隨著天氣日漸炎熱，華中和華南多地也陸續(xù)進入梅雨季節(jié)，這樣高溫和高濕環(huán)境對激光器的正常運行構成了嚴峻的挑戰(zhàn)。我將為大家詳細分析一下夏季環(huán)境控制對激光器的影響、結露現(xiàn)象的產生原理、以及如何有效預防和應對這些挑戰(zhàn)。

結露現(xiàn)象是如何在激光器上產生的?

結露是由于空氣中的水蒸氣在遇到冷表面時，溫度降低至露點以下，水蒸氣凝結成液態(tài)水的現(xiàn)象。而在激光器中，激光器通常配備有冷卻系統(tǒng)，以維持其內部溫度穩(wěn)定。冷卻系統(tǒng)通過循環(huán)冷卻液，將激光器產生的熱量帶走。

然而，當環(huán)境溫度和濕度過高時，冷卻系統(tǒng)可能導致激光器表面溫度低于周圍空氣的露點溫度，表面會將空氣中的水分冷凝并附著在激光器上，出現(xiàn)冷凝水便產生結露。

濕熱環(huán)境下產生結露對激光器有哪些影響?

(1)、激光器內部元件老化

高溫會加速激光器內部元件，特別是電子元件的老化過程。老化的元件性能下降，可能導致激光器工作不穩(wěn)定，甚至發(fā)生故障。

（2）、結露會導致激光器電路產生短路

激光器內部的電路板和電氣模塊表面一旦發(fā)生結露現(xiàn)象形成冷凝水，這些水滴可能引起電路板器件短路，損壞敏感的電子元件，甚至導致整個激光器的故障和報廢。

（3）、光學性能下降，功率，光斑問題故障的產生

光學器件在結露后，表面形成的水滴會影響光線的反射和折射，導致激光器的輸出功率和光斑模式發(fā)生變化。此外，水滴還可能腐蝕光學鏡片，進一步降低激光器的性能。

如何預防激光器結露?

環(huán)境溫濕度控制

通過控制激光器所在環(huán)境的溫濕度，可以有效預防結露現(xiàn)象的發(fā)生。這包括使用空調系統(tǒng)降低環(huán)境溫度，以及使用除濕機控制環(huán)境濕度。

冷卻系統(tǒng)設定

根據(jù)環(huán)境溫濕度的變化，合理調整激光器冷卻系統(tǒng)的設定溫度。確保冷卻水的溫度高于環(huán)境的露點溫度，避免因溫差過大而產生結露。

溫濕度露點對照表的應用

利用溫濕度露點對照表，可以直觀地了解在不同環(huán)境條件下的露點溫度，從而更精確地設定冷卻系統(tǒng)的溫度，避免結露。

(如上圖溫濕度結露對照表：在環(huán)境溫度中對照相應濕度交叉的數(shù)字則表示露點溫度，激光器的冷卻系統(tǒng)設定溫度需高于露點溫度，則可以有效避免激光器內部產生結露)

除了環(huán)境溫濕度外還有哪些其他需要注意的事項呢?

環(huán)境潔凈度

激光器的光學器件對環(huán)境的潔凈度要求極高。塵埃和污染物可能會附著在光學器件表面，影響光線的傳輸，降低激光器的性能。

保護氣體的使用

在某些類型的激光器中，保護氣體的使用對于維持光學器件的性能至關重要。保護氣體可以防止器件表面氧化，延長激光器的使用壽命。

通過上述措施，我們可以確保激光器在夏季高溫高濕的環(huán)境中穩(wěn)定運行，延長其使用壽命，并保持最佳的工作性能。作為工程師，我們應當密切關注環(huán)境變化，及時調整設備參數(shù)，確保激光器的高效和安全運行。

審核編輯 黃宇