加工技術(shù)研究，完成過(guò)13項(xiàng)歐共體和德國(guó)科研項(xiàng)目，其中，高強(qiáng)鋁合金激光焊接成果處于該領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先水平，被德國(guó)宇航公司采用，德國(guó)宇航界稱其為航空制造業(yè)中的一大技術(shù)革命。
記者走進(jìn)激光技術(shù)中心，左鐵釧教授反復(fù)向記者講述的就是兩句話：激光是新型能源、激光作為先進(jìn)的制造方式可以無(wú)所不能。記者在左教授的這個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里深切感受到的是：“我們正步入光子時(shí)代。”
見證激光成為制造能源的歷史進(jìn)程
說(shuō)起激光，人們接觸最廣泛的是光纜通信，視聽光盤。左鐵釧教授也從我們身邊熟悉的新事物講起。激光作為能源正對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生巨大影響。以往的制造業(yè)能源，以火、力、電為主，如乙炔等火焰熱加工，車機(jī)等力加工，電火光、電子束等電加工。以激光為制造業(yè)能源，則是近些年的創(chuàng)新。激光最大的領(lǐng)域應(yīng)是在制造業(yè)上，激光加工正在成為發(fā)達(dá)國(guó)家的主要制造手段。而這個(gè)技術(shù)變革進(jìn)程，左鐵釧教授親身經(jīng)歷并參與其中。
國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心是1991年底開始創(chuàng)建的，在此之前，左鐵釧教授已在德國(guó)布來(lái)梅射線技術(shù)研究所(BIAS)進(jìn)行了5年激光加工技術(shù)研究負(fù)責(zé)的課題是輕金屬的激光焊接。奔馳汽車、奧迪汽車、空中客車的代表提出：鋁合金薄板能不能用激光焊接？傳統(tǒng)制造業(yè)中，車身、飛機(jī)身，都是鉚釘焊接，鋼板只能厚重。如果用激光焊接代替鉚焊，車身、機(jī)身自重首先就減輕了20%，并可以采用全鋁薄板。每減輕一公斤自重，就可以提高一公斤載重。激光焊接成了奔馳、奧迪、空中客車制勝的關(guān)鍵技術(shù)之一。
左鐵釧在實(shí)驗(yàn)室第一個(gè)做出了鋁的預(yù)制曲線，實(shí)現(xiàn)它在一個(gè)器材上得到90%以上的吸收率，這是鋁能夠被激光焊接的最重要前提。鋁合金激光焊接的最突出成果，是應(yīng)用在世界最大的民航客機(jī)空中客車380上，空客380之所以能擁有最大的載客量500人，戰(zhàn)勝了美國(guó)波音400人的載客量，關(guān)鍵之一在于機(jī)身輕——激光焊接的鋁材輕。
實(shí)驗(yàn)證明激光制造可以無(wú)所不能
在國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、中國(guó)科學(xué)院和教育部的共同投資下，國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心1994年落成，左鐵釧教授在這個(gè)中心主持的“大功率激光三維制造技術(shù)”、“大功率激光光束光斑質(zhì)量診斷技術(shù)研究”等，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。她最關(guān)心的，是國(guó)家先進(jìn)的制造業(yè)：“制造業(yè)應(yīng)用光制造技術(shù)是先進(jìn)的。”
左教授肯定地說(shuō)。她又舉了汽車的例子。用激光加工，汽車的汽缸就可用鋁合金閥座，大大延長(zhǎng)了使用壽命，寶馬公司花120萬(wàn)歐元買走了這項(xiàng)技術(shù)。再看車身，我國(guó)大部分汽車制造廠仍用人工或機(jī)械手焊接鋼板，車身比激光焊接至少增加56公斤；國(guó)產(chǎn)汽車的電阻也大都是點(diǎn)焊方式，精確度和密封效果自然不如進(jìn)口車。而德國(guó)汽車業(yè)70%的工位都是激光直焊了。左鐵釧教授還告訴記者，進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上出現(xiàn)的先導(dǎo)產(chǎn)品，是激光加工機(jī)床，它不再傳輸力，而是傳遞光，通過(guò)光塑造機(jī)件。這預(yù)示著：光子時(shí)代到來(lái)了。
準(zhǔn)分子激光器研制出第二代生物芯片
左鐵釧教授主持的國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心，目前開展三大部分的研究，分別是激光制造、激光微技術(shù)和能量光電子，擁有準(zhǔn)分子激光器、5軸聯(lián)動(dòng)大功率激光切割加工系統(tǒng)等國(guó)際前沿水準(zhǔn)的先進(jìn)設(shè)備。左教授從1996年開始籌建國(guó)際間的研究基地——“中德激光技術(shù)中心”，2001年該項(xiàng)目獲得中德政府部門的批準(zhǔn)——該中心坐落在北京工業(yè)大學(xué)，建筑面積5000平方米，包括一座800平方米的實(shí)驗(yàn)展示大廳，裝備價(jià)值3000多萬(wàn)元的國(guó)際先進(jìn)水平的激光加工設(shè)備。
左鐵釧教授目前正在研制的第二代微流控生物芯片，非常引人注目。微流控生物芯片采用光纖激光、飛秒激光等技術(shù)，在國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心的準(zhǔn)分子激光器上已研制出芯片核心。這種激光生物芯片猶如一個(gè)生物工廠，如果應(yīng)用于奧運(yùn)會(huì)的檢測(cè)，無(wú)論是血液中所含興奮劑，還是有沒(méi)有病毒侵犯，都能在飛秒之間顯示出來(lái)，因?yàn)楹怂崾窃诩す馔ǖ乐写┻^(guò)。其實(shí)，這種技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，食品檢測(cè)、海關(guān)檢查、醫(yī)療實(shí)驗(yàn)等，都極有意義。
激光
某些物質(zhì)原子中的粒子受光或電的激發(fā)，由低能級(jí)的原子躍遷為高能原子，當(dāng)高級(jí)原子的數(shù)目大于低能原子的數(shù)目，并由高能級(jí)躍遷回低能級(jí)時(shí)，就放射出相位、頻率、方向等完全相同的光，這種光叫激光。激光顏色很純，能量高度集中，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、醫(yī)療、探測(cè)、通訊等領(lǐng)域。激光的原理應(yīng)是愛(ài)因斯坦在1905年的論文中就提出來(lái)了，直到1954年美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家發(fā)明了激光的前身微波激射器，激光隨之被廣泛研究、應(yīng)用。
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