BeamWatch™ ビームウォッチ高出力用 非接触・集光スポット径・ビーム位置計測ビームモニタリングシステム
- 集光スポット径を計測(最小130um、45um@BW-PLUS-45タイプ)
- 焦点位置シフトをリアルタイムで計測
- 測定出力400W以上(最大100kW検証済み)
- 非接触計測
- プログラム構築用オートメーションインターフェース
- GigEカメラインターフェース
- 特許取得済み
オフィール社のBeamWatchTM (ビームウォッチ) は、高出力レーザ計測の常識を覆す技術を採用した、画期的なレーザビーム モニタリングシステムです。ビームに接触することなく、迅速かつ正確に、高出力レーザのモニタリングを実現します。 レーザ加工の中断や工具を取り外しての調整などに煩わされることなく、頻繁な計測間隔でレーザを確認することが可能です。 さらに1秒間に複数のサンプリングを行うので、重要なセットアップ時における焦点位置のシフトをモニタリングできます。
ビームウォッチは、レーザ計測の歴史において、初めて非接触での計測を可能にしたレーザビームモニタリングシステムです。 計測出力の上限がありません。(最大100kWにて検証済み) 工業用ハイパワーレーザシステムのユーザが従来確認することのできなかった熱影響による焦点シフトをリアルタイムにモニタリングします。
ビームウォッチは、最も出力密度の高いビームウエスト近傍のレイリー散乱の信号を計測しています。 レイリー散乱とは、光の波長よりも小さな微粒子による散乱現象です。ビームウォッチは従来のレーザビーム計測システムとは 異なり、レーザ光は機構や光の特性に影響を与えることなく直接システム内部を通過し計測されます。システムは可動部品が 必要ない構成となっているので部品を冷却する必要もありません。専用のソフトウェアによりダイナミックレンジで1秒間に 複数のデータ処理を行い、レーザ加工時における集光スポット径やビーム位置など重要なレーザ特性の計測を可能にしています。
BeamWatch計測画面
テクニシャンモードで起動時および高度なビーム診断に必要な計測ツールが充実しています。
（下図：テクニシャンモード – 2軸のセットアップとビーム診断）
集光スポット径
ビームウォッチは、最小ポイントのビームウエストを計測しながら、1秒間に複数の集光ビームをイメージングします。
集光スポット位置
レーザのデューティサイクルでの集光スポットの移動などの変動を正確に認識します。 レーザヘッドからビームウォッチまでの正確な距離データを入力するだけで、ビームウォッチは集光スポット距離を一定して 計測し、msecオーダで更新し追跡します。
（下図：テクニシャンモード画面での2軸表示）
レーザ加工の再現性と均一性を確認
日常点検として、レーザ加工の再現性と均一性が容易に確認可能です。 ビームウォッチを装置に搭載するか、または手動で設置することにより、周期的なビーム計測を行うことができます。また自動で、初期加工の検証計測と比較でき、合否判定も利用できます。
オートメーション インターフェース
ビームウォッチはActiveXに対応しています。オートメーションサーバにより、VBA（Visual Basic for Applications)、C++CLI、またはActiveXオートメーションを サポートしているアプリケーション（Excel / Word (Microsoft)、LabVIEW(National Instruments)によるデータを連携 します。
| モデル | BW-NIR-130 | BW-PLUS-45 | |
|---|---|---|---|
| ビームプロファイリング | |||
| 波長 | 950-1100 nm | 420-635 nm | 950-1100 nm |
| 最小線形パワー密度(1) | 15 kW/cm | 230 kW/cm | 34 kW/cm |
| 最小パワー | 400 W | 3 W | 400 W |
| 最小集光スポット径 | 130 µm(2) | 45 µm | |
| 最大パワー | No limit | No limit | |
| 測定視野(FOV) | 25.74 mm × 8.55 mm | 9.01 mm × 2.99 mm | |
| 視野解像度 | 16.5 µm | 5.5 μm | |
| 最大レイリー長 | 8.5 mm | 3 mm | |
| 入射/出射 最大ビーム径(3) | 12.5 mm | 12.5 mm | |
| 筐体上部から中心までの距離(4) | 39.7 mm | 39.7 mm | |
| 精度(5) | |||
| ビームウエスト幅(スポット径) | ± 5% | ± 5% | |
| ビームウエスト位置 | ±125 μm | ±125 μm | |
| フォーカルシフト | ±50 μm | ±50 μm | |
| BPP | ±2% RMS | ±2% RMS | |
| 拡がり角 | ±2% RMS | ±2% RMS | |
| M2 | ±2% RMS | ±2% RMS | |
| 一般仕様 | |||
| 通信インターフェース | GigE | ||
| 電源 | 12V DC, 最大1.67 A 100-240V AC | ||
| 微粒子パージ | クリーンドライガス 35 PSI / 2.5 BAR 微粒子サイズ < 5 μm, 水分・油分を含まない事 | ||
| 重量 | 3.9 kg | ||
| 寸法 | 16 in x 7 in x 35 in (406.4 mm x 177.8 mm x 88.9 mm) | ||
| 動作温度／保存温度 | 10 ～ 40°C ／ -20 ～ 80°C | ||
| 動作湿度／保存湿度 | 20% ～ 80%, 相対的, 結露なし | ||
| コンプライアンス | CE, UKCA, China RoHS | ||
| オーダー情報 | |||
| 製品番号 | SP90623 | SP90613 | |
(1) 線形パワー密度はパワー／ビーム径で計算されます。
(2) 最小スポット径は125μmまで可能ですが、誤差は2%追加されます。
(3) より大きな口径をご要望の場合、OEMソリューションの対応も可能です。
(4) カップ型アパーチャー (SP90476) を使用する事で23.8 mmに変更できます。また、BW-PLUS-45用カップ型アパーチャー (SP98008) では、12mmに変更可能です。
(5) ビーム傾斜<5°の仕様精度
