NM Laser Products 机械快门 制造商完整详尽的规格确保应用成功

制造商完整详尽的规格确保应用成功

您正在评估并为系统设计一款商用机械快门部件,却发现数据手册上提供的信息不到您所需信息的一半。于是问题接踵而至,反复向工厂询问,导致您的项目一再延误。更甚者,对于您所需的某个特定规格,根本没有数据可用,于是建议您亲自尝试,并与制造商反复沟通,以制定一个新规格。如果您走过这条路,您就会知道,一款提供完整、详尽技术规格的产品,是设计工程师进行性能评估的快速指南,也是可靠性工程师对满足OEM质量目标、机器寿命和定期维护偏好的潜力的早期预测。最好的例子是什么?想想半导体的数据手册,比如功率FET。您需要知道的一切都呈现出来了,包括寿命数据、温度降额和安全注意事项。您充满信心地选择,项目便顺利推进,毫无延误。

如果机械快门对您的团队是一项新技术,随着设计的推进,您很可能不会知道所需的所有规格。这常常迫使您更换器件,从而延误项目。那些历史悠久、质量卓越、主要服务于OEM设备客户的制造商,会制定完整、详尽的技术规格。通常,他们会揭示一些客户甚至都没意识到对项目成功至关重要的规格。每个产品都列明了关键规格,然后,基于对应用和物理学的深入理解,应用销售工程师能够近乎即时地为您提供特殊或异常情况的支持。那么,真正需要哪些关键规格才能开始呢?以下是进行评估的最低要求。对于激光器,所有这些都适用。对于光学快门(低功率),例如成像应用,则不需要辐射损伤规格。

孔径尺寸
您需要让光束通过它!对于高斯光束,通常孔径选择约为1/e²点的3倍,以避免输入/输出孔径边缘产生衍射环。但是,当速度更重要时,您可以容忍衍射,使用更小的孔径和更快的开关速度。

封装尺寸
它必须适合您的外壳。注意孔径在主体内的位置,几何形状可能是不对称的。如果光束未准直,请确保穿过主体的深度能容纳发散光束。主体材质为铜或铝,取决于额定热负荷。

位置传感器
如果您对挠性机构的可靠性有信心,可能不需要传感器。传感器是独立的监控电路,通常是5V逻辑或微动开关,用于监控光束阻断元件的位置,它们与产生运动的磁性驱动器完全隔离。

LIDT(激光诱导损伤阈值)
如今大多数激光器是脉冲式的,因此LIDT成为评估反射镜、吸收体损伤以及放气、颗粒产生的强制性规格。通常以低纳秒范围内的通量(J/cm²)给出。可使用公式将其外推到其他脉宽。经验丰富的团队可以评估任何波长或脉宽下的LIDT。

光功率
可以是连续波(CW),或更常见的脉冲式(激光重复频率)×(单脉冲能量)。这是快门需要干净吸收并传导至安装底座进行热管理、热量排出的平均功率。反射镜和吸收体的额定值适用于多种波长。

电磁功耗、重复频率与热安装
如果您追求速度,您会比用于安全快门应用时消耗更多电磁能来移动质量。这是非线性的,因此追求更快和更快的开关速度会导致热量产生急剧增加。快门设计用于额定连续重复频率、长时间保持打开状态以及关闭状态下吸收光能的额定热负荷。热安装与功率半导体非常相似。热量产生(效率)与开关速度之间存在权衡。

重复频率
它能多快循环?重复频率是指最快的连续循环速率。功耗随重复频率的增加而增加。大多数制造商因磁性热控制不足而将重复频率限制在短脉冲群内,这对于机电设备的可靠性至关重要。

寿命
可靠性的关键是寿命,无论是通过磨损考量还是灾难性损坏。高重复频率、可扩展的设计允许快速验证寿命规格。具有精心设计约束的挠性器件可实现数十亿次循环的寿命,这通过大批量、长期高重复频率测试得到证明。颗粒产生和放气对寿命也至关重要。

冲击、振动与噪音
如果允许在速度上做出妥协,定制设计会强调这些参数。移动尽可能小的质量是关键,并且使用带有复杂电流控制电子器件的临界阻尼,几乎可以消除这三项。用户可以使用此类控制器,在最高速度模式和最安静、最低冲击和振动模式之间切换。

故障安全操作
将任何技术与挠性机构进行比较,您会发现,当设计避免断裂和静摩擦(由运动约束引起)时,悬臂梁挠性机构在可靠性方面无与伦比。在要求高SIL安全等级时,这一点至关重要。对于大多数仪器而言,重力是不够的。

前向散射与背向散射
利用几何形状、表面形态和原子(分子)吸收来确保对源的背向散射约为10⁻⁶量级且为漫散射,而前向散射泄漏(远轴外)则更低。当这是一个关键性能问题时,可以随时为定制设备生成规格。对于安全快门,实现远低于1级限值,且仅存在散射光子,是很容易达到的。

引线/电缆/连接器和重量
标准产品是起点。这些通用选项会根据OEM的需求进行更改。甚至重量,通过独特的材料,也可以为航空电子设备进行定制。

抖动与弹跳回弹
当力发生变化、存在静摩擦和动摩擦时,就会产生抖动。静摩擦和动摩擦可以通过设计消除,使其成为三阶效应。力的变化通常来自热管理不佳,影响电磁铁电阻/电流。运动元件在打开和关闭位置的完全、稳定到位,克服弹跳(冲击回弹)并锁定到位,是消除抖动的关键。复杂的电流驱动电子器件可在接近开关速度极限的情况下实现这一目标。抖动控制可实现最精确的曝光,对于小孔径快门,通常为数十微秒。

关于规格的最后说明
有些规格易于测量,应出现在每个制造商的数据手册上。其他规格则更依赖于具体应用,如果没有客户的光束和电子驱动器数据,则难以量化。在材料科学和物理学方面拥有深厚知识和经验的制造商,可以帮助您处理定制规格,并理解先进激光和光学机械快门相互依赖特性中所采用的工程权衡。

作为一家长期的OEM供应商,我们在产品选型指南中列出了最相关的规格。但正如本文所述,请记住,如果您的制造商充分了解其产品,他们应随时准备提供所有这些规格。凭借在现场部署的数十万计产品,NM Laser的产品应用知识催生了高度精良的器件,并配有完整、详尽的技术规格。我们的设计受众多行业驱动,并符合大多数在半导体行业7x24x365全天候运行的高可靠性资本设备的要求。

 

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