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独家视点:激光技术践行李克强式“创新”

2014-03-14 09:47
来源: 激光网

  3月5日李克强总理在介绍2014年重点工作时指出,以创新支撑和引领经济结构优化升级。创新是国家经济结构调整优化的原动力。要把创新放在国家发展全局的核心位置,促进科技与经济社会发展紧密结合,推动我国产业向全球价值链高端跃升。

  何为创新?创新是指:以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向,利用现有的知识和物质,在特定的环境中,本着理想化需要或为满足社会需求,而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境,并能获得一定有益效果的行为。创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。30年的改革开放证明,经济建设需要创新。50多年的突飞猛进证明,激光技术领域更需要创新!

  2011年,中国工业激光市场总金额达到19亿美元,比2010年增长了25%,是历年来增长最快的速度;激光技术应用的扩大,以及下游产业的增长,为中国激光市场提供了高速发展的动力。

  2010年,中工业激光设备市场产值达7.35亿美元,其中大功率的激光设备产值占七成,低功率的激光设备则占三成左右。2001至2010年该行业的复合年均增长率为21.7%。

  市场对大功率的激光设备如应用于金属切割和焊接等需求不断增加,而低功率的激光设备被发掘应用于更多不同的产业,如家具和服装行业等,低功率的激光设备市场潜力不亚于大功率的激光设备。

  随着中国制造业升级,高精度的加工工序必须使用激光加工设备才能够完成,大量传统加工生产设备面临升级换代的迫切任务将加速中国激光加工市场的发展。

  在东亚地区,中国仍然是工业激光器和激光系统最为重要的应用市场,这得益于中国实体经济产业持续发展和政策法规的扶持。不同行业中,越来越多的创新应用推动了中国激光产业的发展。

  2013年我国激光产业的收益总体与2012年持平,并呈现出先扬后抑的态势。其中,应用于金属加工的激光系统在中国激光加工业的销售总收入中占有大份额比例。2013上半年,钣金加工业对大功率激光设备的需求量同比显著增长,下半年则略有下滑,预计在2014年上半年,被短期压抑的需求将被释放,呈放量增长之势。

  一、中国激光加工产业主要市场

  激光加工产业在国内市场广泛。中国是制造业大国,国内加工设备将逐步升级,激光设备行业的发展将更为迅速。特别是汽车、半导体和电子制造产业的发展使中国的激光市场极具潜力。

  国内已出现多家从事研制、生产和经营激光器和激光加工设备的研发机构和企业。至今已有5个国家级激光技术研究中心,10多个产品研发机构。已有100多家从事激光加工的制造企业,其中一些是由激光技术应用研究所建立的,另外一些是新兴的私人拥有的民营激光公司,主要分布在武汉、上海、江苏、北京、西安等省市。这些公司已成为国内激光加工市场的主力,他们制造的工业激光器、元器件和激光加工系统(激光标记、划线、微调、切割、焊接、表面处理、微加工、直接成型)约占国内总市场90%以上份额。

  与国际上激光加工系统相比,我国的激光加工系统差距甚大,仅占全球销售额的2%左右。主要表现为:高档激光加工系统很少,甚至没有;主力激光器不过关;微细激光加工装备缺口较大等。我国的一些生产企业正在积蓄力量稳步进入,市场有很大的发展空间。面对现状,国内激光产业当于“创新”为首位,抢占高端才能掌握主动权!

  二、激光技术践行创新

  1、紧凑型10太瓦激光器

  来自波兰科学院物化研究所激光中心和华沙大学的物理学家们近日共同研制了一种新型激光放大器。利用该放大器科学家们制造出能够产生10太瓦功率的激光器,并且体积较小适用于桌面设备。

  该团队科学家表示,此激光装置能够产生10太瓦激光脉冲,并且效率极高。激光脉冲持续时间非常短暂,以飞秒计算。科学家们有理由相信,该新型放大器的突破,对于创造出具有便携性、低成本和高功率等特点,用来变革传统抗癌疗法的激光设备而言意义巨大。

  研究者称理论上,参数放大器可达50%以上的效率。目前,同类型中最好的放大器效率为30%。而研究人员研制的紧凑型激光器效率已达30%水平。科学家们仍在努力提高放大器的效率和完善装配。

  科学家表示,参数放大器能使能量直接从泵浦光转移到正在放大的光束上,导致输入的能量无需存储。这意味着没有产生热效应,并且被放大的激光脉冲有着极佳的参数。参数放大器能使光束在仅仅几厘米的光程中,被放大数亿倍。

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