MatCalorie™: Měření absorpce pro laserovou optiku Poznámka k aplikaci
Autor: Christopher Lee – manažer výzkumu a vývoje
Absorpční koeficienty optických součástek ve vysoce výkonných aplikacích jsou důležitým parametrem při určování kvality optických součástek. Optické komponenty s vyššími absorpčními koeficienty absorbují větší část optického paprsku, což může mít za následek tepelný únik. Tento jev ovlivňuje kvalitu laserových paprsků a podkopává kvalitu procesů laserového obrábění. Proto je pro koncové uživatele důležité používat optické komponenty s malými absorpčními koeficienty.
Princip činnosti
MatCalorie™ je první komerční systém pro měření absorpce optických součástek na světě. V souladu s normou ISO je tento přístroj založen na principu kalorimetrie, kde je optická součástka osvětlena kolimovaným laserovým paprskem . Část laserové energie je absorbována a přeměněna na teplo, což se projeví zvýšením teploty optické součástky během testování.
Systém je plně automatizovaný a přizpůsobitelný pro laserové provozní vlnové délky při kalorimetrických měřeních 1 um a 10.6 um pro stanovení celkového (povrchového a objemového) koeficientu absorpce relativně tenkých vzorků (2 mm-9 mm). Funguje v režimu přenosu a odrazu 0/45°.
Klíčové specifikace jsou uvedeny v tabulce 1:
| Model | Mat'C-1um | Mat'C-10um | Mat'C-1um-10um |
| Zdroj laseru | YAG | CO2 | YAG a CO2 |
| Vlnová délka | 1 μm | 9.4/10.6 μm | 1 a 10.6 μm |
| Výkon | ~ 10 W | ~ 10 W | ~ 10 W |
| Stabilita | <10% | <3% | < 3 % a < 10 % |
| SMĚR | Viditelný paprsek | Viditelný paprsek | Viditelný paprsek |
| Vzorky | Přenosová okénka, zaostřovací čočka, reflexní zrcátka, atd. | Přenosová okénka, zaostřovací čočka, reflexní zrcátka, atd. | Přenosová okénka, zaostřovací čočka, reflexní zrcátka, atd. |
| Vstřebávání Rozlišení | 0.01% | 0.01% | 0.01% |
Klíčovou charakteristickou vlastností našeho produktu je konstrukce vakuové komory, která umožňuje její kompaktní velikost. Mezi další funkce patří automatizované funkce, které poskytují řešení na klíč pro měření koeficientu absorpce v továrně. Konstrukce laserové kalorimetrie je založena na dvousenzorových diferenciálních tepelných měřeních. Odstranění vícenásobného rozptylu bylo dosaženo miniaturizovaným designem komory. V softwaru byl implementován tříbodový algoritmus. Vylepšení vyvinutého kalorimetrického systému oproti konkurenčním technologiím, i když nejsou komerčně dostupné, mají vysoké rozlišení, jednoduchost a hospodárnost. Inovaci představil SPIE v roce 2014.
Aplikace
Systém se nyní může pochlubit schopností Industry 4.0, integrující systémová data jako zpětnou vazbu k určení stavu komponent v systému. Tato technologie zajišťuje maximální funkčnost pro měření absorpce.
Systém lze použít v následujících aplikačních scénářích, ale bez omezení na ně:
- Hromadná absorpce nových nebo jedinečných materiálů.
- Hromadná absorpce materiálu používaného při 3D aditivní výrobě.
- Kvalita povlaku a charakterizace substrátu ve výrobních procesech.
- Použitelné materiály: ZnSe / tavený oxid křemičitý / měděné zrcadlo / diamant / leštěná ocel atd.
