Spektralbereiche
Das Ausgangsspektrum des Illuminators wird durch drei Faktoren bestimmt:
- Lampentyp
- Dichroitischer Spiegel
- Kollimierlinse
NUV Lichtquellen werden mit einer Hg Lampe betrieben. Die BK 7 Glaslinse ist unter 350 nm nicht transparent. Die verwendeten dichroitischen Spiegeln sind auf diesen Wellenlängenbereich angepasst. MUV und DUV Lichtquellen werden mit HgXe Lampen betrieben, benutzen eine für UV geeignete Fused Silica Linse (die am kurzwelligen Ende bis zu 200 nm transmittiert) und verfügen über geeignete dichroitische Spiegel. Wenn bei einer Anwendung in allen UV Bereichen gearbeitet werden muss, sollte eine DUV Quelle mit zusätzlichen dichroitischen Spiegeln für die jeweiligen Bereiche gewählt werden.
Abb. 1 – Optische Konfiguration der 500 W Flutbelichtungsquelle Modell 97436 von Oriel mit einer Strahlgröße von 6 x 6
Komponenten eines Oriel Flutbelichtungssystems
Illuminatorgehäuse
Abb. 1 zeigt den Strahlengang des Illuminators. Ein hochwirksamer elliptischer Reflektor, der mit AlSiO für NUV Anwendungen oder mit Rhodium für MUV und DUV Systeme beschichtet ist, sammelt bis zu 70% der Ausgangsleistung der Bogenlampe. Ein primärer dichroitischer Spiegel mit 45° Reflexionsneigung spiegelt das Licht, bevor es einen von Newport entwickelten Strahlhomogenisierer passiert hat.
Ein Verschluss kann manuell mit einem Schalter an der Gehäuseseite oder über den Handschalter 68955 geöffnet und geschlossen werden. Eine automatische Steuerung der Bestrahlungszeit ist mit der digitalen Belichtungssteuerung 68951 oder dem Digitalzeitgeber 68945 möglich. Auf Anfrage kann das Gehäuse auch mit Kabelanschluss versehen werden, um den Verschluss computergesteuert auslösen zu können.
Unsere NUV Gehäuse für 500 W Hg Lampen enthalten ein eingebautes Zündgerät für ein schonendes Einschalten. Dieses speziell für Hg Lampen entwickelte Zündgerät bietet eine hohe Zündspannung für eine zuverlässige und belastungsarme Zündung. Ergebnis ist ein kaum messbarer EMI-Wert. Die Hg(Xe) Gehäuse für 500 W and 1000 W enthalten ein Hochspannungs-Zündgerät, das für diesen Lampentyp erforderlich ist. Diese Zündgeräte erzeugen eine gepulste Hochspannungsentladung (25 kV) durch die Lampenelektroden. Wenn das Gerät näher an der Lampe liegt, wird der Weg für den Impuls verkürzt, die Zündung wird erleichtert und der EMI-Wert reduziert.
Jedes Gehäuse ist mit drei Sicherheitseinrichtungen ausgestattet. Wenn die Abdeckung des Gehäuses geöffnet wird, unterbricht ein elektronischer Sicherheitsschalter automatisch die Stromversorgung des Systems. Dadurch wird verhindert, dass anwesende Personen der Strahlung ausgesetzt werden. Ein thermischer Schutzschalter schaltet das System ab, wenn die Temperatur über das Limit für einen sicheren Betrieb ansteigt. Ein dritter Schutzschalter schaltet das System bei Ausfall des Kühlsystem der Lampe ab.
Abb. 2 Typisches Spektrum der 500 W Hg Lampe Model 6285
Lampe
Die NUV Lichtquellen werden mit Hg Kurzbogenlampen betrieben. Sie enthalten eine genau bemessene Menge Quecksilber und Xenon oder Argon als Startgas. Starke Hg Linien im ultravioletten und sichtbaren Wellenbereich dominieren das Ausgangsspektrum dieser Lampen. Aufgrund der 365 nm Linie sind sie ideal für den Einsatz im NUV Bereich.
Die MUV und DUV Lichtquellen werden mit Hg(Xe) Kurzbogenlampen betrieben, die wie Hg Lampen aufgebaut sind, dafür aber Xenon nicht nur als Startgas, sondern auch in zusätzlichen Mengen enthalten. Diese zusätzliche Xenonfüllung verbessert die kurzwellige UV Strahlung. Damit ist die Lampe für den Einsatz unter 350 nm besonders gut geeignet. Wir liefern mit den NUV und MUV Lichtquellen ozonfreie Hg(Xe) Lampen und für den UV Bereich optimierte Modelle für die DUV Quellen.
Netzgerät
Unsere Netzgeräte der Modellreihe 69900 sind hochstabile Stromversorgungen, die einen Impuls mit einem niedrigen Pegel an das Zündgerät senden. Nach dem Zünden des Bogens steuert das Netzgerät die Lampe direkt. Der hocheffektive Schaltkreis steuert die Lampe mit sehr geringer Stromtoleranz. Durch eine gute Spannungsregelung wird eine niedrige Restwelligkeit in der optischen Leistung erzielt.
Zusatzausstattung
Digitale Belichtungssteuerung und Digitalzeitgeber
Die Digitale Belichtungssteuerung 68951 ist gleichzeitig Lichtintensitätssteuerung und Digitalzeitgeber. Eine Verbindung mit dem Netzgerät, garantiert Konstantstrom mit einer Schwankungsbreite unter ±1%. Obwohl unsere Netzgeräte präzise gesteuert werden, um die Lampe mit Konstantstrom zu betreiben, ändert sich die optische Ausgangsleistung im Laufe der Zeit aufgrund von Elektrodenerosion, Gasabsorption oder Gasdesorption, Alterung und wechselnder Lampentemperaturen. Die Steuerung 68951 gleicht diese Faktoren aus.
Der Digitalzeitgeber des Modells 68951 (unter Modellbezeichnung 68945 auch als eigenständiges Gerät verfügbar) steuert den Verschluss und wird für präzise und konsistente Belichtungen mit Zeitsteuerung empfohlen. Er verfügt über einen TTL-Ausgang für den Verschlussantrieb. Die Steuerung 68951 kann Belichtungszeiten von 10 ms bis 9999 Stunden in Stufen von 10 ms regeln. Die mechanische Reaktionszeit des Verschlusses in unseren Belichtungslichtquellen limitiert die Mindest-Belichtungszeit aber auf 100 ms und das kürzeste Intervall zwischen Belichtungen auf 80 ms.
Filter und Filterhalter
Die Lichtquellen erzeugen eine Strahlung mit einem spezifischen Breitbandspektrum. Als Zubehör erhältliche Schmalbandfilter ermöglichen das Isolieren eines bestimmten Wellenlängenbereiches, etwa 365 nm (i-Linie) und 436 nm (g-Linie). Für die 500 W Lichtquellen wird dazu der Filterhalter 87032 separat angeboten, bei 1000 W Lichtquellen ist der Filterhalter integriert.
Leistungsmessgerät und Detektoren
Wenn eine digitale Belichtungssteuerung nicht bestellt wurde, kann es erforderlich sein, die Intensität und Gleichförmigkeit des Ausgangsstrahls zu überwachen. Darüber hinaus sollte eine neue Lampe während der Installation präzise ausgerichtet werden, um optimale Bestrahlungsleistungen zu gewährleisten. Zur Ermittlung der optimalen Position ist ein Leistungsmessgerät und ein Detektor für die jeweiligen Wellenbereiche erforderlich. Das Modell 84410 ist ein handliches Leistungsmessgerät, auf dem beliebige optische Einheiten direkt abgelesen werden können und das mit einem bedienerfreundlichen alphanumerischen Display ausgestattet ist.
Es ist unter anderem mit folgenden Tasten ausgestattet:
- ZERO ermöglicht die automatische Subtraktion des Hintergrundlichts.
- SIGNAL wählt den Messmodus mit automatisch ausgewählten Bereichen und Messeinheiten. Dies wird für die Messung der momentanen Intensität verwendet, wobei der angezeigte Wert jede halbe Sekunde aktualisiert wird. Der Bereich stellt sich dynamisch über 7 Dekaden ein.
- INTEGRATE schaltet zwischen zwei Modi zur dynamischen Bereichsintegration über 5 Dekaden um: Die Modi sind automatische Bereichswahl und automatische Einheiten. Das Gerät misst die Dosis oder summiert das Licht, das den Detektor erreicht.
Tabelle 1 – Technische Daten der Detektoren
|
Modell |
Für diese Belichter |
Spektralbereich |
Maximal-Wellenlänge |
Detektor-Empfindlichkeit |
Sensorfläche (mm) |
| 84416
|
NUV |
320 - 475 (nm) |
400 nm |
2,5 x 10-7 bis 8,75 x 10-1 |
33 x 33 |
| 84415
|
NUV |
326 - 401 (nm) |
365 nm |
5,2 x 10-7 bis 1,8 x 10+0 |
33 x 33 |
| 84414
|
MUV |
185 - 320 (nm) |
280 nm |
8,3 x 10-8 bis 8,3 x 10-4 |
60 x 43 |
| 84413
|
DUV |
185 - 320 (nm) |
240 nm |
8,3 x 10-8 bis 8,3 x 10-4 |
60 x 43 |
Sicherheitshinweise
Diese Lichtquellen, vor allem die DUV und MUV Systeme, emittieren schädliche Mengen UV Strahlung. Bei der Arbeit mit diesen Lichtquellen müssen Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und ein Gesichtsschutz getragen werden.
Garantiezeitverlängerung
Alle Lichtquellen von Oriel werden mit einer einjährigen Garantie geliefert. Diese Garantiezei um ein Jahr verlängert werden. Weitere Hinweise erhalten Sie bei unseren Vertriebs-Ingenieuren.
