レーザーとレーザー保護技術の未来

レーザーの出現は、その多次元的な特性により、世界的な技術に革命をもたらしました。 制御されていないレーザーは目に不可逆的な損傷を引き起こす一方で、正しく制御されていれば重要な目の手術も実行できるという事実自体が、レーザーが広範囲で動作する能力を明らかにしています。

長年にわたり、レーザーの真の可能性は、光ピンセットや原子のレーザー冷却などのハイエンドの実験室実験から、レーザーバーコードスキャナーやレーザー彫刻などの日常業務に至るまで、その機能の拡張を通じて実現されてきました。 レーザーは、研究や防衛から医療機器に至るまで、多くの用途で使用されています。

医療の分野では、レーザーは組織の特定の領域を治療したり、美容整形を完了するために使用されます。 製造業では、レーザーは材料を高精度で切断するために使用され、また 3D プリンティングの精度を向上させるための積層造形手順にも使用されます。 軍事作戦においても、レーザーを使った戦争が先進的な攻撃手段として採用されています。

レーザーは従来の光とは異なり、高い強度、コヒーレンス、指向性、単色性を備えています。 従来の情報源は移動距離に関して発散しませんが、発散します。 これにより、レーザーの最大出力を長距離にわたって伝送することができます。 したがって、大量のエネルギーがスポット サイズに集中し、高い出力密度が達成されます。

レーザーは人間によって操作されるため、反射により視力に永久的な損傷を与える可能性があります。 意図しない熱により皮膚組織が蒸発したり、網膜の病変や皮膚の火傷を引き起こす可能性があります。 したがって、目に入るレーザー強度を減らすことが重要です。 レーザーの深刻さは、人間が 100W のタングステン電球の輝きをほとんど不快感なく見ることができることから想像できますが、出力が 1W 未満のレーザー光は、ほのめかさずに視覚に損傷を与える可能性があります。

レーザー技術は成長しており、人体に悪影響を及ぼすため、レーザー安全装置に対する需要が高まっています。 レーザーは出力の強さによって2M、3R、3B、4の4種類に分類されます。 レーザー保護メガネとソリューションは、科学と技術の進歩の分野で高い需要があります。 従来の用途では、1) ポリカーボネート フィルター、2) 吸収ガラス、3) 誘電体フィルターとコーティングの 3 種類のレーザー ゴーグルが使用されています。 レーザー保護の 1 つの形式は、薄膜蒸着によるレーザー安全コーティングまたはフィルターによるものです。 ゴーグルに配置されたフィルターは、特定のレーザー波長をブロックし、電磁スペクトルの可視領域を透過します (VLT 可視光透過)。 光学密度 (OD) は、特定の波長におけるフィルターの減衰率です。 わかりやすくするために、透過率スケールの 100%、10%、1%、0.1%、および 0.0001% は、それぞれ OD スケールの 0、1、2、3、および 6 に相当し、一般に表示目的で使用されます。

ポリカーボネートフィルターは低出力密度から中出力密度のレーザーで動作し、吸収ガラスが VLT を低減します。 誘電体フィルターまたはコーティングは、特定のレーザー波長を遮断し、中出力レーザーから高出力レーザーまでの範囲の可視光を透過させるため、これら 2 つのソリューションよりも優れています。 これらのフィルターは、使用するレーザーの出力と周波数に応じて設計できます。 これらのフィルターは目の安全に直接関係しているため、厳しい品質管理テストを通過しています。 分光分析により、OD および VLT% のスケールで波長におけるフィルターの遮断能力が得られます。

航空宇宙、自動車、エレクトロニクスおよび半導体、医療、食品および繊維、建設、公益事業およびその他の産業では、マーキング、マイクロマテリアルなどの多用途用途に、CO2 レーザー、ファイバー レーザー、固体レーザーなどのさまざまな種類のレーザーが使用されています。 、および広範囲のレーザー出力強度を備えたマクロ材料。 レーザー安全ゴーグルの世界的なメーカーは、KCWW、Honeywell International Inc.、3M、Uvex group、WW Grainger, Inc.、Phillips Safety products、Thorlabs、Kentek Corp.、Laser safety Industries、Global laser Ltd.、VS Eyewear、Univet、Trotec です。 Laser GmbH、NoIR Laser Co., LLC、Laservision、Cole-Parmet Instrument Co., LLC、およびレーザー コンポーネント。 年平均成長率12.4%により、世界の産業用レーザー市場規模は、2018年から2026年の間に56億6,000万米ドルから145億2,000万米ドルに増加すると予測されています。市場が急激に成長しているため、この製品は近年大きな需要があります。あらゆる分野で。 レーザー ゴーグルの需要の増加に対応するには、高スループットの生産設備が必要です。