Kā pasargāt lāzera optiku no UV starojuma radītajiem bojājumiem?

Lāzera optika ir svarīga daudzu veidu lāzeru, tostarp komerciālo, rūpniecisko, medicīnas un zinātnisko lāzeru, sastāvdaļa. Tomēr UV lāzera optikai bieži ir ierobežots kalpošanas laiks divu galveno iemeslu dēļ: lāzera izraisīts piesārņojums (LIC) un UV nogurums. LIC izraisa nevēlama materiāla nogulsnēšanās uz optikas virsmas, savukārt UV nogurumu izraisa uzkrātais materiāls. UV staru iedarbība var izraisīt optikas bojājumus. Laika gaitā šie divi bojājumu procesi pasliktina optikas veiktspēju.

 

 

Kas ir lāzera izraisīts piesārņojums (LIC)
Optiskie komponenti var tikt piesārņoti, kad UV lāzeri mijiedarbojas ar daļiņām, ūdens tvaikiem, organiskām vielām un citiem sistēmas piesārņotājiem. Šie piesārņotāji var rasties no apkārtējā gaisa, optomehāniskām iekārtām un citiem sistēmas materiāliem. Lai gan mazināšanas metodes, piemēram, sausā slāpekļa ventilācija, ir noderīgas, tās joprojām var izraisīt LIC. Jebkāda daļiņu uzkrāšanās bloķē gaismas ceļu, samazina komponentu funkcionalitāti un var pazemināt optikas lāzera bojājuma slieksni.

 

Zemās siltumvadītspējas dēļ uz optiskajām virsmām bieži rodas kondensāts. Šīs kondensētās ūdens molekulas pēc tam var mijiedarboties ar lāzeru un virsmas materiālu, uzsākot LIC. Turklāt gāzveida emisijas un citi gaisā esošie molekulārie piesārņotāji bieži izraisa oglekļa bāzes nogulšņu veidošanos uz optiskām virsmām. LIC koka veida augšanu var novērot 1. attēlā.

 

Kas ir UV nogurums?
Papildus vides izraisītajam LIC pārklājumos un substrātos izmantotie materiāli laika gaitā ir jutīgi pret noārdīšanos optiskā noguruma procesu dēļ, pat ja gaismas avota intensitāte ir zemāka par lāzera izraisītu bojājumu slieksni (LIDT).

 

UV noguruma jēdzienu var salīdzināt ar grāmatas iesiešanu. Pat viegla lietošana var izraisīt nodilumu. Edmund Optics veiktie UV noguruma eksperimenti ir parādījuši, ka noteiktos apstākļos, piemēram, vakuumā, UV lāzera iedarbība var izraisīt UV noguruma efektus. Atšķirība starp LIC un UV nogurumu ir tāda, ka LIC ir kumulatīvs process, savukārt nogurums ir gaismas bojājums. materiālu, izraisot krāsas maiņu vai citas būtiskas izmaiņas, kas var pat izraisīt materiāla noņemšanu.

 

Divas parādības, kas nosaka ievērojamas optiskās veiktspējas pasliktināšanās apstākļus un mehānismus, ir zem viena impulsa bojājuma sliekšņa īsu impulsu lāzera diapazonā.

 

Pirmais mehānisms ir balstīts uz refrakcijas indeksa izmaiņām, radot lēcas efektu, kas palielina optiskā elementa lokālās gaismas intensitāti.

 

Otrais mehānisms ir saistīts ar fotoinducētu defektu veidošanos, veidojot pašieslodzītus eksitonus, kas izraisa absorbcijas centru uzkrāšanos un optiskās efektivitātes zudumu.

 

 

Gan LIC, gan optiskais nogurums var rasties, kaut arī mazākā mērā, lāzeros redzamā un infrasarkanā viļņa garumā. Tomēr UV fotonu augstā enerģija padara šos efektus biežākus sistēmās, kas izstaro šajā spektra diapazonā.

 

 

 

Kā pasargāt lāzera optiku no UV starojuma radītajiem bojājumiem?
Viens no veidiem, kā aizsargāt lāzera optiku no UV bojājumiem, ir izmantot aizsargpārklājumus. Šie pārklājumi ir paredzēti, lai bloķētu UV starojuma iekļūšanu un aizsargātu pret tā kaitīgo ietekmi. Daži no populārākajiem pārklājumiem ir pretatstarojoši pārklājumi (kas samazina UV starojuma daudzumu, kas sasniedz objektīvu) un anti-UV pārklājumi (kas pilnībā bloķē UV starojumu).

 

Vēl viens veids, kā pasargāt lāzera optiku no UV starojuma bojājumiem, ir to pareizi uzglabāt. Kad lēcas netiek lietotas, tās jāglabā tumšā vidē, prom no UV starojuma. Turklāt lēcas jāuzglabā tīrā, sausā vietā, kur nav netīrumu vai mitruma, kas laika gaitā varētu izraisīt bojājumus.

 

Regulāra tīrīšana ir svarīga arī, lai jūsu lāzera optika būtu labā stāvoklī un pasargātu to no UV bojājumiem. Pareiza tīrīšana ietver mīkstu drāniņu vai otu, lai no objektīva noņemtu netīrumus vai gružus, un pēc tam to uzmanīgi nomazgājiet ar maigu tīrīšanas šķīdumu. Ir svarīgi izvairīties no tā, ka objektīvs tiek pakļauts jebkādām kodīgām ķīmiskām vielām vai šķīdinātājiem, kas var radīt neatgriezeniskus bojājumus.

 

 

Rezumējot, lāzera optikas aizsardzība pret UV bojājumiem ir ļoti svarīga, lai saglabātu tās veiktspēju un pagarinātu to kalpošanas laiku. Izmantojot aizsargpārklājumus, pareizu uzglabāšanu un regulāru tīrīšanu, lāzeroptika var saglabāties izcilā stāvoklī turpmākajos gados.

​