လေဆာလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ခေတ်မီသော အပူစီမံခန့်ခွဲမှုနည်းပညာငါးခု

လေဆာလုပ်ဆောင်ခြင်းနယ်ပယ်တွင်၊ မြင့်မားသောပါဝါ၊ မြင့်မားသောထပ်ခါတလဲလဲလုပ်ဆောင်နှုန်းရှိသောလေဆာများသည် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာတိကျမှုထုတ်လုပ်မှုတွင် အဓိကပစ္စည်းကိရိယာများဖြစ်လာသည်။ သို့သော်၊ ပါဝါသိပ်သည်းဆဆက်လက်မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ၊ အပူစီမံခန့်ခွဲမှုသည် စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်၊ သက်တမ်းနှင့် လုပ်ဆောင်မှုတိကျမှုကို ကန့်သတ်သည့် အဓိကအတားအဆီးတစ်ခုအဖြစ် ပေါ်ထွက်လာသည်။ ရိုးရာလေ သို့မဟုတ် ရိုးရှင်းသောအရည်အအေးပေးစနစ်များသည် မလုံလောက်တော့ပါ။ ဆန်းသစ်သောအအေးပေးနည်းပညာများသည် ယခုအခါ စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ခုန်ပျံကျော်လွှားမှုကို မောင်းနှင်နေပါသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ထိရောက်ပြီးတည်ငြိမ်သော လေဆာလုပ်ဆောင်ခြင်းစနစ်များရရှိရန် ကူညီပေးမည့် အဆင့်မြင့်အပူစီမံခန့်ခွဲမှုဖြေရှင်းချက်ငါးခုကို ဖော်ထုတ်ပြသထားသည်။

၁။ မိုက်ခရိုချန်နယ် အရည်အအေးပေးစနစ်- တိကျသော အပူချိန်ထိန်းချုပ်ရေးအတွက် “သွေးကြောကွန်ရက်”

① နည်းပညာမူ-

မိုက်ခရွန်စကေးချန်နယ်များ (50–200 μm) ကို လေဆာ gain မော်ဂျူး သို့မဟုတ် ဖိုက်ဘာပေါင်းစပ်ကိရိယာတွင် ထည့်သွင်းထားသည်။ မြန်နှုန်းမြင့်လည်ပတ်နေသော အအေးခံရည် (ရေ-ဂလိုင်ကော ရောစပ်မှုများကဲ့သို့) သည် အပူရင်းမြစ်နှင့် တိုက်ရိုက်ထိတွေ့စီးဆင်းပြီး 1000 W/cm² ထက်ကျော်လွန်သော အပူစီးဆင်းမှုသိပ်သည်းဆဖြင့် အလွန်ထိရောက်သော အပူပျံ့နှံ့မှုကို ရရှိစေပါသည်။

② အဓိကအားသာချက်များ-

ရိုးရာကြေးနီဘလောက်အအေးပေးစနစ်ထက် အပူပျံ့နှံ့မှုစွမ်းဆောင်ရည် ၅–၁၀ ဆ ပိုမိုကောင်းမွန်လာခြင်း။

10 kW အထက် တည်ငြိမ်သော စဉ်ဆက်မပြတ် လေဆာလည်ပတ်မှုကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

အရွယ်အစားသေးငယ်သောကြောင့် အရွယ်အစားသေးငယ်သော လေဆာခေါင်းများတွင် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုနိုင်ပြီး နေရာအကန့်အသတ်ရှိသော ထုတ်လုပ်မှုလိုင်းများအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။

③ အသုံးချမှုများ-

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ဘေးတိုက်ပန့်ထားသော မော်ဂျူးများ၊ ဖိုက်ဘာလေဆာပေါင်းစပ်စက်များ၊ အလွန်မြန်ဆန်သော လေဆာချဲ့စက်များ။

၂။ အဆင့်ပြောင်းလဲပစ္စည်း (PCM) အအေးပေးစနစ်- အပူဒဏ်ခံနိုင်ရန် “အပူသိုလှောင်ကန်”

① နည်းပညာမူ-

ပါရာဖယောင်း သို့မဟုတ် သတ္တုအလွိုင်းများကဲ့သို့သော အဆင့်ပြောင်းလဲသည့်ပစ္စည်းများ (PCM) ကို အသုံးပြုပြီး၊ ၎င်းသည် အစိုင်အခဲ-အရည် အကူးအပြောင်းတွင် အပူများစွာကို စုပ်ယူသောကြောင့် အမြင့်ဆုံးအပူဝန်များကို အခါအားလျော်စွာ ကြားခံပေးသည်။

② အဓိကအားသာချက်များ-

ပဲ့တင်ထပ်လေဆာလုပ်ဆောင်မှုတွင် ယာယီအမြင့်ဆုံးအပူကို စုပ်ယူပေးပြီး အအေးပေးစနစ်ပေါ်ရှိ လက်ငင်းဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးကို လျှော့ချပေးသည်။

အရည်အအေးပေးစနစ်များ၏ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို ၄၀% အထိ လျှော့ချပေးသည်။

③ အသုံးချမှုများ-

မြင့်မားသောစွမ်းအင်ရှိသော ပဲ့တင်ထပ်လေဆာများ (ဥပမာ၊ QCW လေဆာများ)၊ မကြာခဏ ယာယီအပူရှော့ခ်များပါရှိသော 3D ပုံနှိပ်စနစ်များ။

၃။ အပူပိုက် အပူပျံ့နှံ့ခြင်း- တက်ကြွသော “အပူလမ်းမကြီး”

① နည်းပညာမူ-

အလုပ်လုပ်သောအရည် (အရည်သတ္တုကဲ့သို့) ဖြင့်ဖြည့်ထားသော လေလုံသောလေဟာနယ်ပြွန်များကို အသုံးပြုသည်၊ ထိုနေရာတွင် အငွေ့ပျံခြင်း-ငွေ့ရည်ဖွဲ့ခြင်း စက်ဝန်းများသည် အပူအောက်ခံတစ်ခုလုံးသို့ ဒေသတွင်းအပူကို လျင်မြန်စွာလွှဲပြောင်းပေးသည်။

② အဓိကအားသာချက်များ-

ကြေးနီထက် 100× (>50,000 W/m·K) အထိ အပူစီးကူးနိုင်စွမ်းရှိပြီး၊ သုညစွမ်းအင် အပူညီမျှမှုကို ဖြစ်စေသည်။

ရွေ့လျားနေသော အစိတ်အပိုင်းများ မပါဝင်ပါ၊ ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု မလိုအပ်ပါ၊ သက်တမ်း ၁၀၀,၀၀၀ နာရီအထိ ရှိသည်။

③ အသုံးချမှုများ-

စွမ်းအားမြင့်လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်အစုများ၊ တိကျသောအလင်းတန်းအစိတ်အပိုင်းများ (ဥပမာ၊ ဂါလ်ဗန်နိုမီတာများ၊ အာရုံစူးစိုက်မှန်ဘီလူးများ)။

၄။ ဂျက်တိုက်စားမှုအအေးပေးစနစ်- မြင့်မားသောဖိအားရှိသော “အပူငြိမ်းဆေး”

① နည်းပညာမူ-

မိုက်ခရိုနော်ဇယ်များစွာသည် အအေးခံရည်ကို အပူရင်းမြစ်မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ မြင့်မားသောအမြန်နှုန်း (>10 မီတာ/စက္ကန့်) ဖြင့် တိုက်ရိုက်ဖြန်းပေးပြီး အပူနယ်နိမိတ်အလွှာကို နှောင့်ယှက်ကာ အလွန်အမင်း အပူစီးဆင်းမှုကို ဖြစ်စေသည်။

② အဓိကအားသာချက်များ-

ကီလိုဝပ်အဆင့် single-mode fiber laser များအတွက် သင့်လျော်သော 2000 W/cm² အထိ ဒေသတွင်းအအေးပေးစွမ်းရည်။

အပူချိန်မြင့်ဇုန်များ (ဥပမာ၊ လေဆာပုံဆောင်ခဲအဆုံးမျက်နှာပြင်များ) ကို ပစ်မှတ်ထားအအေးပေးခြင်း။

③ အသုံးချမှုများ-

Single-mode မြင့်မားသောတောက်ပမှုရှိသောဖိုက်ဘာလေဆာများ၊ အလွန်မြန်ဆန်သောလေဆာများတွင် nonlinear crystal အအေးခံခြင်း။

၅။ ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော အပူချိန်စီမံခန့်ခွဲမှု အယ်လဂိုရီသမ်များ- AI မောင်းနှင်သော “အေးမြသော ဦးနှောက်”

① နည်းပညာမူ-

အပူချိန်အာရုံခံကိရိယာများ၊ စီးဆင်းမှုမီတာများနှင့် AI မော်ဒယ်များကို ပေါင်းစပ်ပြီး အပူဝန်များကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ခန့်မှန်းပြီး အအေးပေးမှုဆိုင်ရာ သတ်မှတ်ချက်များ (ဥပမာ၊ စီးဆင်းမှုနှုန်း၊ အပူချိန်) ကို ပြောင်းလဲချိန်ညှိပေးသည်။

② အဓိကအားသာချက်များ-

လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော စွမ်းအင်အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် ಒಟ್ಟಾರೆထိရောက်မှုကို 25% ကျော် တိုးတက်စေသည်။

ကြိုတင်ခန့်မှန်း ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု- အပူပုံစံ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုသည် ပန့်အရင်းအမြစ် အိုမင်းခြင်း၊ လမ်းကြောင်းပိတ်ဆို့ခြင်း စသည်တို့အတွက် စောစီးစွာ သတိပေးနိုင်စေပါသည်။

③ အသုံးချမှုများ-

စက်မှုလုပ်ငန်း ၄.၀ ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော လေဆာအလုပ်ရုံများ၊ မော်ဂျူးများစွာပါဝင်သော ပါရာလိုက်လေဆာစနစ်များ။

လေဆာလုပ်ဆောင်မှုသည် ပိုမိုမြင့်မားသောပါဝါနှင့် ပိုမိုတိကျမှုဆီသို့ တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ အပူချိန်စီမံခန့်ခွဲမှုသည် “ပံ့ပိုးပေးသည့်နည်းပညာ” မှ “အဓိကခွဲခြားသိမြင်နိုင်သော အားသာချက်” သို့ ပြောင်းလဲလာခဲ့သည်။ ဆန်းသစ်သောအအေးပေးစနစ်များကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် စက်ပစ္စည်း၏သက်တမ်းကို တိုးချဲ့ပေးပြီး လုပ်ဆောင်မှုအရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ပေးရုံသာမက စုစုပေါင်းလည်ပတ်စရိတ်များကိုလည်း သိသိသာသာ လျှော့ချပေးပါသည်။