Главный недостаток аргонового лазера - это проблемы, связанные с его эксплуатацией, а также большие начальные затраты по монтажу и настройке системы. Немало возникает проблем и с самой работой лазера и его обслуживанием, которое стоит довольно дорого. Заметим, что 4-ваттный аргоновый лазер потребляет от трехфазной сети 480 В значительную мощность, требующую непрерывной подачи охлаждающей воды со скоростью около 20-50 литров в минуту. Также необходим непрерывный поток сухого азота (5-10 литров в час), используемый для того, чтобы держать трассу лазерного луча свободной от загрязнений. Среднее время наработки на отказ плазменной трубы для лазера такого типа - около 3000 часов. Оптическая система в LDI-установке требует настройки после замены трубы, так как лазерный луч не будет выходить из трубы точно так же, как выходил из нее ранее. В дополнение к затратам на вспомогательное оборудование для LDI и собственно техпроцесс, приходится учитывать время простоя в периоды замены трубы и юстировки оптики, что тоже обходится довольно дорого. Чтобы соответствовать требованиям LDI-систем, в частности в плане обеспечения надежности в сочетании с приемлемыми ценами, изготовители лазеров, например Coherent, разработали альтернативный твердотельный лазер. Эти лазеры, например Coherent Paladin, используют стержень Nd:YVO4 (стеклоподобное вещество) с оптической накачкой диодными лазерами через спаренные оптоволоконные линии. Близкое инфракрасное излучение(1064 нм) Nd:YVO4-лазера преобразуется в ультрафиолетовое с длиной волны 355 нм при помощи использования гармонических кристаллов (рис. 4)
Рис. 4
. Схема лазера Paladin 4W (355 нм)
Такая конфигурация позволяет получить на выходе излучение отличного качества, с очень хорошей сходимостью, стабильной мощностью и хорошей шумовой характеристикой.
Лазер Coherent Paladin собирается в стерильных условиях, затем герметически запечатывается, чтобы исключить возможность попадания загрязняющих веществ и потребность в регулярной поставке сухого азота. В дополнение к увеличению срока работоспособности, это также позволяет работать лазеру в широком диапазоне температур и при колебаниях влажности, а также обеспечивает возможность работы в жестких промышленных условиях без вмешательства операторов.
Переход на газовые лазеры в стеклянной трубке имеет значительные преимущества относительно твердотельных лазеров. Первое - общая надежность лазера существенно возрастает, значительно уменьшается и время простоя. Необходимый компонент для работы лазера - диод накачки - имеет наработку на отказ более 10 000 часов. Второе преимущество связано с тем, что оптоволоконные линии накачки лазерного стержня спарены, их можно быстро заменить, не прерывая работы лазерной головки, и нет нужды в любой оптической юстировке.
Третье - гармонический кристалл генератора тоже требует замены в среднем только после 15 000 часов работы, что довольно много, причем замену кристалла выполняет изготовитель. Высокая эффективность твердотельных лазеров снизила потребляемую ими мощность, что привело к значительному сокращению рассеиваемой лазером мощности.
Это позволяет подключать лазер Paladin к стандартной сети 110/220 В, а для охлаждения использовать небольшой охладитель с замкнутым водооборотом, который устраняет необходимость в большом потреблении воды. Потребляемая мощность Paladin -4 кВт/час, для сравнения: аргоновый лазер потребляет около 60 кВт/час. По данным разработчика LDI-системы Orbotech (Yavne, Израиль), такая существенная разница позволяет сэкономить на электричестве до $30 000 в год (исходя из 40-часовой недели односменной работы). Перейти на страницу: 1 2 3 4 5
Советуем почитать:
Методы и средства передачи информации в новых устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики Классификация линий передачи по назначению – Локальные шины контроллеров (ISA, PCI, VME), – Цифровые промышленные сети (RS-485, RS-422, CAN, PROFIBAS, IL-BAS, Fo ...
Дистанционный комплекс контроля функционального состояния В настоящее время непрерывно расширяется область применения методов регистрации параметров биосигналов в практических и исследовательских задачах. Современный уровень научных достижений ...
Домашние и офисные сети Home Lan - стандарты и оборудование (Home lan и интеллектуальный дом) Система "Умный дом": Нужна для облегчения управления домашним хозяйством, а также для расширения его возможностей. Предлагаемая система является самой передовой технологией ...