Ультрафиолетовый свет с ПЗС-камерами

Чак Рейган, менеджер по продажам на юго-востоке, Ophir-Spiricon, LLC

Можно ли изобразить ультрафиолетовый лазер с помощью CCD-камеры Silicon Sensor, предлагаемой Ophir-Spiricon? Ответ - да, но прямой ультрафиолетовый свет со временем разрушает кремниевые ПЗС-чипы. Абляция является кумулятивной и зависит от интенсивности, длины волны и продолжительности света на датчике. Наилучшим выбором для получения ультрафиолетового света без повреждений является избегание прямой визуализации луча на ПЗС-датчике с помощью конвертера ультрафиолетовых изображений.

Не все клиенты хотят использовать преобразователь изображения или затухание, так как возможно внесение аберраций или дефектов в луч. Эти дефекты могут немного изменить измерения луча и отображаемый профиль, что может внести некоторую неопределенность в отображаемые результаты.

Ophir-Spiricon предлагает ряд инструментов и мы очень усердно работаем, чтобы избежать ошибок в измерениях. Мы выбираем очень хорошие оптические материалы и отклоняем материалы, которые не проходят наши проверки. Некоторые из этих инструментов показаны ниже, но сначала давайте обсудим прямую визуализацию ультрафиолетового луча, включая затухание.

Прямая визуализация
При обработке прямого УФ-излучения первоочередной задачей является защита датчика от мощного кратковременного УФ-излучения, которое может немедленно повредить датчик (как это делают видимые и инфракрасные лазеры). Если пользователи не могут уменьшить энергию или мощность ультрафиолетового лазера с помощью средств управления питанием оператора, им, возможно, все же придется использовать ультрафиолетовое излучение, расщепители луча из плавленого кварца и аттенюаторы ультрафиолетового излучения или другое приемлемое ослабление, которое уменьшит энергию или мощность. разрушающих лучей.

После затухания оператор должен убедиться, что в камере достаточно доступного УФ-сигнала для профилирования. Многие УФ-аттенюаторы являются отражающими, поэтому пользователи должны планировать избегать или содержать эти отражающие лучи. Избегайте использования любого луча вблизи уровня насыщения камеры. Ophir-Spiricon рекомендует использовать преобразователи изображения для длин волн ниже 350 нм. Большинство производителей камер надевают защитное стекло на датчик, который блокирует ультрафиолетовое излучение под 400 нм, что помогает защитить камеры.

Ophir-Spiricon удаляет это стекло с большинства камер, чтобы клиенты могли использовать эту область кривой отклика, если им это нужно. Отсутствие защитного стекла на камере ПЗС-датчик открывает возможность механического повреждения датчика. Нормальные источники механического повреждения включают взрыв в магазине или сжатый воздух, пальцы или ватный тампон, который гарантирует повреждение датчика.

Ниже представлен лазер с длиной волны 248 нм, непосредственно отображаемый на ПЗС-матрице.

Пределы урона
Многие люди спрашивают: «Сколько времени это займет и какие настройки мощности / энергии повредят мой датчик при медленной абляции, если я буду использовать его ежедневно или еженедельно с прямым, даже ослабленным, ультрафиолетовым светом?» Из-за отсутствия опубликованных директив или ограничений, Ответ на этот вопрос неизвестен. Производители не предоставляют диаграммы абляции ПЗС, диаграммы максимально допустимой энергии / мощности, диаграммы продолжительности воздействия на повреждения или любые другие именованные таблицы или таблицы пределов. Даже если используется максимально допустимое затухание, ультрафиолетовое излучение все равно будет в конечном итоге аблировать датчик, если его использовать в течение длительного времени.

Непрямая визуализация
Как указано выше, Ophir-Spiricon рекомендует использовать преобразователи изображений для длин волн ниже 350 нм.

Платы преобразования изображения и линзы
Ophir-Spiricon предлагает квадрат 50 х 50 мм (и 100 х 100 мм) УФ-преобразование изображения пластины для использования с фокусирующим объективом. Объектив крепится к камере, а пластина размещается в удобном месте на пути луча для формирования изображения луча. Пластины не предназначены для сфокусированных пучков, и интенсивность пучка должна составлять от 1 мДж / см2 до 20 мДж / см2. Эти УФ пластины не подходят для 193 нм. Объектив 50 мм входит в комплект, который включает в себя распорные кольца C-Mount.

Интегральные преобразователи изображения Reimaging UV
Другие инструменты, которые могут быть очень полезны: Интегральные преобразователи изображения Reimaging UV ; несколько примеров показаны ниже. Эти расширители луча и редукторы оснащены УФ-преобразователями; доступны дополнительные светоделители. Эти преобразователи работают от 193 нм до 360 нм.

Инструменты затухания
Ниже приведен пример C-Mount Ophir-Spiricon. УФ фильтр , Узел аттенюатора устанавливается на ПЗС-камеру BeamGage.

Эти УФ-фильтры имеют порог повреждения 100 Вт / см2 CW и 20 мДж / см2 для наносекундных лазеров с длительностью импульса, что не дает искажений для УФ-фильтров. Если вам нужно больше затухания, мы предлагаем несколько УФ-сплиттеров без покрытия, которые могут снизить мощность / энергию ваших УФ-лазеров.

Ниже представлена ​​версия LBS-400, установленная на камеру Pyrocam IV, UV и IR. Ophir-Spiricon предлагает ультрафиолетовую версию этого двойного светоделителя и УФ-фильтра в сборе с прозрачной апертурой 1,25 дюйма.

Ophir-Spiricon также предлагает 355 нм, C-Mount навинчиваемый фильтр если вы хотите изобразить 3-ю гармонику YAG. Этот фильтр передает 355 нм, но блоки 532 нм и 1064 нм

Ниже приведена маркировка UV, C-mount, двойная Разделитель луча полезно от 200 нм до 2,5 мкм.

УФ-профилировщики без камеры: NanoScan2
В дополнение к камерам Ophir-Spiricon предлагает NanoScan2, сканирующие щелевые профилировщики , которые полезны для анализа многих типов УФ-лучей (ниже).

Читать как PDF

Похожие