የበረራ ሌዘር ብየዳ ራሶች ዝርዝር ማጠቃለያ

ዝርዝር ማጠቃለያየሚበሩ የሌዘር ብየዳ ራሶች

የክፍሎችን ስሞች፣ ትርጓሜዎች፣ መርሆዎች፣ የዲዛይን መለኪያዎች እና የቀመር ስሌቶችን ይሸፍናል፣ እና ለሚከተሉትም ተፈጻሚ ይሆናልከፍተኛ ፍጥነት ያለው የፍተሻ ብየዳ(እንደ ጋልቫኖሜትር ሲስተሞች) ወይም የርቀት ብየዳ አፕሊኬሽኖች።

1. የበረራ ብየዳ የሌዘር ብየዳ ራሶች ቅንብር እና ፍቺ

የበረራ ብየዳ (ስካኒንግ ሌዘር ብየዳ) በከፍተኛ ፍጥነት ባለው ጋልቫኖሜትር የሚያንፀባርቁ የሌዘር ጨረሮችን በመጠቀም ተለዋዋጭ ትኩረትን የሚፈጥር ሲሆን ለትልቅ ቦታ እና ለኤሌክትሪክ ኃይል ተስማሚ ነው።ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብየዳዋና ዋና ክፍሎቹ እንደሚከተለው ናቸው፡

1. የቢም ኮሊሜሽን ሞዱል

ኮሊማተር

ተግባር፡- በኦፕቲካል ፋይበር የሚወጣውን የዲቨርጀንት ሌዘር (NA=0.1~0.22) ውጤት ወደ ትይዩ ጨረር ይለውጡት።

ቁልፍ መለኪያዎች፡ የትኩረት ርዝመት fcoll፣ የተጣመረ ጨረር ዲያሜትር Dcoll።

ፎርሙላ፡

1.2 የጋልቫኖሜትር ቅኝት ስርዓት

X/Y-ዘንግ ጋልቮ መስተዋቶች

ተግባር፡ ባለ ሁለት አቅጣጫዊ የአውሮፕላን ቅኝት ለማግኘት የብርሃን ጨረሩን አቅጣጫ በከፍተኛ ፍጥነት በሚሽከረከሩ መስተዋቶች ይለውጡ።

ቁልፍ መለኪያዎች፡ የቃኝ ፍጥነት (ብዙውን ጊዜ ≥10ሜ/ሰ)፣ የድግግሞሽ አቀማመጥ ትክክለኛነት (<±5μrad)፣ የመስታወት መጠን (የጨረሩን ዲያሜትር መሸፈን ያስፈልገዋል።

የጋልቫኖሜትር ሞተር፡- የሰርቮ ሞተር ወይም የጋልቫኖሜትር ሞተር የምላሽ ጊዜ <1ms።

1.3 ዳይናሚክ ፎከሲንግ ሞዱል (ኤፍ-ቴታ ሌንስ ወይም ጋልቫኖሜትር + ጠፍጣፋ-ፊልድ ሌንስ)

የኤፍ-ቴታ ሌንስ

ተግባር፡ የትኩረት ወጥነትን ለመጠበቅ የጋልቫኖሜትር የመዞሪያ አንግልን በአውሮፕላኑ ላይ ወደ መስመራዊ መፈናቀል ይለውጡት።

ቁልፍ ቀመሮች፡

2. የሥራ መርህ

የጨረር መንገድ፡ ሌዘር → ኮሊማተር → X ጋልቫኖሜትር → Y ጋልቫኖሜትር → F-Theta ሌንስ → የስራ ቁራጭ ወለል።

ተለዋዋጭ ትኩረት፦

የጋልቫኖሜትር ማፈንገጫ አንግል θ ሲሆን፣ የትኩረት ቦታ (x፣ y) በF-Theta ሌንስ እንደሚከተለው ይቀየራል፡

3. ቁልፍ የዲዛይን መለኪያዎች እና ቀመሮች

3.1 የቦታ መጠን ስሌት

የትኩረት ቦታ ዲያሜትር d (የዲፍራክሽን ገደብ):

3.2 የቃኝ ክልል እና የጋልቫኖሜትር አንግል

ከፍተኛው የቃኝ ክልል L፡

3.3 የብየዳ ፍጥነት እና ፍጥነት

መስመራዊ ፍጥነት v

3.4 የትኩረት ጥልቀት (DOF)

3.5 የኃይል ጥግግት እና የኃይል ግብዓት

የኃይል ጥግግት I፡

የኃይል ጥግግት ኢ (የልብ ምት ብየዳ):

4. ልዩነቶች እና የማመቻቸት ዲዛይን

4.1 የኤፍ-ቴታ ሌንስ መዛባት ማስተካከያ

መዛባት፡ r∝θን ማሟላት አለበት፣ እና መስመራዊ ያልሆነ መዛባት <0.1% መሆን አለበት።

የመስክ ኩርባ፡- ባለብዙ ሌንስ ቡድኖችን በመጠቀም ጠፍጣፋ መስክ ይንደፉ።

4.2 የጋልቫኖሜትር ማመሳሰል ስህተት

ኤሊፕቲክ ነጠብጣቦችን ለማስወገድ የX/Y ጋልቫኖሜትር መዘግየት <1μs መሆን አለበት።

5. የዲዛይን ሂደት ምሳሌ

የግቤት መስፈርቶች፡ የቃኝት ክልል L፣ የቦታ መጠን d፣ የብየዳ ፍጥነት v. የF-Theta ሌንስን ይምረጡ፡ በL=2fθtan(θmax) መሰረት fθን ይወስኑ።

የጋልቫኖሜትር መለኪያዎችን አስላ፡ አንጉላር ቬሎሲቲ ω=v/fθ፣ እና የጋልቫኖሜትር አፈጻጸምን ያረጋግጡ።

የቦታ ጥራትን ያረጋግጡ፡ በZemax/OpticStudio በኩል የሌንስ ቡድን ልዩነቶችን ያሻሽሉ።

6. ጥንቃቄዎች

የሙቀት አያያዝ፡- ጋልቫኖሜትሮች እና ሌንሶች ከፍተኛ ኃይል (እንደ >1kW) ባለው የውሃ ማቀዝቀዣ ያስፈልጋቸዋል።

የግጭት መከላከያ፡- ጋልቫኖሜትሮች ሜካኒካል ግጭትን ለማስወገድ የአደጋ ጊዜ ብሬኪንግ ያስፈልጋቸዋል።

ማስተካከያ፡ የኦፕቲካል መንገድ ኮአክሲያልነትን (ዲፈረንስ <0.05ሚሜ) በመደበኛነት ያስተካክሉ።