Articles
ผลของการสะสมความร้อนภายในเลนส์จากแสงเลเซอร์ความเข้มสูง
เมื่อแสงเลเซอร์ผ่านไปยังเลนส์รวมแสงจะเกิดความร้อนขึ้น เนื่องจากแสงเลเซอร์บางส่วนถูกดูดกลืน โดยมากแล้วการดูดกลืนแสงจะเกิดขึ้นที่เนื้อสารที่ใช้เคลือบบนผิวของเลนส์เพื่อป้องกันการสะท้อนแสงและที่บริเวณฝุ่นหรือสิ่งสกปรกบนพื้นผิวของเลนส์ โดยปกติเลนส์ที่ยังมีสภาพใหม่มีสารเคลือบป้องกันการสะท้อนแสงและยังสะอาดอยู่ เลนส์รวมแสงจะดูดกลืนแสงเลเซอร์ที่ส่งผ่านไว้ถึง 0.2% แต่ถ้าเป็นเลนส์ Black Magic ของ ophir แสงเลเซอร์จะถูกดูดกลืนแสงไว้บนเลนส์เพียง 0.15 % และรุ่น Clear Magic จะดูดกลืนแสงน้อยที่สุด ต่ำกว่า 0.13% โดยปกติจะอยู่ที่ 0.1%
การดูดกลืนแสงเลเซอร์จะเปลี่ยนไปตามอายุการใช้งาน
ในสภาวะที่เลนส์ถูกใช้ตัดชิ้นงานในเครื่องตัดด้วยเลเซอร์นี้ การดูดกลืนแสงเลเซอร์ที่ผิวเลนส์จะค่อยๆเพิ่มขึ้นตามอายุการใช้งาน อันเนื่องมาจากว่าผิวเลนส์ด้านหน้าจะเกิดการสะสมของไอโลหะ เศษหลอมโลหะที่กระเด็นมาติด และควันหรือสิ่งสกปรกอื่นๆ จนกระทั่งเกิดการดูดกลืนและสะสมความร้อนมากขึ้น โดยทั่วไปแล้วค่าการดูดกลืนที่สูงจนถึงเวลาที่จะต้องเปลี่ยนจะอยู่ประมาณ 0.3-0.4% โดยความร้อนที่สะสมอยู่บนเลนส์จะขยายแผ่ไปในเนื้อเลนส์จนทำให้เกิดการขยายตัวแบบไม่สมมาตร และเกิดการเพิ่มขนาดความโค้งของผิวเลนส์ที่ต่างจากเดิม ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าดัชนีหักเหทางแสงของเนื้อวัสดุ โดยผลกระทบเหล่านี้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งและคุณภาพของจุดรวมแสง ยิ่งกว่านั้นการเกิดผลการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งโฟกัสและคุณภาพของจุดรวมแสงที่ไม่แน่นอนนี้จะไม่สามารถทำนายได้ว่าจะเกิดมากหรือน้อยอย่างไร แต่เราจะสามารถสังเกตได้จากคุณภาพรอยตัดแย่ลง จนในที่สุดก็ต้องเปลี่ยนเลนส์ แต่ถ้าหากยังคงทนใช้อยู่ ก็จะทำให้สูญเสียกำลังเลเซอร์ และยิ่งบั่นทอนเลนส์และแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่ต้องปรับให้ใช้กำลังสูงเพิ่มขึ้นกว่าเดิม
สิ่งสกปรกก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้อายุการใช้งานของเลนส์สั้นลง เนื่องจากหากมีสิ่งสกปรกหรือฝุ่นละอองอยู่บนพื้นผิวของเลนส์ จะทำให้เกิดความร้อนไม่สม่ำเสมอบนผิวของเลนส์ ซึ่งความร้อนส่วนใหญ่จะสะสมอยู่ที่บริเวณที่ฝุ่นละอองเกาะอยู่ ดังนั้นจึงจำเป็นจะต้องทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ
อะไรที่เป็นสาเหตุของปรากฏการณ์ทางความร้อนของเลนส์?
- เมื่อขณะที่ต้องใช้กำลังเลเซอร์สูงๆ สิ่งปนเปื้อนบนเลนส์ ความสะอาดของเลนส์ และค่าการดูดกลืนของเลนส์