MatCalorie™: Измерение поглощения для лазерной оптики Примечание по применению
Автор: Кристофер Ли – менеджер по исследованиям и разработкам
Коэффициенты поглощения оптических компонентов в приложениях большой мощности являются важным параметром, определяющим качество оптических компонентов. Оптические компоненты с более высокими коэффициентами поглощения поглощают большую часть оптического луча, что может привести к тепловому разгону. Это явление влияет на качество лазерных лучей, подрывая качество процессов лазерной обработки. Таким образом, для конечных пользователей важно использовать оптические компоненты с малыми коэффициентами поглощения.
Принцип действия
MatCalorie™ — это первая в мире коммерческая система измерения поглощения для оптических компонентов. Соответствуя стандарту ISO, этот прибор основан на принципе калориметрии, при котором оптический компонент освещается коллимированным лазерным лучом . Часть энергии лазера поглощается и преобразуется в тепло, что проявляется в повышении температуры исследуемого оптического компонента.
Система полностью автоматизирована и настраивается на рабочие длины волн лазера при калориметрических измерениях 1 мкм и 10.6 мкм для определения общего (поверхностного и объемного) коэффициента поглощения относительно тонких образцов (2–9 мм). Он работает в режиме пропускания и в режимах отражения 0/45°.
Основные характеристики перечислены в таблице 1:
| Модель | Мат'С-1ум | Мат'С-10ум | Мат'С-1ум-10ум |
| Лазерный источник | YAG | CO2 | АИГ и СО2 |
| Длина волны | 1 мкм | 9.4/10.6 мкм | 1 и 10.6 мкм |
| Мощность | W ~ 10 | W ~ 10 | W ~ 10 |
| Стабильность | <3% и <10% | ||
| центровка | Видимый луч | Видимый луч | Видимый луч |
| образцы | Окна пропускания, фокусирующая линза, отражатель зеркала и т.д. | Окна пропускания, фокусирующая линза, отражатель зеркала и т.д. | Окна пропускания, фокусирующая линза, отражатель зеркала и т.д. |
| Поглощение Разрешение | 0.01% | 0.01% | 0.01% |
Главной отличительной чертой нашего продукта является конструкция вакуумной камеры, которая обеспечивает его компактные размеры. Другие функции включают автоматизированные функции, обеспечивающие готовое решение для измерения коэффициента поглощения в заводских условиях. Конструкция лазерной калориметрии основана на дифференциальных тепловых измерениях с помощью двух датчиков. Устранение многоэффектного рассеяния было достигнуто за счет миниатюрной конструкции камеры. В программе реализован трехточечный алгоритм. Улучшения разработанной калориметрической системы по сравнению с конкурентными технологиями, хотя и не коммерчески доступными, заключаются в высоком разрешении, простоте и экономичности. Нововведение было представлено SPIE в 2014 году.
Области применения
Теперь система поддерживает индустрию 4.0, интегрируя системные данные в качестве обратной связи для определения состояния компонентов системы. Эта технология обеспечивает максимальную функциональность для измерения поглощения.
Система может быть использована, помимо прочего, в следующих сценариях применения:
- Массовое поглощение новых или уникальных материалов.
- Массовое поглощение материала, используемого в 3D-аддитивном производстве.
- Качество покрытия и характеристика подложки в производственных процессах.
- Применимые материалы: ZnSe/плавленый кварц/медное зеркало/алмаз/полированная сталь и т. д.
