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CAVILUX Smart、HF

可視化用レーザー照明 CAVILUX Smart、HF

可視化用レーザー照明CAVILUX(キャビラックス)は、非コヒーレント、高出力、短パルス、高繰返しが特徴です。単波長のレーザーにもかかわら ず、干渉縞の出ない非コヒーレント設計で、高出力に均一な光を照射します。最短パルス幅は20nsで、高速現象をブレのない画像として捉えることができ、 繰返し発光周波数は最高1MHzで、ハイスピードカメラと同期しての使用が可能です。
パルスで発光するため、連続点灯のレーザー照明と比較すると照射している物体に対する熱などの影響を大幅に低減することができます。小型・軽量で使い勝手がよく、ライトガイドで集光が容易です。冷却水等も不要、メンテナンスフリーでランニングコストに優れます。

Cavitar Ltd. (フィンランド)

特徴

  • 溶接の可視化に十分な高出力・高輝度でアーク光などを相殺
  • 衝撃波や噴霧のシュリーレン・シャドーグラフ撮影に最適な非コヒーレント光源
  • 衝撃波やインクジェットの液滴の挙動を短パルスでブレなく撮影

溶接可視化の活用

溶接を見る

通常、溶接を観察する場合は、バンドパスフィルターを用いてアーク光やヒュームの影響を抑えます。ですが、溶融池やその周辺、凝固過程、溶接割れなどは詳細に確認できません。可視化用レーザー光源CAVILUXはあらゆる溶接の観察に使用できます。CAVILUXは、アーク光やヒュームを打ち消し、溶融池やその周辺、凝固過程等を詳細に観察を行えます。撮影画像から様々な解析・計測が行え、溶接不具合の軽減につながります。

可視化用レーザー照明設置例

ご提供:広島大学 山本先生

左:カメラのみで撮影したレーザー溶接
中央:810nmのバンドパスフィルタを装着し、撮影。アーク光やヒュームの影響を抑えきれず、溶融部の一部しか観察できない。
右:バンドパスフィルタ、CAVILUXを用いて撮影。アーク光・ヒュームを打ち消し、溶融池の内部までクリアに観察できる。

なぜアーク光やヒュームが消えるのか!?

【バンドパスフィルタで撮影した場合】
バンドパスフィルタを用いて撮影した場合、アーク光を抑えることはできますが、その他の部分も暗くなってしまいます。

バンドパスフィルタで撮影

 

波長

【バンドパスフィルタとCAVILUXで撮影した場合】
バンドパスされた波長にCAVILUXでレーザー光を照射することで、溶融部を明るく、詳細に観察することができます。

バンドパスフィルタとCAVILUXで撮影

アプリケーション

レーザー溶接

〇〇の様子

TIG溶接

〇〇の様子

アーク溶接

〇〇の様子

MAG溶接

〇〇の様子

溶断

〇〇の様子

溶融池の状態、スパッタの飛散、ブローホールの発生、高温割れの発生等、様々な不具合現象を詳細に可視化し、不具合原因解明に役立てます。

衝撃波の活用

シリコン中を伝播する衝撃波と膨張波

白色光(メタルハライドランプ)

白色光(メタルハライドランプ)

衝撃波、膨張波ともにうっすらと写っている程度である。これは露光時間が長いことと、色収差や点光源等の光学系の問題点が、影響していると思われる。

ご提供:佐賀大学 橋本先生

コヒーレントタイプのレーザー(CW, 532nm, 10W)

コヒーレントタイプのレーザー
(CW, 532nm, 10W)

衝撃波ははっきりと捉えられているが、背景の干渉縞がノイズとして写りこんでいる。

CAVILUX HF(50ns, 32kHz, 810nm, 500W/pulse)

CAVILUX HF(50ns, 32kHz, 810nm, 500W/pulse)

先行衝撃波、反射膨張波をはじめ、その間の細かい圧縮波なども高い解像度で捉えられている。短パルス幅、単波長の効果が良くでており、また背景も均一で干渉縞も見られない。

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