Історія створення лазерів і аналіз впливу їх застосування при обробці матеріалів на розвиток певних галузей промисловості
Анотація
Стаття присвячена аналізу історії створення лазера, як одного з найбільш значущих технічних винаходів 20 століття. Ця стаття присвячена встановленню зв'язку між періодизацією етапів винаходу та впровадження окремих видів лазерів, з їх впливом на створення окремих видів техніки і промислових технологій обробки матеріалів, розвитком певних галузей економіки та науково-технічного прогресу в цілому. При підготовці статті використовувалися загальноприйняті методи, які широко використовуються при підготовці історичних дослідницьких робіт: історичний метод, – для вивчення та інтерпретації текстів першоджерел і пошуку інших доказів, які використовуються для дослідження, а також викладу історичних подій пов'язаних з розвитком лазерної техніки; історико-генетичний метод, – для вивчення генезису конкретних історичних явищ і аналізу причинності змін у розвитку лазерної техніки; історико-критичний метод, для відображення причинно-наслідкових зв’язків, відтворення подій, що вплинули на розвиток лазерної техніки; метод історичної періодизації. Різноманіття різних можливих варіантів застосування лазерів позбавило змоги розмістити всі зібрані матеріали в рамках однієї статті і тому автори вирішили зупинитися на фактах, які на їх думку є найбільш цікавими, значущими, слабовивченими і маловідомими. У статті розглянуті етапи: винаходу першого лазера; створення перших комерційних лазерів; розробки перших застосувань лазерів в промислових технологіях обробки матеріалів. Окремо приділено увагу «патентним війнам», які супроводжували різні етапи створення лазерів. Проведено порівняльний аналіз розвитку ринку лазерної техніки від етапу створення до сучасності. Показано, що сучасний ринок лазерної техніки продовжує активно розвиватися, про що говорить стабільне зростання продажів лазерів, що триває останні 10 років. Це свідчить про те, що попит на лазерну техніку нерозривно пов'язаний з розвитком наукоємного виробництва і науково-технічним прогресом. Проведений аналіз показав, що в останній час змінилися тенденції використання лазерної техніки, зокрема відбувається скорочення їх промислового і медичного застосування, при цьому спостерігається зростання їх застосування в областях виробництва сенсорів і комунікації.
Завантаження
Посилання
Anderson, J. E., & Jackson, J. E. (1965). Theory and application of pulsed laser welding. Welding Journal, 44(12), 1018–1026.
Anonymus. (1962, May 1). Hughes Aircraft adding new line. New York Times, 49.
Anonymus. (1966, January). Western Electric uses Raytheon laser in forming special dies from diamonds. Raytheon News, 15(1), 2.
Belforte, D. (1993). Laser welding: a technology in transition. In Industrial Laser Review Buyers Guide. Nashua: PennWell.
Belforte, D. (2010, January 1). Milestones in industrial laser materials processing. Industrial Laser Solutions. Retrieved from https://www.industrial-lasers.com/cutting/article/16485102/milestones-in-industrial-laser-materials-processing.
Bensoussan, H. (2016, October 5). The history of laser cutting: from MASERs to CO2 laser cutting. Sculpteo. Retrieved from https://www.sculpteo.com/blog/2016/10/05/the-history-of-laser-cutting-from-masers-to-co2-laser-cutting/.
Bernatskyi, A. V., Berdnikova, O. M., Klochkov, I. M., Sydorets, V. M., & Chinakhov, D. A. (2019). Laser welding in different spatial positions of T-joints of austenitic steel. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 582(1), 012048. https://doi.org/10.1088/1757-899X/582/1/012048.
Bernatskyi, A., Sydorets, V., Berdnikova, O., Krivtsun, I., & Chinakhov, D. (2020). Pore formation during laser welding in different spatial positions. Solid State Phenomena, 303, 47–58. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.303.47.
Bromberg, J, (1991). The Laser in America, 1950–1970. Cambridge: MIT Press.
Choudhury Kaul, S., Sandhu, M. S., & Alam, Q. (2019). Researching the history of marginalized issues in management research: A proposed interpretive framework. Journal of Management History, 25(2), 237–256. https://doi.org/10.1108/JMH-06-2018-0030.
Cohen, M. I., Mainwaring, F. J. & Melone, T. G. (1969). Laser interconnection of wires. Welding Journal, 48(3), 191–197.
Conti, R. J. (1969). Carbon dioxide laser welding. Welding Journal, 48(10), 800–806.
Dutta Majumdar, J., Manna, I. (2003). Laser processing of materials. Sadhana, 28(3–4), 495–562. https://doi.org/10.1007/BF02706446.
Earls, A. R., & Edwards, R. E. (2005). Raytheon Company: The First Sixty Years. Massachusetts: Arcadia Publishing Library Editions.
Fairbanks, R. H., & Adams, C. M. (1964). Laser beam fusion welding. Welding Journal, 43(3), 97–102.
Hecht, J. (2010). A short history of laser development. Applied optics, 49(25), F99–F122. https://doi.org/10.1364/ao.49.000f99.
Hess, R. A. (2013). A survey of lasers at the birth of holography. Journal of Physics: Conference Series, 415(1), 012027. https://doi.org/10.1088/1742-6596/415/1/012027.
Hilton, P. A. (1997, August 18). Early days of laser cutting. In L. H. J. F. Beckmann (Ed.), Lasers in Material Processing, 3097, (pp. 10–16). Munich: Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers https://doi.org/10.1117/12.281076.
Holton, C., Overton, G., Nogee, A., & Belforte, D. (2016, February 1). Annual laser market review & forecast can laser markets trump a global slowdown. Retrieved from https://www.laserfocusworld.com/lasers-sources/article/16546938/annual-laser-market-review-forecast-can-laser-markets-trump-a-global-slowdown.
Holton, C., & Nogee, A. (2021, February 24). Amid crises and challenges, laser markets stay the course. Retrieved from https://www.laserfocusworld.com/lasers-sources/article/14196044/covid19-had-a-major-impact-on-global-laser-markets-yet-revenue-remained-generally-healthy.
Ion, J. C. (2005). Evolution of laser material processing. In J. C. Ion, Laser Processing of Engineering Materials. Principles, Procedure and Industrial Application, (pp. 12–40). Oxford: Butterworth-Heinemann. https://doi.org/10.1016/B978-075066079-2/50005-2.
Khaskin, V. Yu., Bernatskyi, A. V., Siora, O. V., & Nikulin, O. T. (2011). Study of influence of conditions of process of laser superficial processing of the loaded steel articles on structure and properties of obtained layers. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 33(SPEC. ISS.), 561–567.
Klauminzer, G. K. (1984). Twenty years of commercial lasers: a capsule history. Laser Focus/Electro-Optics, 20(12), 54–79.
Loeffer, J. R. (1977). Numerically controlled laser soldering – fast, low cost, no rejects. Assembly Engineering, 20(3), 32–34.
Lukešová, H., Andersen, H. L., Kolínová, M., & Holst, B. (2019). Is it hop? Identifying hop fibres in a european historical context. Archaeometry, 61(2), 494–505. https://doi.org/10.1111/arcm.12437.
Maiman, T. (1960). Stimulated optical radiation in Ruby. Nature, 186(4736), 493–494. https://doi.org/10.1038/187493a0.
Maiman, T. H. (2018). Hughes Patent Blunders. In: The Laser Inventor. Springer Biographies, (pp 191–200). Cham: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-61940-8_22.
Markashova, L., Berdnikova, O., Bernatskyi, A., Sydorets, V., & Bushma, O. (2019). Crack resistance of 14KhGN2MDAFB high-strength steel joints manufactured by laser welding. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 224(1), 012013. https://doi.org/10.1088/1755-1315/224/1/012013.
Moorhead, A. J. (1971). Laser welding and drilling applications. Welding Journal, 50(2), 97–106.
Mueller, R. (2010, April 6). Going mainstream. Retrieved from https://www.canadianmetalworking.com/canadianmetalworking/news/metalworking/going-mainstream.
National Museum of American History. (n. d.) Head Piece from Maiman Laser. Retrieved from https://americanhistory.si.edu/collections/search/object/nmah_712855.
O'Neill, G. J. (1983). Laser: the space age tool. The Rotarian, 142(6), 18–21.
Platte, W. N. & Smith, J. E (1963). Laser techniques for metals joining. Welding Journal, 42(11), 481–489.
Prima Power. (n. d.). History Prima Power. Retrieved from https://www.primapower.com/our-history/.
Prima Power (n. d.). 3D fiber laser machine Rapido Prima Power. Retrieved from https://www.primapower.com/rapido-3d-laser-machine/.
Quentin, U. (2017, October 8). Time and Light. TRUMPF. Retrieved from https://www.trumpf.com/ru_RU/presse/onlain-zhurnal/time-and-light/.
Rigby, P. (2010, May 01). And then there was light. Retrieved from https://physicsworld.com/a/and-then-there-was-light/.
Rose, M. & Hogan, H. A. (2019 June). History of the Laser: 1960 – 2019. Retrieved from https://www.photonics.com/Article.aspx?AID=42279.
Shakir, Q. J., & Patel A. R. (2017). Use of lasers in periodontics. International Journal of Current Research, 9(01), 44806–44809.
Shelyagin, V. D., Krivtsun, I. V., Borisov, Yu. S., Khaskin, V. Yu., Nabok, T. N., Siora, A. V., . . . Nedej, T. N. (2005a). Laser-arc and laser-plasma welding and coating technologies. Avtomaticheskaya Svarka, (8), 49–54.
Shelyagin, V. D., Khaskin, V. Yu., Shitova, L. G., Nabok, T. N., Siora, A. V., Bernatskyi, A. V., & Chizhskaya, T. G. (2005b). Multi-pass welding of heavy steel sections using laser radiation. Avtomaticheskaya Svarka, (10), 46–49.
Shelyagin, V., Zaitsev, I., Bernatskyi, A., Sydorets, V., Dubko, A., & Bondarenko, O. (2018). Contactless monitoring of welding processes with computer processing of acoustic emission signals. In Proceeding’s 14th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering, TCSET 2018. (pp. 706–710). Lviv: IEEE. https://doi.org/10.1109/TCSET.2018.8336298.
Siora, O. V., & Bernatskyi, A. V. (2011). Development of basic processing methods of laser welding of joints of dissimilar metals. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 33(SPEC. ISS.), 569–576.
Storozum, M. J., Zhang, J., Wang, H., Ren, X., Qin, Z., & Li, L. (2019). Geoarchaeology in China: Historical trends and future prospects. Journal of Archaeological Research, 27(1), 91–129. https://doi.org/10.1007/s10814-018-9119-5.
Strelko, O., Pylypchuk, O., Berdnychenko, Yu., Hurinchuk, S., Korobchenko, A., & Martyian, Y. (2019). Historical milestones of creation of computers technology automated system for passenger transportations management 'express' on the railway transport in the USSR. In Proceeding’s 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering, UKRCON 2019, (pp. 1214–1219). Lviv: IEEE. https://doi.org/10.1109/UKRCON.2019.8879892.
Strelko, O., Pylypchuk, O., Berdnychenko, Yu., Hurinchuk, S., Gamaliia, V., & Sorochynska, O. (2019). Historical milestones of electrotechnical equipment creation for active experiments in the near-earth space by ukrainian scientists. In Proceeding’s 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering, UKRCON 2019, (pp. 1229-1234). Lviv: IEEE. https://doi.org/10.1109/UKRCON.2019.8879983.
Sullivan, A. B. J., & Houldcroft, P. T. (1967). Gas-jet laser cutting. British Welding Journal, 14(8), 443–445.
Taylor, N. (2000). LASER: The inventor, the Nobel laureate, and the thirty-year patent war. New York: Simon & Schuster.
The Welding Institute. (n. d.). Laser spot welding. Retrieved from https://www.twi-global.com/media-and-events/insights/laser-spot-welding.
Thoss, A. (2021, May 20). Global laser markets in the time of COVID-19. Retrieved from https://www.laserfocusworld.com/photonics-business/article/14200786/ global-laser-markets-in-the-time-of-covid19.
Vaks, E., Milen'kij, M., & Saprykin, L. (2017). Praktika precizionnoj lazernoj obrabotki [The practice of precision laser processing]. Moscow: Technosphere.
Van Lent, W., & Durepos, G. (2019). Nurturing the historic turn: “history as theory” versus “history as method”. Journal of Management History, 25(4), 429–443. https://doi.org/10.1108/JMH-03-2019-0017.
Wikipedia. (n. d.). Theodore Maiman. Retrieved from https://en.wikipedia.org/wiki/Theodore_Maiman
Zhang, B., & Liu, Y. (2019). An overview on the studies of the history of machinery in China. In: Zhang B., Ceccarelli M. (Eds.), Explorations in the History and Heritage of Machines and Mechanisms. History of Mechanism and Machine Science, 37. (pp. 64–73). Cham: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-03538-9_6
Кількість переглядів: 2474 Кількість завантажень PDF: 1300
Авторські права та ліцензування
Ліцензійні умови: автори зберігають авторське право, а також надають право журналу публікувати оригінальні наукові статті, що містять результати експериментальних і теоретичних досліджень і не знаходяться на розгляді для опублікування в інших віданнях. Всі матеріали поширюється на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.
До рукопису статті додається підписана авторами відсканована копія «Угоди» про передачу авторами прав на публікацію рукопису і подальше розміщення статті в інтернеті (у форматі * .pdf або * .jpg).
Цією угодою автор засвідчує, що поданий матеріал:
- не порушує авторських прав інших осіб або організацій;
- не був опублікований раніше у інших видавництвах та не був поданий до публікації у інші видання.
Автор передає редколегії журналу "Історія науки і техніки" права на:
- публікацію статті українською (англійською та російською) мовою та розповсюдження її друкованої версії.
- переклад статті англійською мовою (для статей українською та російською мовою) та розповсюдження друкованої версії перекладу.
- розповсюдження електронної версії статті, а також електронної версії англомовного перекладу статті (для статей українською та російською мовою), через будь-які електронні засоби (розміщення на офіційному web-сайті журналу, в електронних базах даних, репозитаріях тощо).
Автор зберігає за собою право без узгодження з редколегією та засновниками:
- Використовувати матеріали статті повністю або частково з освітньою метою.
- Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
- Використовувати матеріали статті для підготовки тез, доповідей конференцій, а також усних презентацій.
- Розміщувати електронні копії статті (у тому числі кінцеву електронну версію, завантажену з офіційного web-сайту журналу) на:
- персональних web-ресурсах усіх авторів (web-сайти, web-сторінки, блоги тощо);
- web-ресурсах установ, де працюють автори (включно з електронними інституційними репозитаріями);
- некомерційних web-ресурсах відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
В усіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов’язковим.
