ಫ್ಲೈಯಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಹೆಡ್‌ಗಳ ವಿವರವಾದ ಸಾರಾಂಶ

ವಿವರವಾದ ಸಾರಾಂಶಫ್ಲೈಯಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಹೆಡ್‌ಗಳು

ಇದು ಘಟಕ ಹೆಸರುಗಳು, ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಗಳು, ತತ್ವಗಳು, ವಿನ್ಯಾಸ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ಸೂತ್ರ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್(ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು) ಅಥವಾ ರಿಮೋಟ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು.

1. ಫ್ಲೈಯಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಹೆಡ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ

ಫ್ಲೈಯಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ (ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್) ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಮೂಲಕ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತುಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್. ಇದರ ಮೂಲ ಅಂಶಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:

1. ಬೀಮ್ ಕೊಲಿಮೇಷನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್

ಕೊಲಿಮೇಟರ್

ಕಾರ್ಯ: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನಿಂದ ಡೈವರ್ಜೆಂಟ್ ಲೇಸರ್ (NA=0.1~0.22) ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರ ಕಿರಣವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ.

ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳು: ಫೋಕಲ್ ಉದ್ದ fcoll, ಕೊಲಿಮೇಟೆಡ್ ಕಿರಣದ ವ್ಯಾಸ Dcoll.

ಸೂತ್ರ:

1.2 ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್

X/Y-ಅಕ್ಷದ ಗಾಲ್ವೋ ಕನ್ನಡಿಗಳು

ಕಾರ್ಯ: ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಪ್ಲೇನ್ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಸಾಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ತಿರುಗುವ ಕನ್ನಡಿಗಳ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿ.

ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳು: ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ವೇಗ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ≥10m/s), ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಸ್ಥಾನೀಕರಣ ನಿಖರತೆ (<±5μrad), ಕನ್ನಡಿಯ ಗಾತ್ರ (ಬೀಮ್ ವ್ಯಾಸ Dcoll ಅನ್ನು ಆವರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ).

ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಮೋಟಾರ್: <1ms ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ ಹೊಂದಿರುವ ಸರ್ವೋ ಮೋಟಾರ್ ಅಥವಾ ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಮೋಟಾರ್.

1.3 ಡೈನಾಮಿಕ್ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ (ಎಫ್-ಥೀಟಾ ಲೆನ್ಸ್ ಅಥವಾ ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ + ಫ್ಲಾಟ್-ಫೀಲ್ಡ್ ಲೆನ್ಸ್)

ಎಫ್-ಥೀಟಾ ಲೆನ್ಸ್

ಕಾರ್ಯ: ಗಮನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್‌ನ ವಿಚಲನ ಕೋನವನ್ನು ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ರೇಖೀಯ ಸ್ಥಳಾಂತರವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ.

ಪ್ರಮುಖ ಸೂತ್ರಗಳು:

2. ಕೆಲಸದ ತತ್ವ

ಕಿರಣ ಮಾರ್ಗ: ಲೇಸರ್ → ಕೊಲಿಮೇಟರ್ → X ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ → Y ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ → F-ಥೀಟಾ ಲೆನ್ಸ್ → ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್ ಮೇಲ್ಮೈ.

ಡೈನಾಮಿಕ್ ಫೋಕಸಿಂಗ್:

ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ವಿಚಲನ ಕೋನವು θ ಆಗಿದ್ದರೆ, F-ಥೀಟಾ ಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಸ್ಥಾನ (x, y) ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

3. ಪ್ರಮುಖ ವಿನ್ಯಾಸ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಮತ್ತು ಸೂತ್ರಗಳು

3.1 ಸ್ಪಾಟ್ ಸೈಜ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ

ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸ್ಥಳದ ವ್ಯಾಸ d (ವಿವರ್ತನ ಮಿತಿ):

3.2 ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಶ್ರೇಣಿ ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಕೋನ

ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಶ್ರೇಣಿ L:

3.3 ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವೇಗ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆ

ರೇಖೀಯ ವೇಗ v

3.4 ಫೋಕಸ್‌ನ ಆಳ (DOF)

3.5 ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಇನ್ಪುಟ್

ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ I:

ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆ E (ಪಲ್ಸ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್):

4. ವಿಪಥನಗಳು ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮೀಕರಣ ವಿನ್ಯಾಸ

4.1 ಎಫ್-ಥೀಟಾ ಲೆನ್ಸ್ ವಿಪಥನ ತಿದ್ದುಪಡಿ

ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ: ಇದು r∝θ ಅನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ <0.1% ಆಗಿರಬೇಕು.

ಕ್ಷೇತ್ರ ವಕ್ರತೆ: ಬಹು-ಮಸೂರ ಗುಂಪುಗಳ ಮೂಲಕ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿ.

4.2 ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ದೋಷ

ಅಂಡಾಕಾರದ ಕಲೆಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು X/Y ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ವಿಳಂಬವು <1μs ಆಗಿರಬೇಕು.

5. ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಉದಾಹರಣೆ

ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು: ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಶ್ರೇಣಿ L, ಸ್ಪಾಟ್ ಗಾತ್ರ d, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವೇಗ v. F-ಥೀಟಾ ಲೆನ್ಸ್ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿ: L=2fθtan(θmax) ಪ್ರಕಾರ fθ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.

ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ: ಕೋನೀಯ ವೇಗ ω=v/fθ, ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ.

ಸ್ಪಾಟ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ: Zemax/OpticStudio ಮೂಲಕ ಲೆನ್ಸ್ ಗುಂಪು ವಿಪಥನಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮಗೊಳಿಸಿ.

6. ಮುನ್ನೆಚ್ಚರಿಕೆಗಳು

ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ: ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ >1kW) ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಡಿಕ್ಕಿ-ವಿರೋಧಿ ರಕ್ಷಣೆ: ಯಾಂತ್ರಿಕ ಡಿಕ್ಕಿಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ತುರ್ತು ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾರ್ಗದ ಏಕಾಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಮಾಪನಾಂಕ ಮಾಡಿ (ವಿಚಲನ <0.05mm).