Revolusjonerende metode for optisk kraftmåling

Revolusjonerende metode for optisk kraftmåling
LasereAv alle typer og intensiteter er overalt, fra pekere for øyekirurgi til lysstråler til metaller som brukes til å kutte klesstoffer og mange produkter. De brukes i skrivere, datalagring ogOptisk kommunikasjon; Produksjonsapplikasjoner som sveising; Militære våpen og varierende; Medisinsk utstyr; Det er mange andre applikasjoner. Jo viktigere rollen spiller avlaser, jo mer presserende er behovet for å kalibrere kraftutgangen nøyaktig.
Tradisjonelle teknikker for å måle laserkraft krever en enhet som kan absorbere all energien i bjelken som varme. Ved å måle temperaturendringen kan forskerne beregne laserens kraft.
Men til nå har det ikke vært noen måte å måle laserkraft nøyaktig i sanntid under produksjon, for eksempel når en laser kutter eller smelter et objekt. Uten denne informasjonen, kan det hende at noen produsenter må bruke mer tid og penger på å evaluere om delene deres oppfyller produksjonsspesifikasjoner etter produksjon.
Strålingstrykk løser dette problemet. Lys har ingen masse, men det har fart, som gir den en kraft når den treffer et objekt. Kraften til en laserstråle på 1 kilowatt (kW) er liten, men merkbar - omtrent vekten av et sandkorn. Forskere har pioner for en revolusjonerende teknikk for å måle store og små mengder lett kraft ved å oppdage strålingstrykket som utøves av lys på et speil. Strålingsmanometer (RPPM) er designet for høy effektlyskilderBruke en laboratoriebalanse med høy presisjon med speil som er i stand til å reflektere 99.999% av lyset. Når laserstrålen spretter av speilet, registrerer balansen trykket den utøver. Kraftmåling blir deretter konvertert til en kraftmåling.
Jo høyere kraften til laserstrålen, jo større er forskyvningen av reflektoren. Ved nøyaktig å oppdage mengden av denne forskyvningen, kan forskere sensitivt måle kraften i bjelken. Stresset som er involvert kan være veldig minimalt. En supersterk bjelke på 100 kilowatt utøver en styrke i området 68 milligram. Nøyaktig måling av strålingstrykket ved mye lavere kraft krever svært kompleks design og kontinuerlig forbedring av prosjektering. Tilbyr nå den originale RPPM -designen for lasere med høyere kraft. Samtidig utvikler forskerteamet et neste generasjonsinstrument kalt Beam Box som vil forbedre RPPM gjennom enkle online laserkraftmålinger og utvide deteksjonsområdet til lavere strøm. En annen teknologi utviklet i tidlige prototyper er smart speil, som vil redusere størrelsen på måleren ytterligere og gi muligheten til å oppdage veldig små mengder strøm. Etter hvert vil det utvide nøyaktige strålingstrykkmålinger til nivåer som brukes av radiobølger eller mikrobølgeovnstråler som i dag mangler evnen til å måle nøyaktig.
Høyere laserkraft måles vanligvis ved å sikte bjelken ved en viss mengde sirkulerende vann og oppdage en temperaturøkning. Tankene som er involvert kan være store og bærbarhet er et problem. Kalibrering krever vanligvis laseroverføring til et standard laboratorium. En annen uheldig ulempe: Deteksjonsinstrumentet står i fare for å bli skadet av laserstrålen det er ment å måle. Ulike strålingsmodeller kan eliminere disse problemene og muliggjøre nøyaktige strømmålinger på brukerens nettsted.