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激光器

高温高湿度环境可能对激光器使用产生的危害

激光制造网 来源:Coherent高意激光2023-08-09 我要评论(0 )   

在高温高湿的季节,激光器所在环境温度和湿度增高,特别是中东部和南部地区多雨季节时,激光器的使用环境更会受到不同程度的影响。根据激光器使用经验来说,长时间在高...

在高温高湿的季节,激光器所在环境温度和湿度增高,特别是中东部和南部地区多雨季节时,激光器的使用环境更会受到不同程度的影响。根据激光器使用经验来说,长时间在高温潮湿的环境中使用激光器会加速激光器内部元件的老化,甚至导致结露,引起光学器件和电子器件不可逆转的损坏。


激光器结露现象是如何产生的

激光器使用过程中需要外部的冷却系统控制激光器温度,当外部的环境温度和湿度达到过高,空气中的水分饱和,由于激光器表面温度低于附近空气露点温度时,表面会将空气中的水分冷凝并附着在激光器上,出现冷凝水便产生结露。

结露现象不一定仅发生于激光器外表面,激光器内部的元件和光学器件同样有产生冷凝结露的风险。


结露环境对激光器的影响

导致电器元件短路及损坏

激光器产生结露现象后,电器元件极易发生短路,激光器内部有很多电路板和电气模块,发生短路后会导致电路板和模块损坏,严重时会导致整个激光器报废。

下图为由于结露导致损坏的激光器腔体:

导致激光器输出功率和光斑模式发生变化甚至光学镜片损坏

激光器内部有很多用于传导激光的反射和透射光学器件,当这些光学器件发生结露现象后激光透过冷却水光斑模式会发生严重的变形,影响加工效果和效率,结露的镜片本身也极易在传导激光过程中被损毁。

下图为激光器镜片由于结露导致的光斑模式变化和损坏的镜片:


如何预防激光器结露发生

结露现象的产生都是由于激光器在外冷水机的作用下温度较低而和环境温度温差较大且空气湿度较高的条件下形成的,因此控制好环境的温湿度可以有效避免激光器结露现象的发生,具体的做法如下:

1

为激光器提供独立的安装空调的空间环境,以降低露点温度。确保激光器的温度和环境温度相近。(如激光器外冷水机设定温度为25度,环境温度控制在23-27度为宜)

2

环境湿度过大的环境为激光器运行空间安装除湿机以降低环境湿度。(建议湿度控制小于50%为宜)

3

可参照如下温湿度露点对照表调整激光器外冷却水的设定温度。

在环境温度中对照相应湿度交叉的数字则表示露点温度,激光器的冷却系统设定温度需高于露点温度,则可以有效避免激光器内部产生结露。


其他注意事项

除过环境的温湿度之外,为保证激光器能够稳定的运行,还需要环境的洁净度和保护气体。为激光器提供清洁的使用环境有助于保护激光器的光学器件。



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