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L40(250)A-LP2-50 サーマルセンサーは、高出力密度、ロングパルスレーザー用レーザーパワーおよびエネルギー測定センサーです。有効口径は50mmで、300mW-40Wまで連続して測定でき、250Wまで断続的に測定できます。100mJ-10000Jのエネルギー測定が可能です。センサーは、0.3-2秒の照射エネルギーを測定することにより、最大10kWの高出力レーザーを測定することができます。高耐久のLP吸収体を備えており、波長範囲0.25-2.2µm、2.94µmに対応しています。
高耐久、フラットなスペクトル応答、最大96%の吸収率。これらは、Ophirの新しい「LP2」タイプのレーザーパワーセンサーの特徴の一部です。
高い平均パワーを測定する際、平均パワーが高く、水冷式で大きくて重いセンサーを使用する必要はないかもしれません。この動画では、低出力センサーを使用して高出力ビームを測定し、短い照射時間で回避するための3つの実用的なソリューションをご紹介いたします。
この動画では、低出力、中出力、高出力のレーザーパワーを測定をするためのサーマルセンサーについて説明しております。
この動画では、レーザービームパワーの測定方法を確認し、さまざまなセンサーのタイプと、各タイプをいつ使用するかについて説明しております。
OphirのCTOであるDr. Ephraim Greenfieldが、Ophirのレーザーパワーおよびエネルギーメーターを使用する際の測定の不確かさに寄与するさまざまな要因について説明しております。
この動画で、ビームの入射角がどの程度重要であり、どのタイプのセンサーでこれを考慮に入れる必要があるかご確認いただけます。
パワーとエネルギーの測定に使用される吸収体の波長感度特性は、完全に線形ではないため、Ophirセンサーはデフォルトで複数の波長を使用して高精度のキャリブレーションを行っています。
各サーマルセンサーは、特定のOphirパワーメーターとは独立して校正され、その校正情報はDB15プラグに内蔵されています。センサーがメーターに接続されると、メーターはこの情報を読み取って、校正された読み取り値を表示します。各パワーメーターは個別に校正されており、他のメーターと同じ感度で約10分の2パーセント以内です。
特に明記されていない限り、Ophirのセンサーとメーターは、最初のご購入から18か月以内に再校正し、その後は1年に1回再校正する必要があります。
新しいLP2コーティングには、以前のLP1コーティングと比較して多くの利点があります:
Absorber | LP1 | LP2 |
|---|---|---|
| Damage Threshold at 1kW | 6 kW/cm² | 10 kW/cm² |
| Damage Threshold at 3kW | 2.5 kW/cm² | 5 kW/cm² |
| Damage Threshold at 5kW | 2 kW/cm² | 2.5 kW/cm² |
| Pulsed damage threshold for 10ms pulses | 160 J/cm² | 400 J/cm² |
| Spectral Absorption | See graphs in technical note | |
| Angle dependence | See graphs in technical note | |
Ophir が「LP2」と呼ばれる吸収体を備えた新しいサーマルセンサーをいくつかリリースしたようですが、それは何ですか?
新しい「LP2」タイプのセンサーは、高出力および高出力密度ビーム (およびパルスビーム、高エネルギー密度) 用に特別に設計されています。LP2センサーは、同等の LP1センサーに取って代わります。LP1と同様に印象的なLP2は、次の改良を加えて開発されました。
シリコンフォトダイオード センサー、LP1/LP2サーマルセンサー、3A-ISセンサーなど、応答曲線が連続するセンサーで正しい波長を選択するにはどうすればよいですか?
上記のような連続応答曲線を持つセンサーには、事前設定された「お気に入り」の波長が設定されています。これらの「お気に入り」の波長が、使用しているアプリケーションの波長と一致しない場合は、Vega用の以下の手順を実行することで変更できます。特定のディスプレイについては、ユーザーマニュアルをご参照ください。
注: 「変更」画面で新しい波長を保存しても、この波長はデフォルトの起動波長として設定されません。これを行うには、上記のステップ2の指示に従ってください。
カタログやセンサーファインダーで最適なセンサーを選択すると、ダメージスレッショルドに対してギリギリ仕様範囲内のセンサーが選択されました。このセンサーを選択したので良いのでしょうか?
ダメージスレッショルドは単純な数値ではなく、様々な要素に依存するため、ダメージスレッショルドに対してギリギリ仕様範囲内のセンサーは推奨いたしません。ウェブサイトのセンサーファインダーで検索する場合には、50%以下でのダメージスレッショルドでご検討ください。
Ophirディスプレイとセンサーは個別に校正されています。各ディスプレイは、約0.2%以内で他のディスプレイと同じ感度を持っています。各センサーは、DB15プラグに含まれる校正情報を使用して、特定のディスプレイとは独立して校正されます。センサーをディスプレイに接続すると、ディスプレイはセンサーからの校正係数を読み込みます。Ophirセンサーの精度は通常+/-3%であり、ディスプレイ単体の校正精度は約0.2%でその変化分は考慮しなくてよい誤差範囲のため、特定の校正済みセンサーでどの校正済みディスプレイを使用しても問題ありません。
まず、Umicore#2 Substrate Cleaner、アセトン、またはメタノールを使用して、ティッシュで吸収体の表面を洗浄します。次に、別のティッシュで表面を乾かします。一部の吸収体 (Pyro-BB、10K-W、15K-W、16K-W、30K-W) は、この方法ではクリーニングできませんのでご注意ください。代わりに、クリンエアまたは窒素で埃を吹き飛ばしてください。その際、吸収体には触れないでください。また、HEセンサー (30(150)A-HE-17など) はアセトンで洗浄しないでください。
注: これらの作業に対する保証はしておりません。洗浄プロセスにより、表面に引っかき傷や汚れが生じたり、受光部表面の吸収率が変化してしまうことがあります。
モデル 30(150)A、L40(250)A-BB-50 などの断続的な使用のためのサーマルセンサーは、次の式でおよそ与えられる期間、( )内の累乗まで使用できます。: センサーを1分/W/cm3のセンサーで使用できます。したがって、30(150)Aで150Wの場合、1分*165cm3/150W =~ 1 分強となります。センサーファインダープログラムは、ユーザーがデューティサイクルの選択肢を入力するときに、断続的な使用の許容範囲を計算します。
サーマルセンサーのダメージスレッショルドは、センサーディスク自体が、ハイパワーが入射されると、より熱を吸収するため、パワー密度だけでなくパワーレベルにも依存します。例えば、OphirのBBコーティングを採用したセンサーの場合、10W入射の場合は50kW/cm2ですが、300W入射の場合はわずか10kW/cm2となります。Ophirのダメージスレッショルドは、特定のセンサーに対して最大パワーを入射した場合の値とされています。他の製造メーカーのほとんどは、ここまでは行われておりません。仕様を比較する場合は、カタログ数値だけの比較ではなく、このような背景も考慮してください。センサーファインダーは、ダメージスレッショルドを計算する際に、パワーレベルを考慮します。
特に指定がない限り、Ophirのセンサーおよびディスプレイは、ご購入日から18か月以内に初回の校正を受けて頂くことをお勧め致します。その後は、年次定期校正を受けて頂くことを推奨致します。
理論的には、ビームが完全に平行で、センサーの開口部内に収まる場合、距離に違いはありません。同じ数の光子になります (250nm未満のUVを除いて、空気による吸収を無視します)。それでもこのような距離依存性が見られる場合は、次のいずれかの影響が発生している可能性があります:
言うまでもなく、安定したセットアップを確実に行うことも重要です。手で持ったセンサーは無意識のうちに簡単に動き回る可能性があり、特に目に見えないビームの場合、距離が長くなるとセンサーの開口部が部分的または完全に失われる可能性があります。
それは部分的に正しいです。Ophirは長年にわたり、間欠使用用に設計されたいくつかのセンサーを提供してきました。これらは、50(150)のような2つの数字でマークされています。これは、50Wを連続して測定できること、または短時間 (この例では 1.5 分) の場合は150Wを測定できることを意味します。パワーは経時的なエネルギーであり、センサーを加熱する原因となる時間の経過とともに吸収される総エネルギーであることを念頭に置いて、センサーを「高すぎる」パワーに短時間だけさらすことができるはずです。センサーが経験を生き残るようにします。センサーは、その短い露出を1つの長い「シングルショット」パルスであるかのように扱い、そのパルスのエネルギーを測定できます。エネルギーを (既知の) パルス幅で割ると、パルス中のパワーが得られます。(ただし、サーマルセンサーのパワーに対する応答時間自体が数秒であるため、この方法でパワーを直接測定することはできません)。たとえば、中出力の L40(250)A-LP2-50 のエネルギースケールは10KJです (他のいくつかのセンサーも数kJスケールを持っています)。 8KWビームのパワーを測定するには、センサーをエネルギーモードにして0.5秒間レーザーを発射し、「パルス」で4KJエネルギーを測定します。それを0.5秒で割ると、8KWのビーム出力が得られます。もちろん、繰返す前にセンサーが冷えるのを待つ必要がありますが、一部のアプリケーションでは問題なく使用できる場合があります。
Juno、Juno+、Centauri、または StarBrightディスプレイをお持ちの場合、StarBright の「Pulsed Power」機能を使用して任意のパワーセンサーを使用して上記を自動的に行うことができます。この機能では、パルス持続時間を入力すると、ディスプレイがパワーを直接表示します。
Ophirの精度に関する仕様は通常、標準偏差で2σです。つまり、精度が+/-3%と記載されている場合、センサーの95.4% がこの精度内に収まり、99.7%が+/-4%内に収まることを意味します。精度の詳細については、校正手順のチュートリアルおよびknowledge centerをご参照ください。
水冷式センサーは、センサー温度が水温によって決まるため、周囲温度の影響をほとんど受けません。Ophir 対流およびファン冷却センサーは、25℃の周囲環境で最大定格パワーまで連続して動作するように設計されています。最大定格パワーで動作している場合、センサー本体の温度は通常約 80℃を超えてはなりません。
注: 室温が25℃を超える場合、最大パワー (センサーを安全に操作できる) は、指定された最大値から適切にディレーティングする必要があります (センサー内部から周囲の空気への熱の放散により、より難しくなります)。たとえば、室温が 35℃の場合、センサーの仕様で指定されているように、最大パワー制限は (80-35)/(80-25) = 最大定格電力の82% になります。
