Kaip apsaugoti lazerinę optiką nuo UV spindulių pažeidimų?
Sep 27, 2023
Lazerinė optika yra svarbi daugelio tipų lazerių, įskaitant komercinius, pramoninius, medicininius ir mokslinius lazerius, sudedamoji dalis. Tačiau UV lazerinės optikos naudojimo laikas dažnai yra ribotas dėl dviejų pagrindinių priežasčių: lazerio sukeltos taršos (LIC) ir UV nuovargio. LIC sukelia nepageidaujamų medžiagų nusėdimas ant optikos paviršiaus, o UV nuovargis atsiranda dėl susikaupusios medžiagos. UV spinduliai gali pažeisti optiką. Laikui bėgant šie du pažeidimo procesai pablogina optikos veikimą.
Kas yra lazeriu sukeltas užteršimas (LIC)
Optiniai komponentai gali būti užteršti, kai UV lazeriai sąveikauja su dalelėmis, vandens garais, organinėmis medžiagomis ir kitais sistemos teršalais. Šie teršalai gali atsirasti iš aplinkos oro, optomechaninės įrangos ir kitų sistemoje esančių medžiagų. Nors švelninimo metodai, tokie kaip sauso azoto vėdinimas, yra naudingi, jie vis tiek gali sukelti LIC. Bet koks kietųjų dalelių kaupimasis blokuoja šviesos kelią, sumažina komponentų funkcionalumą ir gali sumažinti optikos lazerio pažeidimo slenkstį.
Dėl mažo šilumos laidumo ant optinių paviršių dažnai susidaro kondensatas. Tada šios kondensuoto vandens molekulės gali sąveikauti su lazeriu ir paviršiaus medžiaga, inicijuodami LIC. Be to, dujinės emisijos ir kiti ore sklindantys molekuliniai teršalai dažnai sukelia anglies pagrindu esančių nuosėdų susidarymą ant optinių paviršių. Į medį panašus LIC augimas gali būti stebimas 1 paveiksle.
Kas yra UV nuovargis?
Be aplinkos sukeltos LIC, dangose ir substratuose naudojamos medžiagos laikui bėgant gali suirti dėl optinio nuovargio procesų, net jei šviesos šaltinio intensyvumas yra mažesnis už lazerio sukeltos žalos slenkstį (LIDT).
UV nuovargio sąvoką galima palyginti su knygos įrišimu. Net lengvas naudojimas gali sukelti nusidėvėjimą. Edmund Optics atlikti UV nuovargio eksperimentai parodė, kad tam tikromis sąlygomis, pavyzdžiui, vakuume, UV lazerio poveikis gali sukelti UV nuovargio poveikį. Skirtumas tarp LIC ir UV nuovargio yra tas, kad LIC yra kaupiamasis procesas, o nuovargis yra žala šviesai. medžiaga, sukeldama spalvos pasikeitimą ar kitus esminius pokyčius, dėl kurių medžiaga gali net būti pašalinta.
Du reiškiniai, lemiantys reikšmingo optinio veikimo pablogėjimo sąlygas ir mechanizmus, yra žemiau vieno impulso pažeidimo slenksčio trumpo impulso lazerio diapazone.
Pirmasis mechanizmas pagrįstas lūžio rodiklio pokyčiais, sukuriant lęšio efektą, kuris padidina optinio elemento vietinį šviesos intensyvumą.
Antrasis mechanizmas apima fotoindukuotų defektų susidarymą susidarant savaime įstrigusiems eksitonams, dėl kurių kaupiasi absorbcijos centrai ir prarandamas optinis efektyvumas.
Tiek LIC, tiek optinis nuovargis gali atsirasti, nors ir mažesniu mastu, lazeriuose matomuose ir infraraudonųjų spindulių bangos ilgiuose. Tačiau dėl didelės UV fotonų energijos šie efektai dažnesni sistemose, spinduliuojančiose šiame spektriniame diapazone.
Kaip apsaugoti lazerinę optiką nuo UV spindulių pažeidimų?
Vienas iš būdų apsaugoti lazerinę optiką nuo UV pažeidimų – naudoti apsaugines dangas. Šios dangos skirtos blokuoti UV spindulių prasiskverbimą ir apsaugoti nuo žalingo jos poveikio. Kai kurios iš populiariausių dangų yra antirefleksinės dangos (kurios sumažina UV spindulių kiekį, pasiekiantį objektyvą) ir anti-UV dangos (kurios visiškai blokuoja UV spinduliuotę).
Kitas būdas apsaugoti lazerinę optiką nuo UV spindulių pažeidimų – tinkamai jas laikyti. Kai nenaudojami, lęšiai turi būti laikomi tamsioje aplinkoje, apsaugotoje nuo UV spindulių. Be to, lęšiai turi būti laikomi švarioje, sausoje vietoje, kurioje nėra jokių šiukšlių ar drėgmės, kuri laikui bėgant galėtų sugadinti.
Taip pat svarbu reguliariai valyti, kad jūsų lazerinė optika būtų geros būklės ir apsaugotų nuo UV spindulių pažeidimų. Tinkamas valymas apima nešvarumus ar nešvarumus nuo objektyvo naudodami minkštą skudurėlį arba šepetį, tada švelniai nuplaukite jį švelniu valymo tirpalu. Svarbu, kad objektyvas nepatektų nuo stiprių cheminių medžiagų ar tirpiklių, kurie gali padaryti nepataisomą žalą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad lazerinės optikos apsauga nuo UV spindulių pažeidimų yra labai svarbi norint išlaikyti jos veikimą ir pratęsti tarnavimo laiką. Naudojant apsaugines dangas, tinkamai laikant ir reguliariai valant, lazerinė optika gali išlikti puikios būklės daugelį metų.
