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Wärmebildplatten

von Macken

Mit den Wärmebildplatten von Macken kann IR-Laserstrahlung in Echtzeit und mit hoher Auflösung sichtbar gemacht werden. Sie eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen.

Wir bieten ungekühlte (Modelle 22-A und 22-B) und wassergekühlte (Modelle 20-C und 20-D) an.

Weitere Informationen

Funktionsweise

Mit Hilfe von thermisch empfindlichem Phosphor wird IR Laserstrahlung auf der Bildplatte sichtbar gemacht. Wenn sie angestrahlt wird, fluoresziert der Phosphor ein langwelliges, ultraviolettes Licht (360 nm). Die Intensität der Fluoreszenz nimmt mit ansteigender Temperatur ab.

Trifft ein IR-Laserstrahl auf die thermisch empfindliche Oberfläche, steigt die Oberflächentemperatur durch die absorbierte Energie an und erzeugt ein entsprechendes thermisches Bild. Wird die Oberfläche gleichzeitig mit UV-Licht angestrahlt, erscheint das erzeugte Muster als dunkles Bild auf hellem Hintergrund. Unterschiedliche Empfindlichkeitsbereiche entstehen durch die Verwendung unterschiedlicher Phosphore und verschieden dicker Isolierungen zwischen dem Phosphor und dem Wärmebecken aus eloxiertem Aluminium.

Die Oberfläche kann mit jeder langwelligen, ultravioletten Lichtquelle angestrahlt werden. Am besten eignet sich jedoch die UV-Lampe Modell 22-UV von Macken. Durch ihre handliche Größe und die hohe Leuchtkraft kann sie bequem auch außerhalb des Arbeitsbereiches positioniert werden.

Wenn ein IR-Laserstrahl auf die thermisch empfindliche Oberfläche trifft, steigt die Oberflächentemperatur durch die absorbierte Energie an und erzeugt ein entsprechendes thermisches Bild. Wenn die Oberfläche gleichzeitig mit UV-Licht angestrahlt wird, erscheint das erzeugte Muster als dunkles Bild auf hellem Hintergrund. Unterschiedliche Empfindlichkeitsbereiche entstehen durch die Verwendung unterschiedlicher Phosphore und verschieden dicker Isolierungen zwischen dem Phosphor und dem Wärmebecken aus eloxiertem Aluminium.

Die Leistungsdichte von CO₂-Laserstrahlung reicht von Strahlung, die problemlos Löcher in Stahl brennt, bis zu Strahlen, die man kaum auf der Haut spürt. Deshalb haben wir acht verschiedene Oberflächen im Angebot, deren Empfindlichkeitsbereiche sich überlappen und einen breiten Bereich von 200 Watt/cm² bis 0,01 Watts/cm² abdecken. Die kleinstmögliche messbare Leistung eines fokussierten Strahls liegt bei unter 0.001 Watt.

Die Wärmebildplatte 22-A hat vier Oberflächen, die alle gängigen Leistungsdichten von CO₂-Lasern abdecken. Geringere Leistungsdichten, wie man sie in optischen Systemen und Divergenzstrahlen findet, werden durch die Wärmebildplatte Modell 22-B abgedeckt.

Alle Bildplatten (22-A und 22-B) haben die folgenden Abmessungen: 15,24 cm x 7,62 cm x 2,54 cm. Beide Seiten der Platte haben jeweils 2 empfindliche Oberflächen in der Größe 7,62 cm x 7,62. Unsere UV-Lampe (22-UV) hat die Abmessung 15,24 cm x 5,08 cm x 5,08 cm.

Verlustleistung

Eine Wärmebildplatte kann Strahlen von bis zu 200 W abbilden. Man muss sie jedoch aus dem Strahl nehmen und abkühlen lassen, sobald man einen starken Abfall der Fluoreszenz bemerkt. Das passiert, wenn die Platte eine Leistung von 15.000 Wattsekunden absorbiert hat. Eine Leistung bis 30 W kann uneingeschränkt abgebaut werden.

Sicherheit

Es wurden bestimmte Vorkehrungen getroffen um Spiegelreflektionen an den Wärmebildplatten zu verhindern. Die thermisch empfindlichen Oberflächen sowie das eloxierte Aluminium sind mattiert, so dass bei 10,6 µm kaum Oberflächenspiegelung vorhanden ist. Dennoch sollten bei der Arbeit mit Lasern immer Sicherheitsvorkehrungen, wie z. B. das Tragen einer Schutzbrille, getroffen werden.

Bildplatten-Set

Die Bildplatten 22-A und 22-B sowie die UV Lampe 22-UV können entweder einzeln oder als Komplettset (inkl. Aufbewahrungsbox) gekauft werden. Wir empfehlen bei Erstkauf das Set, weil damit alle möglichen Leistungsdichten, die bei ungleichmäßiger Strahlung entstehen, abgedeckt sind.

Spezifikationen

Die folgende Tabelle zeigt die Spezifikationen der acht Oberflächen gemessen bei 8 bis 12 µm. Um sie bei 4 - 8 µm zu verwenden, multiplizieren Sie die Spalten a, b und c mit 2. Um sie bei 2 - 4 µm zu verwenden, multiplizieren Sie die Spalten a, b und c mit 2,5.

Modell	Oberflächen#	Normaler Empfindlichkeitsbereich (a) [W/cm²]	Min. Leistungsdichte (b) [W/cm²]	Zerstörschwelle (c) [W/cm2]	Reaktionszeit (d) [s]	Auflösungsvermögen (e) [lines/inch]
22-A	1	60 - 200	16	800	<0.03	>300
	2	30 - 100	8	600	<0.03	>300
	3	15 - 50	4	350	0.03	300
	4	7.5 - 25	2	200	0.03	200
22-B	5	3.3 - 11	0.9	100	0.06	100
	6	1.5 - 5	0.4	44	0.15	50
	7	0.4 - 2.4	0.06	24	0.2	100
	8	0.06 - 0.4	0.01	4	1.0	16
20-C	1	60 - 200	16	800	<0.03	>300
20-C	2	30 - 100	8	600	<0.03	>300
20D	3	15 - 50	4	350	0.03	300
20D	4	7.5 - 25	2	200	0.03	200
a) Der normale Empfindlichkeitsbereich verteilt sich über Leistungsdichten, die man ohne Dimmen der Hintergrundbeleuchtung einfach erkennen kann. Die obere Leistungsdichte erscheint, wenn die Oberfläche gesättigt ist. Diese wird dann komplett schwarz, und Details des Laserstrahlprofils können nicht mehr erkannt werden. b) Die minimal erkennbaren Leistungsdichten sind die kleinsten Leistungsdichten, die unter optimalen Beleuchtungsbedingungen erkannt werden. Für diese Empfindlichkeit muss eine gedimmte Fluoreszenz erzeugt werden, indem man die Raumbeleuchtung dimmt und das UV-Licht reduziert. c) Die Zerstörschwelle ist die Leistungsdichte, die eine dauerhafte Veränderung in der Oberfläche bewirkt. Das passiert bei Leistungsdichten, die mindestens 4 x größer sind als die Sättigung. Daher sollte zu einer Oberfläche mit geringerer Empfindlichkeit gewechselt werden, sobald eine Sättigung auftritt. d) Die Reaktionszeit ist die Zeit, die es braucht, bis eine Veränderung im Laserstrahl als Veränderung des Strahlprofils auf der Bildplatte sichtbar wird. e) Das Auflösungsvermögen einer Oberfläche ist die maximale Anzahl an hellen und dunklen Linienpaaren, die mit guten Kontrast dargestellt werden können. Zum Vergleich: die Auflösung einer Zeitungsabbildung in einer Zeitung liegt bei ca. 70 Linien/Inch. Zwei CO2-Laserstrahlen, die mit einem Winkel von 2 Grad aufeinandertreffen, erzeugen eine Raster von 80 Linien/Inch.

Bestellinformation
51362	Wärmebildplatte Modell 22-A, ungekühlt
51361	Wärmebildplatte Modell 22-B, ungekühlt
51366	Wärmebildplatte Modell 20-A, wassergekühlt
51367	Wärmebildplatte Modell 20-B, wassergekühlt
51349-01	UV-Lampe, Modell 22-UV,CE
51360	Wärmebild-Gerätesatz, Modell 22-K (inkl. Model 22-A, 22-B, 22-UV und Aufbewahrungskasten)