激光微射流LMJ®研發(fā)歷史
這是SYNOVA公司創(chuàng)始人Bernold Richerzhagen博士如何成功實現(xiàn)將光與水相結合的結果，他開發(fā)出了這種新的激光和水射流相結合的激光加工技術。該技術實現(xiàn)了比現(xiàn)有不同加工技術更高的質(zhì)量和生產(chǎn)率。
最初，Richerzhagen博士進行一個為激光牙科工具開發(fā)激光傳輸系統(tǒng)的項目。他選擇了一個解決方案：即激光通過在微型水射流內(nèi)全內(nèi)反射實現(xiàn)引導。他的方法從根本上就不同于高壓水射流切割或傳統(tǒng)的激光加工。雖然他的激光傳輸過程中的低水壓不足以加工被加工材料，但水射流中的激光能量可將被加工材料熔化和汽化，換言之在脈沖作用的瞬間進行激光加工。激光在水射流中的引導可以在幾乎不會對材料造成熱損傷（影響區(qū)）的情況下實現(xiàn)同步冷卻。在當時，既沒有其他合適的解決方案，也沒有其他水射流引導激光器的商業(yè)產(chǎn)品。 因此，Richerzhagen博士的解決方案開辟了激光教工的新天地。
Richerzhagen博士花了幾年時間進行實際實驗和理論模擬，然后成功地構建了一個測試機臺來證明他的理論。在他的第一個實驗室模型中，激光束損壞了組件，在這次實驗中他找到了發(fā)生問題的原因。激光脈沖產(chǎn)生的熱量會增加水溫并改變其折射率。這反過來又干擾了光束的全內(nèi)反射。因此他進行了更深入的研究，獲取了有關水溫與其折射率變化之間關系的準確數(shù)據(jù)。 這些結果的相關文章隨后發(fā)表在知名的期刊上。
根據(jù)他的發(fā)現(xiàn)，他設計了一個改進的機型，由一個具有高動態(tài)流體的圓盤式水腔組成，這與文獻推薦的相反。通過控制流量，在使用非常短的腔室來避免熱效應的同時，也避免了任何湍流。他從而成功地將激光與相對低壓的入絲發(fā)般細的微水射流相耦合。激光束在微水射流內(nèi)以類似于傳統(tǒng)光纖的方式全內(nèi)反射地被傳輸?shù)郊庸c。作為一項顯著的科學成就，他是歷史上第一個完成這項工作的人。他于1994年為他的發(fā)明申請了專利，這項技術現(xiàn)在以商標Laser MicroJet®（LMJ®）下進行全球推廣和銷售。
