Spectra Physics Quasi-CW UV Laser Repair

Квазі-безперервний лазер (QCW) Vanguard One UV125 від Spectra Physics — це квазі-безперервний ультрафіолетовий лазер для точної обробки, що поєднує високу вихідну потужність і відмінну якість променя. Нижче наведено ознайомлення з його структурою, типовими несправностями та заходами з обслуговування:

1. Структура

Лазерний резонатор

Початкове джерело: зазвичай лазерний кристал Nd:YVO₄ з діодним накачуванням, який випромінює світло основної частоти 1064 нм.

Модуль Q-switching: акустооптичний Q-switching (AO-Q switch) або електрооптичний Q-switching (EO-Q switch) для генерації коротких імпульсів.

Модуль подвоєння частоти: перетворює 1064 нм в 532 нм (друга гармоніка) через кристал KTP/LBO, а потім у 355 нм (третя гармоніка, ультрафіолетовий вихід) через кристал BBO.

Насосна система

Матриця лазерних діодів: забезпечує енергію накачування для кристала Nd:YVO₄, що вимагає точного контролю температури (TEC охолодження).

УФ генерація та вихід

Група нелінійних кристалів: кристал BBO або CLBO використовується для УФ-перетворення, який потрібно підтримувати в чистоті та стабільній температурі.

Вихідне сполучне дзеркало: для зменшення втрат енергії нанесено УФ-антивідблиск.

Система охолодження

Модуль водяного/повітряного охолодження: підтримує стабільність температури лазерної головки, кристала та діода (зазвичай потрібна точність температури води ±0,1 ℃).

Контроль і живлення

Джерело живлення високої напруги: модуль Q-перемикання приводу та діод накачування.

Система керування: включаючи ПЛК або вбудований контролер, керуйте потужністю, частотою, шириною імпульсу та іншими параметрами.

Захист оптичного шляху

Герметична порожнина: заповнена азотом або сухим повітрям, щоб запобігти забрудненню оптичних компонентів ультрафіолетовим світлом (наприклад, розплавлення кристалів і окислення дзеркала).

2. Поширені несправності та можливі причини

Падіння потужності або відсутність виходу

Забруднення оптичних компонентів: пошкодження ультрафіолетового кристала (BBO) або дзеркального покриття.

Помилка Q-перемикання: аномалія приводу перемикача AO/EO-Q або зсув кристала.

Старіння діода насоса: ослаблення вихідної потужності або збій контролю температури.

Погіршення якості променя (збільшення кута розбіжності, ненормальний режим)

Зміщення резонансної порожнини: механічна вібрація викликає зміщення лінзи.

Ефект кришталевої термолінзи: недостатнє охолодження або надмірна потужність викликає деформацію кристала.

Знижена ефективність УФ-перетворення

Зміщення кута узгодження фази кристала: коливання температури або механічна нещільність.

Недостатня потужність світла основної частоти (1064 нм/532 нм): проблема множення частоти перед каскадом.

Сигналізація або відключення системи

Помилка охолодження: температура води занадто висока, потік недостатній або датчик несправний.

Перевантаження живлення: коротке замикання модуля високої напруги або старіння конденсатора.

Нестабільність пульсу (коливання енергії, ненормальна частота повторення)

Перешкоди сигналу приводу перемикача Q: поганий контакт кабелю або шум джерела живлення.

Збій програмного забезпечення керування: помилка налаштування параметрів або помилка мікропрограми.

III. Технічні заходи

Регулярний оптичний огляд

Очистіть зовнішню лінзу шляху світла (використовуйте безводний етанол і папір для лінз) і перевірте, чи поверхня УФ-кристала не пошкоджена або забруднена.

Примітка. Уникайте прямого контакту з оптичним покриттям, а кристали ультрафіолетового випромінювання (наприклад, BBO) потрібно зберігати у вологозахищеному місці.

Обслуговування системи охолодження

Регулярно замінюйте деіонізовану воду (щоб уникнути накипу), перевіряйте, чи не протікає трубопровід, очищайте пил на радіаторі.

Відкалібруйте датчик температури, щоб забезпечити швидкість реакції системи охолодження.

Перевірка джерела живлення та схеми

Слідкуйте за стабільністю вихідного сигналу джерела живлення високої напруги та замінюйте старіючі конденсатори або компоненти фільтра.

Перевірте лінію заземлення, щоб зменшити електромагнітні перешкоди.

Калібрування та Регулярне калібрування вихідної потужності та точкового режиму використовуйте вимірювач потужності та аналізатор променя.

Оптимізуйте параметри Q-перемикання (такі як ширина імпульсу та частота повторення) за допомогою керуючого програмного забезпечення.

Екологічний контроль

Підтримуйте постійну температуру та вологість у робочому середовищі (рекомендована температура 22±2℃, вологість <50%).

Якщо машина не працює на тривалий час, рекомендується заповнити оптичний тракт азотом.

Запис несправностей і запобігання

Запишіть код тривоги та явище несправності, щоб полегшити швидке визначення проблеми (наприклад, програмне забезпечення Spectra Physics зазвичай надає журнали помилок).

IV. Запобіжні заходи

Захист безпеки: ультрафіолетовий лазер (355 нм) шкідливий для шкіри та очей, тому під час роботи необхідно носити спеціальні захисні окуляри.

Професійне технічне обслуговування: щоб уникнути самостійного розбирання, виробник або сертифіковані інженери повинні виконувати вирівнювання кристала та налагодження резонансної порожнини.

Управління запасними частинами: зарезервуйте вразливі частини (такі як ущільнювальні кільця, діоди насоса, кристали Q-перемикача).

Якщо потрібна додаткова технічна підтримка, рекомендуємо зв’язатися з нашою технічною командою та надати серійний номер лазера та деталі несправності, щоб отримати цільові рішення.