Влияние технологии изготовления систем охлаждения лазерных зеркал и условий эксплуатации на их эффективность


Авторы

Леонов Е. В.*, Шанин Ю. И.**

НИИ НПО «ЛУЧ», ул. Железнодорожная, д. 24, Подольск, Московская обл., 142103

*e-mail: leonovev@sialuch.ru
**e-mail: ShaninYuI@sialuch.ru

Аннотация

В статье обсуждаются особенности влияния на теплообмен в системах охлаждения лазерных зеркал (СОЛЗ) технологических и эксплуатационных факторов. Рассмотрены особенности работы СОЛЗ в широком температурном интервале. Среди технологических факторов выделены и рассмотрены два: 1) шероховатость, присущая способу формирования структуры и способу ее соединения, и 2) термическое сопротивление соединения подложки, пакета охлаждения и основы зеркала. Экспериментально определены термические сопротивления паянных соединений при изготовлении лазерных зеркал. Влияние термического сопротивления на характеристики зеркала (поле температур, приведенную теплоотдачу, разогрев основы зеркала, термодеформации оптической поверхности) исследовано аналитически. Методом электротепловой аналогии проведено экспериментальное исследование влияния локальных неоднородностей (непропаев в местах соединения) на температурное состояние ОЛЗ. 

Ключевые слова:

лазерное зеркало, система охлаждения, гидравлическое сопротивление, теплоотдача, шероховатость, непропай, контактное сопротивление

Библиографический список

  1. Субботин В.И., Харитонов В.В. Теплофизика охлаждаемых лазерных зеркал // Теплофизика высоких температур. 1991. Т. 29. № 2. С. 365–375.
  2. Шмаков В.А. Силовая оптика. М.: Наука, 2004. 318 с.
  3. Власов Н.М., Колесов В.С., Федик И.И. Стабильность оптической поверхности лазерных зеркал. М.: ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2005. 216 с.
  4. Аполлонов В.В.  Силовая оптика // Квантовая электроника. 2014. Т. 44. № 2. С. 102–121.
  5. Шанин Ю.И., Афанасьев В.А., Шанин О.И. Теплообмен и гидросопротивление в канальных системах охлаждения с прерывистой стенкой // Инженерно-физический журнал. 2000. Т.73. №2. С. 224–231.
  6. Шанин Ю.И., Шанин О.И. Теплоотдача и гидросопротивление при упорядоченном вихреобразовании в системах охлаждения лазерных зеркал // В сб. Теплообмен и гидродинамика в закрученных потоках: пятая междун. конф.: Труды конф. Казань: КНИТУ-КАИ, 2015. С. 478–500.
  7. Шанин Ю.И., Федосеев В.Н., Шанин О.И. Влияние неидеальности контакта пластин на теплообмен в компактных теплообменниках // Инженерно-физический журнал. 1991. Т. 60. № 5. С. 776–782.
  8. Шанин Ю.И., Шанин О.И., Черных А.В., Шарапов И.С. Влияние несовершенств излучения и технологии на термодеформированное состояние оптических элементов // Тезисы докладов 15 Минского международного форума по тепло- и массообмену. Минск: ИТМО, 2016. Т. 2. С. 456–461.
  9. Кузьмин Ю.А., Афанасьев В.А., Шанин О.И., Шанин Ю.И., Мурышкина Е.В. Влияние локальных неоднородностей на температурное состояние охлаждаемых многослойных пакетов // В сб. Теплофизика ядерно-энергетических установок. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 91–95.
  10. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Справочное пособие. 3-е изд., перер. и доп., Л.: Химия, 1982. 592 с.
  11. Шанин Ю.И. Применение миниканалов в системах охлаждения лазерных зеркал и чипов // Тепловые процессы в технике, 2020. Т. 12. № 1. С. 25–38. DOI: 10.34759/tpt-2020-12-1-25-38
  12. Леонтьев А.И. (ред.) Теория тепломассообмена. М.: Высшая школа, 1979. 495 с.
  13. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 712 с.
  14. Фотеев Н.К. Влияние режимов электроэрозионной обработки на характеристики микрогеометрии поверхностей сталей и сплавов // Электронная обработка материалов. 1976. № 1. С. 5–7.
  15. Фотеев Н.К. Особенности поверхностей, обработанных электроэрозионным способом // Электронная обработка материалов. 1979. № 6. С. 5–8.
  16. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. 143 с.
  17. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1981. 205 с.
  18. Шанин Ю.И., Шанин О.И. Теплообмен и гидросопротивление систем охлаждения лазерных зеркал из гофров // Инженерно-физический журнал. 2013. Т. 86. № 4. С. 774–784.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2025