Af hverju minnkar leysigeislaorka?

Dämpun á leysigeislaafli er algengt fyrirbæri sem oftast stafar af ýmsum þáttum. Þessum orsökum má skipta í tvo meginflokka: óhjákvæmilega meðfædda dämpun og ytri þætti sem hægt er að hægja á eða forðast. Eftirfarandi eru helstu orsakir dämpunar á leysigeislaafli, flokkaðar frá aðal- til annars stigs:

Öldrun og skemmdir (meðfædd hömlun) á kjarnaíhlutum leysigeisla

Þetta er undirrót orkutapsins, sérstaklega fyrir háafls leysigeisla.

1. Dælugjafardeyfing (með hálfleiðara leysigeisla LD sem dæmi)

Vinnuregla:LD er „vélin“ í flestum föstu-ástands leysigeislum og trefjaleysigeislum.

Dempunarkerfi:

Gallavöxtur: Grindargallar inni í LD-flísinni munu halda áfram að vaxa og margfalda sig við langtíma rafmagns- og hitauppstreymi, sem leiðir til aukinnar geislunarlausrar endurröðunar og minnkandi skilvirkni raf-ljósfræðilegrar umbreytingar.

Sjónrænt stórfelldar skemmdir á yfirborði holrýmis:Við mjög mikla aflþéttleika mun lítil mengun eða gallar á yfirborði úttaksholsins gleypa leysigeisla, sem veldur staðbundinni upphitun og bráðnun yfirborðs holsins, sem er óafturkræft snjóflóðaferli.

Niðurbrot málmmyndunar rafskauts:Snertingin milli rafskautsins og hálfleiðaraefnisins mun gangast undir millimálmdreifingu og oxun við hátt hitastig, sem leiðir til aukinnar snertimótstöðu og alvarlegri upphitunar.

Afköst:Þröskuldstraumur dælugjafans mun smám saman aukast og hallanýtnin mun minnka, sem leiðir til lækkunar á úttaksafli.

2. Fáðu miðlungsmikla afköstlækkun

Fast-/trefjalaserar (t.d. YAG, YV04 kristallar, Yb/Er-dópaðir trefjar):

Myndun litamiðstöðvar:Undir langtíma geislun dæluljóss (sérstaklega ultra

(raviolet íhlutir), verða „litamiðstöðvar“ (gleypnimiðstöðvar) myndaðar inni í kristal- eða glerþræðinum. Þessir litkjarnar gleypa dæluljósið og myndaða leysigeislunina og breyta því í varmaorku í stað þess að vera notaðar fyrir örvaða geislun.

Áhrif hitalinsa og skemmdir vegna hitastreitu:Þó að áhrif hitalinsunnar sjálfra séu afturkræf, geta langvarandi, miklar hitastigsbreytingar og hitastreita valdið örsprungum í kristalnum, varanlegum breytingum á ljósbrotsstuðli eða dökknun trefjanna.

Gaslaser (eins og cO2 leysir):Gasblandan mun smám saman sundrast, aðsogast af rafskautinu eða hvarfast við innveggsefni rörsins, sem leiðir til ójafnvægis í hlutfalli vinnugassins og minnkandi ávinnings.

3. Skemmdir á ljósleiðara

Linsa/gluggi í ómholi:Heilspegillinn, úttaksspegillinn og glugginn inni í leysigeislanum eru staðirnir þar sem krafturinn er mest einbeittur.

Skemmdir á filmu:Háorkuleysirinn mun valda því að linsan á speglunarvörninni eða mikilli speglunarvörn, sprungum eða slökkva á henni.

Mengun:Lítið lífrænt efni í umhverfinu (eins og olíugufa) mun festast við yfirborð linsunnar, kolefnismyndast undir áhrifum leysigeislans og mynda varanlegan frásogspunkt sem veldur frekari skemmdum.

Efnisupptaka:Jafnvel hágæða ljósfræðileg efni hafa litla innri gleypni leysigeisla á ákveðinni bylgjulengd. Langtímaáhrif geta leitt til hægfara breytinga á efniseiginleikum.

Ytri notkunarskilyrði og óviðeigandi notkun

Þessir þættir geta flýtt verulega fyrir öldrunarferli kjarnaþáttanna sem lýst er hér að ofan.

1. Bilun í hitastjórnun

Skilvirkni kælikerfisins minnkar:Vatnsgæði kælivatnsins versna og valda því að vatnaleiðin stíflast; bilun í vatnskælinum veldur því að vatnshitinn verður óstöðugur eða of hár; rykútfelling viftunnar veldur lélegri varmaleiðni.

Afleiðingar:Hækkun á rekstrarhita leysigeislans mun hraða mjög öldrunarhraða allra hálfleiðara og ljósleiðaraíhluta. Fyrir LD getur líftími LD minnkað um helming fyrir hverjar 10°C hækkun á hitastigi samskeyta (samkvæmt Arrhenius líkani).

2. Vinnuumhverfi og mengun

Ryk og mengunarefni:Ryk, reykur, olía o.s.frv. úr loftinu kemst inn í leysigeislann og mengar ljósleiðaraflið og rafrásina og veldur staðbundinni hitaupptöku, skammhlaupi eða ljósboga.

Titringur og högg:Óstöðugur uppsetningargrunnur eða utanaðkomandi titringur veldur því að röðun ljósfræðilegra íhluta víkur frá kjörstöðu, dregur úr afköstum og getur í alvarlegum tilfellum valdið því að vélræna uppbyggingin losnar.

Rakastig:Of mikill raki veldur rakaþéttingu á yfirborði linsunnar, sem getur auðveldlega valdið því að filman springi undir leysigeislun. Á sama tíma getur raki einnig tært rafeindabúnað.

3. Óviðeigandi notkunarháttur

Tíð harðskipting:Tíð og samstundis kveiking og slökkvun á leysigeislanum hefur mikil rafmagns- og hitaáhrif á dælugjafann og aflgjafakerfið, sem styttir líftíma hans.

Langtímarekstur innan markabreytna:Láttu leysigeislann halda áfram að keyra á meira en 90% af nafnvirði hámarksafls eða jafnvel ofhleðsla, sem mun valda miklu álagi í kjarnahlutum hans og flýta fyrir öldrun.

Ósamræmdar farmlengdir:Fyrir sumar gerðir af leysigeislum getur ósamræmi milli álags og endurskins valdið því að hluti af orkunni endurkastast aftur inn í holrýmið, sem veldur óstöðugleika eða jafnvel skemmdum.

Niðurbrot á afl- og stjórnkerfum

Afköst drifsins eru skert:Útgangsstraumur/spennustöðugleiki aflgjafans versnar og öldurnar aukast, sem getur ekki veitt stöðuga og hreina drifkraft fyrir dælugjafann, sem hefur áhrif á afköst hennar og endingu.

Öldrun stjórnrásar:Færibreytur þétta, viðnáma og annarra íhluta breytast með tíma og hitastigi, sem leiðir til minnkaðrar nákvæmni stjórnkerfisins.

Yfirlit og fyrirbyggjandi aðgerðir

Orkutap leysigeisla er ferli sem ekki er hægt að forðast alveg en hægt er að stjórna því á áhrifaríkan hátt og hægja á.

Til að seinka orkutapinu sem best og viðhalda stöðugri virkni leysisins er mælt með því að:

1. Veita framúrskarandi vinnuumhverfi:Haldið hreinu, stöðugu hitastigi, lágu rakastigi, engum titringi.

2. Tryggja skilvirka hitastjórnun:Reglulegt viðhald á kælikerfinu til að tryggja gæði og rennsli vatns.

3. Fylgdu stöðluðu ferli:forðastu tíðar rofa og langtíma notkun við erfiðar aðstæður.

4. Framkvæma reglulegt fyrirbyggjandi viðhald:Athugið reglulega ljósleiðarana, hreinsið ljósleiðina og skiptið um rekstrarvörur (eins og gas og síueiningar) samkvæmt kröfum framleiðanda.

5. Notið stöðuga aflgjafa:Gakktu úr skugga um að spennan í aflgjafanum sé stöðug og notaðu spennujafnara ef þörf krefur.

Með því að skilja þessa deyfingarferla og gera viðeigandi varúðarráðstafanir er hægt að lengja líftíma leysisins verulega og viðhalda stöðugri afköstum yfir líftíma hans.