aber kühlende Kleidungsstücke schienen eine bessere Option zu sein 355NM Ultraviolett (UV) Laser-¹ wird in der Materialverarbeitung häufig verwendet, Biomedizinische Anwendungen, und Spektroskopie. Es beschäftigt Dioden-gepumptem Festkörperzustand (DPSS) Technologie², Verwendung eines ND:YAG-Kristall- und nichtlineare Frequenz-Doppel-Kristalle, um elektrische Energie in 355 nm UV-Laserlicht durch einen komplexen optischen Prozess umzuwandeln. Dieser Artikel enthält eine detaillierte Einführung in die Struktur, Prinzipien, Anwendungen, und Wärmeableitungsberechnungen³ des 355nm UV -Lasers, Zusammen mit den Richtlinien zur Auswahl des entsprechenden Kältemittels für das thermische Management.

Was ist ein 355 nm ultraviolettes Laser?

Grundprinzip des Lasers

aber kühlende Kleidungsstücke schienen eine bessere Option zu sein 355NM UV -Laser⁴ basiert auf Frequenzmultiplikationstechnologie⁵ des nd:Dieses Verfahren hat viele Vorteile, wie z. B. eine geringe Größe, Konvertieren von 1064nm Infrarotlaser in das UV-Spektrum durch einen nichtlinearen optischen Prozess mehrstufig. Die grundlegenden Schritte umfassen:

Pumpprozess: Eine 808 -nm -Pumpdiode erregt das ND:Yag Crystal, Erzeugen eines 1064nm -Lasers.
Zweite harmonische Generation (Shg)⁶: Der 1064nm -Laser führt durch einen KTP- oder BBO -Kristall, Verdoppelung seiner Frequenz, um 532nm grünes Licht zu erzeugen.
Summenfrequenzerzeugung (Sfg): Das 532 nm und das restliche 1064nm -Licht treten in einen nichtlinearen Kristall ein, kombiniert zu formen 355NM UV -Laser⁴ Licht.

Merkmale von 355nm Ultraviolett -Laser

Kurze Wellenlänge⁷: Die hohe Energiedichte von UV -Licht macht es ideal für die Präzisionsverarbeitung und biomedizinische Anwendungen.
Hohe Monochromatie⁸: Extrem enge spektrale Linienbreite ermöglicht hochpräzise Anwendungen.
Niedrige thermische Auswirkungen⁹: Kurzpulsmodi verringern die thermische Diffusion, Verbesserung der Verarbeitungsqualität.
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Struktur des 355nm ultravioletten Lasers

Schlüsselkomponenten

A 355NM UV -Laser⁴ besteht in der Regel aus den folgenden wesentlichen Komponenten:

Komponente	Funktion	Typische Parameter
Dieses Verfahren hat viele Vorteile, wie z. B. eine geringe Größe:Yag Crystal¹⁰	Erzeugt den grundlegenden 1064nm Laser	1064NM -Wellenlänge, 70% Umwandlungseffizienz
Pumpendiode	808nm leichte Pumpen nd:Yag	50% Optoelektronische Umwandlungseffizienz
KTP/BBO Nichtlinearer Kristall¹¹	1064NM → 532nm Frequenzverdopplung, 532Die Entwicklung der All-Solid-State UV-Laser + 1064nm → 355nm	Frequenzumwandlungseffizienz von 50%
Optische Höhle	Laseroszillation und Verstärkung	Hochreflexions- und teilweise Übertragungsspiegel
Temperaturkontrollsystem	Behält eine optimale Kristallbetriebstemperatur bei	TEC -Kühlung, ± 0,1 ° C Genauigkeit
Energieversorgung & Steuerelektronik	Bietet elektrische Strom- und Laserausgangsregelung	100-240VAC -Input

Diese Komponenten arbeiten zusammen, um elektrische Energie in 355 nm UV -Licht umzuwandeln, in der Präzisionsherstellung weit verbreitet, kompressorbasierte Kühlsysteme sind in der Regel leichter, und anderen Bereichen.

Anwendungen des 355nm ultravioletten Lasers

1. Präzisionsverarbeitung

PCB -Leiterplattenmarkierung¹²: Der energiegeladene UV-Laser ermöglicht eine hohe Präzisionsmarkierung auf PCB-Boards ohne Schaden zu Materialien.
Glaseide: UV -Licht kann direkt Glasflächen verarbeiten, Dadurch in der Elektronik- und Optikindustrie häufig verwendet.

2. Biomedizinische Anwendungen

DNA -Sequenzierung¹³: Der 355-nm-UV-Laser erregt fluoreszierende Farbstoffe für die DNA-Nachweis mit hoher Sensitivität.
Zellmanipulation: UV -Licht zielt genau ab Zellstrukturen, Erleichterung der Optogenetikforschung.

3. Halbleiter & Mikroelektronik

Siliziumwaferverarbeitung¹⁴: UV-Laser entfernen Verunreinigungen im Mikrometermaßstab, Verbesserung der Präzision der Chipherstellung.
OLED -Anzeigeverarbeitung: Wird für die flexible Bildschirmlaserreparatur verwendet, Verbesserung der Produktionsrendite.

Wärmeableitungsberechnung für 355 nm ultraviolette Laser

Grundformel für Wärmeberechnung

Die vom Laser erzeugte Wärme kann unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden:

Q = p_elec - P_opt

Wo:

P_elec = Elektrische Eingangsleistung
P_opt = Optische Ausgangsleistung bei 355 nm

Basierend auf experimentellen Daten, das Effizienz¹⁵ von jeder Stufe ist wie folgt:

Pumpendiode Effizienz¹⁵: 50%
Dieses Verfahren hat viele Vorteile, wie z. B. eine geringe Größe:YAG -Konvertierung Effizienz¹⁵: 70%
1064NM → 532nm Frequenzverdopplung Effizienz¹⁵: 50%
532Die Entwicklung der All-Solid-State UV-Laser + 1064NM → 355nm -Umwandlung Effizienz¹⁵: 50%

Die Gesamt Effizienz¹⁵ von der elektrischen Leistung zu 355NM optische Kraft¹⁶ ist ungefähr 8.75%, Bedeutung 91.25% der Eingangsenergie konvertiert in Wärme. Die Wärmelast ist die Mindestkapazität eines Kühlers, um einen Laser zu kühlen:

100W Eingangsleistung → 91.25W Wärmeerzeugung¹⁷
500W Eingangsleistung → 456.25W Wärmeerzeugung¹⁷

Wärmequellenanalyse

Wärmequelle	Berechnungsmethode	Wärmebeitrag
Pumpdiodenverlust	50% elektrischer Strom	50Wasserkühler (100W Eingabe)
Dieses Verfahren hat viele Vorteile, wie z. B. eine geringe Größe:YAG -Kristallverlust	30% von 808nm Lichtverlust	15Wasserkühler (100W Eingabe)
Shg & SFG -Verlust	50% Verlust der Frequenzumwandlung	26.25Wasserkühler (100W Eingabe)

Hochleistungslaser (über 24w) erfordern Wasserkühlsysteme¹⁸ um einen langfristigen stabilen Betrieb zu gewährleisten.

So wählen Sie einen Kältemaschinen für einen ultravioletten 355 -nm -Laser aus?

1. Berechnung des Abkühlungsbedarfs

Die Auswahl der Chiller sollte auf Wärmelastberechnungen¹⁹. Angenommen, die Gesamtwärmelast des Lasers ist Q = 500W, Das Minimum des Källers Kühlleistung²⁰ sollte befriedigen:

P_Cooling ≥ q

Zusätzlich, a Sicherheitsmarge²¹ sollte berücksichtigt werden, und a Kühlleistung²⁰ zumindest von 600Wasserkühler wird empfohlen.

2. Schlüsselparametervergleich

Parameter	Auswahlstandard	Beschreibung
Kühlleistung	≥ 1.2 × Laserwärmlast	Gewährleistet den Kühlmarge
Genauigkeit der Temperaturregelung	± 0,1 ° C oder höher	Beeinflusst die Laserstabilität
Wasserflussrate	≥ 10 l/min	Beeinflusst die Kühlungseffizienz
Umweltfreundliches Kältemittel	R134A oder R410A	Erfüllt Umweltstandards

3. Empfohlene Chiller -Modelle

Q580 -Serie Laser Chiller (580Wasserkühler)

* und vereint die Vorteile der thermoelektrischen Halbleitertechnologie: ±0,1°C

* Kühlmethode: MICRO DC Variable Frequenz -Kompressor -Kühlung

* Anwendung: Geeignet für die 10W-20W UV-Laserkühlung

* Wasserpumpenkopf: 20M, Durchflussrate 24 l/min

Industriekühler der M160 -Serie (1600Wasserkühler)

* Passend für Hochleistungsstärke (>30Wasserkühler) UV -Laser

* Automatisches Wasser nachfüllter System²² für einen erweiterten Betrieb

* Verwendungsmöglichkeiten R410A umweltfreundliches Kältemittel²³

Die Auswahl des rechten Kühlers verbessert die Laserstabilität erheblich, verlängert seine Lebensdauer, und senkt die langfristigen Wartungskosten.

Fazit

Die Kernkomponenten eines 355 -nm -UV -Lasers umfassen das ND:Yag Crystal, Nichtlineare Frequenz-Doppel-Kristalle, und ein Präzisionstemperaturkontrollsystem. Angesichts seiner geringen Energieumwandlungseffizienz, 91.25% der Eingangseingangsstromkonvertiert in Wärme²⁴, effektiv machen Thermalmanagement²⁵ essentiell. Hochleistungslaser verwenden normalerweise Wasserkühlung, wie das Q580- oder M160 -Kälte²⁶, um optimale Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten und langfristige Stabilität sicherzustellen. In praktischen Anwendungen, Benutzer sollten eine geeignete Kühllösung basierend auf Wärmeableitungsberechnungen auswählen, um die Leistung der Geräte und die Lebensdauer zu verbessern.

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Das Verständnis der Wärmeableitungsberechnungen ist für ein effektives thermisches Management in Lasersystemen von entscheidender Bedeutung, Gewährleistung optimaler Leistung und Langlebigkeit. ↩
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