Is gnách go mbíonn saolré teoranta ag optaic léasair UV mar gheall ar dhá phríomhchúis: éilliú léasair-spreagtha (LIC) agus tuirse UV.LIC is cúis le sil-leagan ábhair nach dteastaíonn ar dhromchla an snáthoptaice, agus tá tuirse UV mar thoradh ar an carnach. nochtadh do sholas UV as a dtagann damáiste don snáthoptaice. Díghrádaíonn an dá phróiseas damáiste seo feidhmíocht na heiliminte optúla le himeacht ama go dtí go ndéantar damáiste do-aisiompaithe.
Léirigh turgnaimh fhadtéarmacha ar optaic léasair UV 355 nm a úsáidtear i dtimpeallachtaí éagsúla léargais thábhachtacha ar fhoinsí éillithe agus tuirse, chomh maith le straitéisí maolaithe agus teicnící glantacháin a d'fhéadfadh optaic éillithe a athbhunú.
Cad is éilliú léasair-spreagtha (LIC) ann
Is féidir le héilliú eilimintí optúla tarlú nuair a idirghníomhaíonn solas léasair UV le cáithníní, gal uisce, orgánaigh agus ábhair shalaithe eile sa chóras. Is féidir leis na héilleáin seo teacht ó aer comhthimpeallach, trealamh optomeicniúil, agus ábhair eile sa chóras. Cé go bhfuil modhanna maolaithe ar nós aeraithe le cúnamh nítrigine tirim, is féidir leo fós mar thoradh ar LIC.Is féidir aon buildup ábhar cáithníneach doiléir an cosán optúla, díghrádú feidhm chomhpháirt, agus d'fhéadfadh a bheith níos ísle ar an tairseach damáiste léasair de na snáthoptaice.
Is minic a tharlaíonn comhdhlúthú ar dhromchlaí optúla mar gheall ar seoltacht íseal teirmeach. Is féidir leis na móilíní uisce comhdhlúite seo idirghníomhú ansin leis na hábhair léasair agus dromchla chun LIC a thionscnamh. Ina theannta sin, is minic a bhíonn taiscí carbóin-bhunaithe ar dhromchlaí optúla mar thoradh ar astuithe gáis agus ábhair shalaithe móilíneacha aerbheirthe eile. Is féidir fás cosúil le crann ar LIC a fheiceáil i bhFíor 1.
Rinne taighde a rinneadh in 2005 cur síos mion ar na hidirghníomhaíochtaí léasair éagsúla as a dtagann LIC. Mar shampla, is éard atá i gceist le réamhnúicléas éadrom-spreagtha ná ciseal móilíneach a tógadh suas mar gheall ar idirghníomhú díreach an tsolais UV leis an dromchla gloine. Tar éis nochtadh sách fada, léiríodh go raibh dlús an bhailithe seo ag leibhéil sháithithe.
D'fhéadfadh sil-leagan ábhar salaithe a bheith mar thoradh ar idirghníomhú le gáis máguaird. Tosaíonn fuinneamh fótóin ag tonnfhaid UV níos lú ná 400 nanaiméadar ag druidim le fuinneamh bannaí móilíní coitianta (eg, O2, CO2, CO, N2, etc.). Ligeann sé seo do sholas UV cuid de na bannaí seo a bhriseadh síos, ag cruthú iain agus móilíní eile ar féidir leo dromchlaí optúla a éilliú.
Cad é tuirse UV?
Chomh maith le LIC spreagtha don chomhshaol, tá ábhair a úsáidtear le haghaidh bratuithe agus foshraitheanna so-ghabhálach do dhíghrádú le himeacht ama mar gheall ar phróiseas tuirse optúil, fiú má tá déine na foinse solais faoi bhun an Tairseach Damáiste Ionduchtaithe Léasair (LIDT).
Is féidir coincheap na tuirse UV a chur i gcomparáid le leabhar a cheangal. Is féidir caitheamh agus cuimilt a bheith mar thoradh ar úsáid éadrom fiú. Tá sé léirithe ag turgnaimh thuirse UV a rinne Edmund Optics gur féidir le tuirse UV a bheith mar thoradh ar ionradaíocht léasair UV faoi choinníollacha áirithe, mar shampla bhfolús. an t-ábhar, as a dtagann dídhathú nó athruithe intreacha eile, agus b'fhéidir fiú deireadh a chur leis an ábhar.
Tá dhá fheiniméin a chinneann na coinníollacha agus na meicníochtaí a bhaineann leis an laghdú dealraitheach seo ar fheidhmíocht optúil faoi bhun na tairsí damáiste aon-bhulse sa réimeas léasair ghearr-bhulse.
Tá an chéad mheicníocht bunaithe ar mhodhnú an innéacs athraonta, rud a fhágann go mbeidh éifeacht lionsaithe ann a fhéadfaidh an déine solais logánta ar an eilimint optúil a mhéadú.
Is éard atá i gceist leis an dara meicníocht ná lochtanna optúla a tharlódh trí fhoirmiú excitons féin-ghafa, rud a fhágann carnadh ionaid ionsú agus caillteanas éifeachtúlachta optúla.
Is féidir le tuirse LIC agus optúil araon tarlú i léasair ag tonnfhaid infheicthe agus infridhearg, cé go pointe níos lú. Mar sin féin, de bharr ardfhuinneamh na bhfótón UV tá na héifeachtaí seo níos coitianta i gcórais a astaíonn sa raon speictreach seo.
Tá fás tapa tagtha ar mhargadh léasair UV le blianta beaga anuas agus táthar ag súil go mbeidh CAGR de 5.4% idir 2022 agus 2028, de réir an ghnólachta taighde MarketWatch3. Tá léasair UV ardchumhachta tar éis éirí mar phríomhghné in iarratais lena n-áirítear priontáil, leigheas, microfabrication, próiseáil leathsheoltóra, agus déantúsaíocht breiseán.LIC agus tuirse UV ina chúis le feidhmíocht na gcóras seo díghrádú le himeacht ama, rud a éilíonn athsholáthar tréimhsiúil a gcomhpháirteanna optúla. Méadaíonn sé seo go mór an costas a bhaineann le córas léasair UV a chothabháil agus laghdaítear éifeachtúlacht an chórais. D'fhéadfadh laghdú ar LIDT an chórais cur leis an mbaol go gclisfeadh tubaisteach ar an gcóras de bharr damáiste de bharr léasair (Fíor 2).
Anailís a dhéanamh ar thuirse LIC agus UV
Cabhraíonn turgnaimh le próiseas díghrádaithe na gcomhpháirteanna optúla i gcórais léasair UV a ionsamhlú, foinsí féideartha éillithe a fhiosrú, agus bearta ceartaitheacha éagsúla a iniúchadh. I staidéar amháin den sórt sin, rinneadh turgnaimh chun anailís a dhéanamh ar athruithe i LIC agus tuirse optúil de bharr ionradaíochta léasair UV ag baint úsáide as {{{0}}nm, 10- go 20-astú léasair bíogach nana-soicindí thart ar 0.6 milliúíl in aghaidh na bíge, le trastomhas léis 0.6 mm. Tá léaráid scéimreach an bhinse tástála seo léirithe in Fíor 3.
Tá an "seomra dócháin" bosca dóite comhdhéanta de roinnt fuinneoga frith-fhrithchaiteacha a shamhlaíonn an tionchar a bhíonn ag córas léasair UV, mar shampla leathnóir léasa. Leis an mbosca dóite is féidir timpeallachtaí turgnamhacha iargúlta a dhéanamh go comhthreomhar. Cheadaigh bileog leath-tonn agus ciúb scoilteoir bhíoma polaraithe meánchumhacht gach cosáin optúla sa turgnamh a rialú. Rinne péire méadar fuinnimh comhoiriúnaithe an meánchumhacht léasair a thomhas. Rinne sé seo monatóireacht ar an díghrádú tarchuir le linn tréimhse tuirse agus/nó éillithe na n-optaice tástála.
Fíor 3. Scéimreach den leaba tástála nochta UV a forbraíodh chun díghrádú eilimintí optúla i gcórais léasair UV a insamhlú, chun foinsí féideartha éilliúcháin a fhiosrú agus chun bearta ceartaitheacha éagsúla a iniúchadh. ar: fuinneog frith-fhrithchaiteach; fs: fuinneog shilice comhleáite neamhbhrataithe; hr: scáthán an-fhrithchaiteach; hwp: pláta leath-tonn; pbc: ciúb scoilteoir bhíoma polaraithe.
Rinneadh turgnaimh le tomhais laethúla agus leanúnacha. Is éard a bhí i gceist le tomhais laethúla an tithíocht a oscailt agus méadar fuinnimh a chur ag gach ceann de na suíomhanna tomhais a thaispeántar i bhFíor 3, lena n-áirítear an suíomh ina mbíonn an tipper léasa go hiondúil, le haghaidh 3-nóiméad a thomhas. Is éard a bhí i gceist le tomhais leanúnacha ná dhá mhéadar fuinnimh a chur ag suíomhanna tomhais seachas an t-ionad ina mbíonn an tipper bíoma de ghnáth. Ansin thaifead na méadair fuinnimh meánchumhacht gach 30 nóiméad go dtí an chéad tomhas laethúil eile. Cheadaigh seomra comhshaoil imscrúdú a dhéanamh ar éifeachtaí scoite coinníollacha éagsúla, amhail coinníollacha folúis nó láithreacht gáis. Ag deireadh gach turgnaimh, thug micreascóp codarsnachta trasnaíochta difreálach deis do thaighdeoirí ábhar salaithe a fheiceáil ar dhromchla na fuinneoige.
Fíor 4. Tá an t-éilliú bán teimhneach ar optaic trédhearcach roimhe seo a thaispeántar anseo mar gheall ar éilliú léasair-spreagtha (LIC) tar éis nochtadh do léasair UV. Creidmheas íomhá: Le caoinchead Edmund Optics
Torthaí Turgnamhach Ginearálta
Cheadaigh an seomra dócháin staidéir leithlisithe comhthreomhara agus ionsamhlú níos réadúla de chomhpháirteanna snáthoptaice léasair mar an leathnóir léasa. Léirigh turgnaimh tosaigh gur foinsí coitianta éillithe i gcórais UV i go leor cineálacha eile de chomhthionóil optúla iad bealaí snáithe, alúmanam anodized, agus na fáinní Viton O nua. Má bhaintear na fachtóirí seo, féadtar saol na snáthoptaice a thástáiltear a fheabhsú.
O-fáinní Viton: Le fáinní O nua gan oscailt, thosaigh tarchur fhuinneog an tseomra dócháin ag laghdú ceithre lá isteach sa tástáil agus tháinig sé go hiomlán teimhneach tar éis seacht lá. Cruthaíodh ceo bán bó finne ar na dromchlaí optúla truaillithe tar éis na tástála (Fíor 4). Chuir bácáil na fáinní O roimh úsáid cosc ar roinnt gású, rud a d'fhág gur cailleadh 6% sa tarchur tar éis cúig seachtaine seachas caillteanas iomlán tarchuir tar éis seachtain amháin. Tá sé chomh héifeachtach céanna fáinní O a chur i bhfolús nó ligean dóibh análú go saor i dtimpeallacht ghlan agus iad a bhácáil.
Alúmanam Anodized: Tá phiocháin ar dhromchlaí anodized a shealbhaíonn ábhar salaithe is féidir a scaoileadh le linn úsáide. Ina theannta sin, féadfaidh ábhair anodized éirí imoibríoch faoi nochtadh UV.
Cruach Dhosmálta: Níor chonaic turgnaimh a úsáideann cruach dhosmálta glanta seachas alúmanam anodized díghrádú suntasach tar éis seacht seachtaine.
Indium: Soláthraíonn rónta scragall indium friotaíocht níos airde do thuirse UV i gcomparáid le O-rings.
Rinneadh turgnaimh bhreise chun tástáil a dhéanamh ar an gcaoi a gcuireann teocht na n-optaice fás LIC chun cinn, cibé an gcuireann glanadh laethúil cosc ar thógáil ábhar salaithe, agus cibé an bhfuil aon éifeacht dearfach ag séideadh aer tirim thar an gcóras. Tá na turgnaimh nua seo ag bogadh níos faide ná nochtadh UV 355 nm do thástáil tonnfhad 266 nm.
Ag achoimre
Beidh tuiscint agus maolú ar thuirse UV agus LIC ag éirí níos tábhachtaí mar go mbíonn claonadh ag go leor córais léasair bogadh chuig tonnfhaid níos giorra chun úsáid a bhaint as fuinneamh níos airde agus réiteach níos airde. Léirigh torthaí turgnamhacha ag 355 nm gur féidir le LIC optaic léasair UV a dhéanamh go hiomlán teimhneach laistigh de chomh beag le seachtain má úsáidtear fáinní O traidisiúnta agus alúmanam anodized sa chóras. Go fortunately, is féidir na héifeachtaí seo a mhaolú go mór trí rónta indium a chur in ionad na fáinní O, ag athsholáthar an alúmanam anodized le cruach dhosmálta, agus an timpeallacht a dhéanamh chomh glan agus is féidir. Agus córas léasair UV á fhorbairt agat, labhair le do sholáthraí snáthoptaice chun a fháil amach conas do chóras a dhéanamh níos resistant do thuirse LIC agus UV mar a thuairiscítear san alt.
