லேசர் கால்வனோமீட்டருக்கான அறிமுகம்

லேசர் ஸ்கேனர், லேசர் கால்வனோமீட்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது XY ஆப்டிகல் ஸ்கேனிங் ஹெட், எலக்ட்ரானிக் டிரைவ் ஆம்ப்ளிஃபையர் மற்றும் ஆப்டிகல் ரிஃப்ளெக்ஷன் லென்ஸ் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. கணினி கட்டுப்படுத்தியால் வழங்கப்படும் சிக்னல், டிரைவிங் ஆம்ப்ளிஃபையர் சர்க்யூட் வழியாக ஆப்டிகல் ஸ்கேனிங் ஹெட்டை இயக்குகிறது, இதன் மூலம் XY தளத்தில் லேசர் கற்றையின் விலகலைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. எளிமையாகச் சொன்னால், கால்வனோமீட்டர் என்பது லேசர் துறையில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு ஸ்கேனிங் கால்வனோமீட்டர் ஆகும். இதன் தொழில்முறைப் பெயர் அதிவேக ஸ்கேனிங் கால்வனோமீட்டர் கால்வோ ஸ்கேனிங் சிஸ்டம் என்பதாகும். கால்வனோமீட்டர் என்று அழைக்கப்படுவது அம்மீட்டர் என்றும் அழைக்கப்படலாம். இதன் வடிவமைப்பு யோசனை முற்றிலும் ஒரு அம்மீட்டரின் வடிவமைப்பு முறையைப் பின்பற்றுகிறது. ஊசிக்கு பதிலாக லென்ஸ் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் ப்ரோபின் சிக்னலுக்குப் பதிலாக கணினியால் கட்டுப்படுத்தப்படும் -5V-5V அல்லது -10V-+10V DC சிக்னல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் மூலம் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட செயல்பாடு நிறைவு செய்யப்படுகிறது. சுழலும் கண்ணாடி ஸ்கேனிங் அமைப்பைப் போலவே, இந்த வழக்கமான கட்டுப்பாட்டு அமைப்பும் ஒரு ஜோடி பின்வாங்கும் கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்துகிறது. வித்தியாசம் என்னவென்றால், இந்த லென்ஸ் தொகுப்பை இயக்கும் ஸ்டெப்பர் மோட்டாருக்குப் பதிலாக ஒரு செர்வோ மோட்டார் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பில், ஒரு நிலை உணரி மற்றும் எதிர்மறை பின்னூட்ட வளையத்தின் வடிவமைப்பு யோசனை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது அமைப்பின் துல்லியத்தை மேலும் உறுதிசெய்கிறது, மேலும் முழு அமைப்பின் ஸ்கேனிங் வேகம் மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் நிலைநிறுத்தும் துல்லியம் ஒரு புதிய நிலையை எட்டுகிறது. கால்வனோமீட்டர் ஸ்கேனிங் குறியிடும் தலையானது முக்கியமாக XY ஸ்கேனிங் கண்ணாடி, புல வில்லை, கால்வனோமீட்டர் மற்றும் கணினி-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குறியிடும் மென்பொருள் ஆகியவற்றால் ஆனது. வெவ்வேறு லேசர் அலைநீளங்களுக்கு ஏற்ப பொருத்தமான ஒளியியல் கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். தொடர்புடைய விருப்பங்களில் லேசர் கற்றை விரிவாக்கிகள், லேசர்கள் போன்றவையும் அடங்கும். லேசர் செயல்விளக்க அமைப்பில், ஒளியியல் ஸ்கேனிங்கின் அலைவடிவம் ஒரு திசையன் ஸ்கேன் ஆகும், மேலும் அமைப்பின் ஸ்கேனிங் வேகம் லேசர் வடிவத்தின் நிலைத்தன்மையை தீர்மானிக்கிறது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், வினாடிக்கு 45,000 புள்ளிகள் வரை ஸ்கேனிங் வேகத்தை எட்டும் அதிவேக ஸ்கேனர்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, இது சிக்கலான லேசர் அசைவூட்டங்களை நிரூபிக்க சாத்தியமாக்குகிறது.

5.1 லேசர் கால்வனோமீட்டர் வெல்டிங் இணைப்பு

5.1.1 கால்வனோமீட்டர் பற்றவைப்பு இணைப்பின் வரையறை மற்றும் அமைப்பு:

ஒருங்கமைவு குவியத் தலை, ஒரு இயந்திர சாதனத்தை ஆதரவுத் தளமாகப் பயன்படுத்துகிறது. வெவ்வேறு பாதைகளில் பற்றவைப்புகளை ஏற்படுத்துவதற்காக, அந்த இயந்திர சாதனம் முன்னும் பின்னுமாக நகர்கிறது. பற்றவைப்பின் துல்லியம், இயக்கியின் துல்லியத்தைச் சார்ந்து இருப்பதால், குறைந்த துல்லியம், மெதுவான பதிலளிப்பு வேகம் மற்றும் அதிக நிலைமம் போன்ற சிக்கல்கள் உள்ளன. கால்வனோமீட்டர் ஸ்கேனிங் அமைப்பு, லென்ஸை விலகச் செய்வதற்கு ஒரு மோட்டாரைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த மோட்டார் ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னோட்டத்தால் இயக்கப்படுகிறது, மேலும் இது அதிக துல்லியம், குறைந்த நிலைமம் மற்றும் வேகமான பதிலளிப்பு போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. கற்றையானது கால்வனோமீட்டர் லென்ஸில் படும்போது, ​​கால்வனோமீட்டரின் விலகல் லேசர் கற்றையை மாற்றுகிறது. எனவே, லேசர் கற்றையானது கால்வனோமீட்டர் அமைப்பின் மூலம், ஸ்கேனிங் பார்வைப் புலத்தில் உள்ள எந்தப் பாதையையும் ஸ்கேன் செய்ய முடியும்.

கால்வனோமீட்டர் ஸ்கேனிங் அமைப்பின் முக்கியக் கூறுகள் கற்றை விரிவாக்கக் கோலிமேட்டர், குவிய லென்ஸ், XY இரு-அச்சு ஸ்கேனிங் கால்வனோமீட்டர், கட்டுப்பாட்டுப் பலகை மற்றும் ஹோஸ்ட் கணினி மென்பொருள் அமைப்பு ஆகியவை ஆகும். ஸ்கேனிங் கால்வனோமீட்டர் என்பது முக்கியமாக இரண்டு XY கால்வனோமீட்டர் ஸ்கேனிங் தலைகளைக் குறிக்கிறது, அவை அதிவேக ரெசிப்ரோகேட்டிங் செர்வோ மோட்டார்களால் இயக்கப்படுகின்றன. இரு-அச்சு செர்வோ அமைப்பானது, X மற்றும் Y-அச்சு செர்வோ மோட்டார்களுக்குக் கட்டளை சமிக்ஞைகளை அனுப்புவதன் மூலம், XY இரு-அச்சு ஸ்கேனிங் கால்வனோமீட்டரை முறையே X-அச்சு மற்றும் Y-அச்சு வழியே விலகச் செய்கிறது. இந்த வழியில், XY இரு-அச்சு மிரர் லென்ஸின் ஒருங்கிணைந்த இயக்கத்தின் மூலம், கட்டுப்பாட்டு அமைப்பானது கால்வனோமீட்டர் பலகை வழியாக வரும் சமிக்ஞையை, ஹோஸ்ட் கணினி மென்பொருளின் முன்-அமைக்கப்பட்ட வரைகலை வார்ப்புருவின்படி அமைக்கப்பட்ட பாதைக்கு ஏற்ப மாற்றி, வேலைப்பொருள் தளத்தில் விரைவாக நகர்ந்து ஒரு ஸ்கேனிங் பாதையை உருவாக்குகிறது.

5.1.2 கால்வனோமீட்டர் பற்றவைப்பு இணைப்புகளின் வகைப்பாடு:

1. முன்பக்கக் குவிய ஸ்கேனிங் லென்ஸ்

குவிய லென்ஸுக்கும் லேசர் கால்வனோமீட்டருக்கும் இடையிலான நிலை உறவின்படி, கால்வனோமீட்டரின் ஸ்கேனிங் முறையை முன் குவிய ஸ்கேனிங் (கீழே உள்ள படம் 1) மற்றும் பின் குவிய ஸ்கேனிங் (கீழே உள்ள படம் 2) எனப் பிரிக்கலாம். லேசர் கற்றை வெவ்வேறு நிலைகளுக்குத் திருப்பப்படும்போது (கற்றை கடத்தும் தூரம் வேறுபடுவதால்) ஏற்படும் ஒளியியல் பாதை வேறுபாட்டின் காரணமாக, முந்தைய குவிய முறை ஸ்கேனிங் செயல்பாட்டின் போது லேசரின் குவியப் பரப்பானது, இடதுபுறப் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு அரைக்கோளப் பரப்பாக உள்ளது. குவியத்திற்குப் பிந்தைய ஸ்கேனிங் முறை வலதுபுறப் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. புறவில்லை ஒரு F-வடிவ வில்லை ஆகும். F-வடிவக் கண்ணாடி ஒரு சிறப்பு ஒளியியல் வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. ஒளியியல் திருத்தத்தைச் செய்வதன் மூலம், லேசர் கற்றையின் அரைக்கோளக் குவியப் பரப்பைத் தட்டையாகச் சரிசெய்ய முடியும். குவியத்திற்குப் பிந்தைய ஸ்கேனிங், லேசர் குறியிடுதல், லேசர் நுண்கட்டமைப்புப் பற்றவைப்பு போன்ற அதிக செயலாக்கத் துல்லியம் மற்றும் சிறிய செயலாக்க வரம்பு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமாகப் பொருத்தமானது.

2.பின்புற குவிய ஸ்கேனிங் லென்ஸ்

ஸ்கேனிங் பகுதி அதிகரிக்கும்போது, ​​f-தீட்டா லென்ஸின் துளையும் அதிகரிக்கிறது. தொழில்நுட்ப மற்றும் மூலப்பொருள் வரம்புகள் காரணமாக, பெரிய துளை கொண்ட f-தீட்டா லென்ஸ்கள் மிகவும் விலை உயர்ந்தவை, மேலும் இந்தத் தீர்வு ஏற்றுக்கொள்ளப்படவில்லை. ஆறு-அச்சு ரோபோவுடன் இணைக்கப்பட்ட ஆப்ஜெக்டிவ் லென்ஸ் முன் கால்வனோமீட்டர் ஸ்கேனிங் அமைப்பு ஒரு ஒப்பீட்டளவில் சாத்தியமான தீர்வாகும். இது கால்வனோமீட்டர் உபகரணங்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கிறது, கணிசமான அளவு அமைப்புத் துல்லியத்தைக் கொண்டுள்ளது, மற்றும் நல்ல இணக்கத்தன்மையையும் கொண்டுள்ளது. இந்தத் தீர்வு பெரும்பாலான ஒருங்கிணைப்பாளர்களால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது. இது பெரும்பாலும் 'ஃப்ளைட் வெல்டிங்' என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. போல் கிளீனிங் உட்பட, மாட்யூல் பஸ்பாரின் வெல்டிங்கிற்கு ஃப்ளைட் பயன்பாடுகள் உள்ளன, இது செயலாக்க அகலத்தை நெகிழ்வாகவும் திறமையாகவும் அதிகரிக்க முடியும்.

3.3D கால்வனோமீட்டர்:

முன்-குவிய ஸ்கேனிங் அல்லது பின்-குவிய ஸ்கேனிங் எதுவாக இருந்தாலும், டைனமிக் ஃபோகஸிங்கிற்காக லேசர் கற்றையின் குவியத்தைக் கட்டுப்படுத்த முடியாது. முன்-குவிய ஸ்கேனிங் முறையில், செயலாக்கப்பட வேண்டிய பொருள் சிறியதாக இருக்கும்போது, ​​குவிய லென்ஸிற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட குவிய ஆழ வரம்பு உள்ளது, எனவே அது ஒரு சிறிய வடிவத்தில் குவிய ஸ்கேனிங்கைச் செய்ய முடியும். இருப்பினும், ஸ்கேன் செய்யப்பட வேண்டிய தளம் பெரியதாக இருக்கும்போது, ​​சுற்றளவிற்கு அருகிலுள்ள புள்ளிகள் குவியம் விலகி இருக்கும், மேலும் அவை லேசர் குவியத்தின் ஆழ வரம்பை மீறுவதால், செயலாக்கப்பட வேண்டிய பொருளின் மேற்பரப்பில் குவியப்படுத்த முடியாது. எனவே, ஸ்கேனிங் தளத்தில் எந்தவொரு நிலையிலும் லேசர் கற்றை நன்கு குவியப்படுத்தப்பட வேண்டியிருக்கும்போதும், பார்வைப் புலம் பெரியதாக இருக்கும்போதும், ஒரு நிலையான குவிய நீள லென்ஸின் பயன்பாடு ஸ்கேனிங் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது. டைனமிக் ஃபோகஸிங் அமைப்பு என்பது தேவைக்கேற்ப குவிய நீளத்தை மாற்றக்கூடிய ஒளியியல் அமைப்புகளின் ஒரு தொகுப்பாகும். எனவே, ஒளியியல் பாதை வேறுபாட்டை ஈடுசெய்ய டைனமிக் ஃபோகஸிங் லென்ஸைப் பயன்படுத்தவும், குவிய நிலையைக் கட்டுப்படுத்த ஒளியியல் அச்சில் நேர்கோட்டில் நகரக்கூடிய ஒரு குழி லென்ஸை (கற்றை விரிப்பான்) பயன்படுத்தவும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முன்மொழிகின்றனர். இதன் மூலம், செயலாக்கப்பட வேண்டிய மேற்பரப்பு வெவ்வேறு நிலைகளில் ஒளியியல் பாதை வேறுபாட்டை டைனமிக்காக ஈடுசெய்கிறது. 2D கால்வனோமீட்டருடன் ஒப்பிடுகையில், 3D கால்வனோமீட்டரின் கட்டமைப்பில் முக்கியமாக ஒரு "Z-அச்சு ஒளியியல் அமைப்பு" சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. இதன்மூலம், 2D கால்வனோமீட்டரைப் போல இயந்திரக் கருவி போன்ற தாங்கியை மாற்ற வேண்டிய தேவையின்றி, 3D கால்வனோமீட்டரால் பற்றவைப்புச் செயல்பாட்டின் போது குவிய நிலையைத் தடையின்றி மாற்றவும், முப்பரிமாண வளைந்த மேற்பரப்பு பற்றவைப்பைச் செய்யவும் முடிகிறது. பற்றவைப்புக் குவிய நிலையைச் சரிசெய்ய ரோபோவின் உயரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.