"레이저마커"의 두 판 사이의 차이

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<li>Miyachi 미야치 ML-7110B YAG 806nm 적외선 레이저
 
<li>Miyachi 미야치 ML-7110B YAG 806nm 적외선 레이저
 
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<li>1호기
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<li>기술정보
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<li>YVO4 레이저 머신이라고 한다. 2017년 생산종료하고, 후속기종은 ML-7320DL이다.
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<li>정식 동작 명칭은 Diode-pumped Nd:YVO4 레이저이다.
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<li>LD 출력 파장은 806nm이고, 이를 Nd:YVO4가 받아서 1064nm 파장 레이저를 방출한다.
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<li>보통 YVO4 결정에 Nd(네오디뮴)을 0.5, 1.1, 2, 3% 정도 도핑한다.  이를 Nd:YVO4 결정이라고 한다.
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<li>Vanadate host crystal 속에 있는 Nd 이온의 에너지 레벨 차이에 의해 파장이 변경된다.
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<li>레이저 다이오드(LD)에서 나오는 806nm 파장을 YVO4(이트륨-바나듐산염) 결정이 받아서 여기 상태로 만들어 펌핑한다.
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<ol>
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<li>LD 레이저는 펄스지속시간이 약 100nsec로 길고, 피크 출력이 낮다. 이런 레이저를 받는 재료는 온도가 서서히 상승하여 액화 또는 증발상태가 오랫동안 지속된다. 그러므로 재료를 대량으로 깍아낼 수 있다.
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<li>반면에 YVO4 레이저는 4nsec 정도의 짧은 펄스지속시간을 갖고, 피크 출력은 파이버 레이저에 비해 20배 이상 높일 수 있다. 재료가 빠르게 가열되고 즉시 냉각된다. 가공영역 이외에 대한 열 영향을 적게 받는다.
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<li>YVO4 결정을 통과하면서 단일모드 레이저가 되어 고품질 레이저 성능을 갖는다. 가공 촛점 깊이가 더 깊다. 깊이에 따른 가공 촛점 영역이 작아 세밀하게 가공된다. 촛점 영역이 넓은 곳에 잡힌다. (작업 영역이 더 넓다.)
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</ol>
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<li>펌핑되는 레이저 파장에 대해서는 anti-reflection(AR) 코팅을 하고, 발생하는 1064nm 파장에 대해서는 a high-reflection (HR) 코팅을 한다.
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<li>즉, Nd:YVO4 결정면에서, LD 쪽은 HR 1064nm, HT(high-transmission) 806nm 코팅을 하고, 레이저가 나오는 반대면은 AR 1064nm 코팅을 한다.
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</ol>
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<li>Q-switch
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<li>acousto-optical modulator(AOM)로 레이저를 펌핑(가둔다.)한다.
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<li>1호기 - 분해하여 버림
 
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<li>2015/03/11 입고
 
<li>2015/03/11 입고
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image:ml7110b_002.jpg | 제어부
 
image:ml7110b_002.jpg | 제어부
 
image:ml7110b_003.jpg | 각종 파워부, Peltier 2개 제어부
 
image:ml7110b_003.jpg | 각종 파워부, Peltier 2개 제어부
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<li>Q 스위치 박스
 
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image:ml7110b_005.jpg | Q스위치 박스
 
image:ml7110b_004.jpg | 박스속 CaO(Calcium Oxide) 건조제(10% 미만에서도 계속 흡수)
 
 
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<li>갈바노 거울 메커니즘
 
<li>갈바노 거울 메커니즘
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</ol>
 
</ol>
 
<li>2015/12/27 재청소, 케이블 교환 등 -> 마킹 안됨
 
<li>2015/12/27 재청소, 케이블 교환 등 -> 마킹 안됨
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<li>펠티어 소자 전원(콘트롤러 본체와 헤드 연결)용 [[다중핀 원형 금속커넥터]], MIL 규격품 MS 커넥터
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<li>2015/12/16 2호기에서 촬영
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image:ml7110b2_013.jpg
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image:ml7110b2_014.jpg
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<li>2022/05/30 헤드 버리면서, 헤드쪽 커넥터(JAE MS3102A16-10P) 분해
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image:ml7110b01_072_001.jpg
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image:ml7110b01_072_002.jpg | A16-10PC
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image:ml7110b01_072_004.jpg | 본체에 JAE MS3102A16-10P 라고 마킹되어 있음.
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</ol>
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<li>2022/05/30 헤드 분해
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<li>보드
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<li>2015/12/16 2호기 청소하면서
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image:ml7110b2_001.jpg
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<li>제어보드
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image:ml7110b01_073.jpg
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image:ml7110b01_073_001.jpg | Lattice iM4A5-64 [[CPLD]], BB DAC712U 16-bit [[DAC]]
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<li>갈바노 거울 제어보드, Chiba Precision Co., Type: SCD-W15-1121-BA ver 2
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<ol>
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<li>전체
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image:ml7110b01_074.jpg
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image:ml7110b01_074_002.jpg | 플라스틱 [[나사]], 왜 사용할까?
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<li> [[바이메탈 TCO 스위치]], Airpax 67L080 [[TO-220]]형 Bimetal Disc Thermostat
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image:ml7110b01_074_001.jpg | J222/K3148 MOSFET
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<li>갈바노 모터와 연결되는 커넥터
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image:ml7110b01_074_003.jpg
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<li> [[회전이동 다회전 가변R]]
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image:ml7110b01_074_004.jpg
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image:ml7110b01_074_005.jpg | 가변R 분해
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<li> [[래디얼퓨즈]]
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image:ml7110b01_074_006.jpg | 퓨즈 Royal FRPU 5A
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image:ml7110b01_074_007.jpg
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</ol>
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<li>분해를 위해 헤드 금속커버를 올리면 동작되는 [[푸시버튼]] 스위치, Cherry E79 10A
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image:ml7110b01_075.jpg
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image:ml7110b01_075_001.jpg
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<li> [[펠티어]] 냉각소자
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<li>2015/12/16 2호기 청소하면서
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image:ml7110b2_002.jpg
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<li>냉각팬
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image:ml7110b01_077.jpg | 작은 두 개가 펠티어 냉각용
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<li>펠티어 냉각소자
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image:ml7110b01_076.jpg
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image:ml7110b01_076_001.jpg | 그라파이트 열전달 시트
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image:ml7110b01_076_002.jpg | Thermo cooler, MYT-10F-S01, DC24V 6A, https://www.nipponblower.com/
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image:ml7110b01_076_003.jpg
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image:ml7110b01_076_004.jpg
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image:ml7110b01_076_005.jpg
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<li>Q-스위치가 들어있는 박스
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<li>외형
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image:ml7110b01q_001.jpg
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image:ml7110b01q_002.jpg | 레이저 출구
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image:ml7110b01q_003.jpg | 레이저 입구
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<li>셔터 및 셔터가 닫혔을 때 레이저를 확산 반사하여 제거하는 부품
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image:ml7110b01q_004.jpg
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image:ml7110b01q_005.jpg
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image:ml7110b01q_009.jpg
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image:ml7110b01q_018.jpg
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 +
<li>D-sub 커넥터 방진 방법. 셔터 동작 감지 센서 및 적색 레이저 다이오드 출력
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image:ml7110b01q_010.jpg
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<li>레이저 경로
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image:ml7110b01q_012.jpg | - 아직 조사하지 않음
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<li>내부
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image:ml7110b01q_011.jpg
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image:ml7110b01q_017.jpg
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<li>타켓 조준용, 적색 레이저 다이오드
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image:ml7110b01q_037_001.jpg
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image:ml7110b01q_037_002.jpg
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image:ml7110b01q_037_003.jpg
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image:ml7110b01q_037_004.jpg
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image:ml7110b01q_037_005.jpg
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<li>YVOx, 온도를 20도(?)+-0.1도씨로 유지하기 위해, 외부 큰 펠티어 소자가 붙는다.
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<li>이유
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<li>온도 변화로 결정 길이가 바뀌면 위상이 변해 출력강도가 변하기 때문이다.
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<li>LD 레이저가 이 결정의 매우 좁은 영역에 집속되므로 국부적으로 열렌즈 효과가 발생한다. 그러면 TEM00 모드 직경이 달라진다. 또한 다중 모드가 관찰된다.
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</ol>
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<li>사진
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image:ml7110b01q_019.jpg
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image:ml7110b01q_020.jpg
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image:ml7110b01q_021.jpg
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image:ml7110b01q_022.jpg
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image:ml7110b01q_023.jpg
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image:ml7110b01q_024.jpg
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</ol>
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<li>half mirror 3개
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image:ml7110b01q_025.jpg
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image:ml7110b01q_026.jpg
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image:ml7110b01q_026_001.jpg | 거울각도 조정용 3점 지지대
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image:ml7110b01q_026_002.jpg | 조정용 나사(억지 나사이므로, hook wrench로 돌려야 한다.)
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<li>전반사 거울
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image:ml7110b01q_027.jpg
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image:ml7110b01q_028.jpg
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image:ml7110b01q_028_001.jpg | 3점 지지대
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image:ml7110b01q_029.jpg
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<li>Q switch, 전압을 수kW 인가하면 1/4-lambda 위상 지연이 발생된다.
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<ol>
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<li>외형
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image:ml7110b01q_030.jpg | 레이저가 나오는 출구
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image:ml7110b01q_031.jpg | 레이저가 들어가는 입구
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<li>윗 덮개를 들어올리면
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image:ml7110b01q_032.jpg
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image:ml7110b01q_033.jpg
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<li>단결정 부품 측면에 금색 전극이 발라져 있고, 와이어본딩으로 RF를 인가한다. 왼쪽 금색 전극은 신호선, 오른쪽 금색 전극은 접지.
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image:ml7110b01q_034.jpg
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</gallery>
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<li> [[Xtal 측정]]
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image:ml7110b01q_035.png | 약 24MHz에서 공진이 일어난다.
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image:ml7110b01q_036.png | 위상 0도는 임피던스 최저보다 주파수가 앞선다.
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<li>LC 매칭 조사
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image:ml7110b01q_038.jpg | 내부 결선
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image:ml7110b01q_039.jpg | 실측 1MHz에서 4.5pF, 860nH
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image:ml7110b01q_040.jpg | 50Ω 임피던스 측정
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image:ml7110b01q_041.png | 매칭전, 시뮬레이션 매칭후, 10pF, 250nH
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<li>두 거울 사이에서
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image:ml7110b01q_042.jpg
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image:ml7110b01q_042_001.jpg | 추정 경로(추정이 매우 틀린 듯)
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image:ml7110b01q_043.jpg
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</ol>
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<li>갈바노 거울
 +
<ol>
 +
<li>2015/12/16 2호기 청소하면서
 +
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 +
image:ml7110b2_003.jpg
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image:ml7110b2_004.jpg
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image:ml7110b2_005.jpg
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image:ml7110b2_006.jpg
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<li>1호기에서
 +
<ol>
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<li>외형
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image:ml7110b01_078.jpg
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 +
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 +
<li>X,Y축으로 이동시킬 수 있는 레이저 반사 경로
 +
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image:ml7110b01_078_003.jpg
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 +
<li>기구분해
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image:ml7110b01_078_005.jpg
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image:ml7110b01_078_006.jpg
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<li>엔코더 회로 분해
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image:ml7110b01_078_007.jpg
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<li>정전용량식(?) 아날로그 엔코더
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image:ml7110b01_078_010.jpg
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<li>
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<ol>
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</ol>
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</ol>
 +
<li>레이저 경로
 +
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<li>전체
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image:ml7110b01_079_001.jpg
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<li>LD 레이저 입력 부위와 펄스 변조 부위
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image:ml7110b01_079_002.jpg | LD 레이저 입력 부위
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image:ml7110b01_079_003.jpg | 펄스 변조 부위
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</ol>
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<li>2022/01/08 [[Miyachi ML-7110B 레이저마커 분해]]
 
<li>2022/01/08 [[Miyachi ML-7110B 레이저마커 분해]]
 
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<li>15/12/16 청소
 
<li>15/12/16 청소
 
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<li>15/12/16 가동됨
 
<li>15/12/16 가동됨
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<ol>image:ml7110b2_015.jpg | 64,772시간
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image:ml7110b2_015.jpg | 64,772시간
 
 
image:ml7110b2_016.jpg | 검은색 발포플라스틱
 
image:ml7110b2_016.jpg | 검은색 발포플라스틱
 
image:ml7110b2_017.jpg | 15/12/27 스테인레스에 마킹
 
image:ml7110b2_017.jpg | 15/12/27 스테인레스에 마킹
 
  동영상
 
  동영상
 
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<li>Q 스위치 박스
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image:ml7110b_004.jpg | 박스속 CaO(Calcium Oxide) 건조제(10% 미만에서도 계속 흡수)
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<li>15/12/31 초점거리 100mm를 쉽게 맞추기 위해 support jack 설치, 이동받침대 설치
 
<li>15/12/31 초점거리 100mm를 쉽게 맞추기 위해 support jack 설치, 이동받침대 설치
 
<ol>
 
<ol>
 
<li>스테인리스 support jack, KA 11-94, 2015/12/27 @75,600원에 옥션에서 구입
 
<li>스테인리스 support jack, KA 11-94, 2015/12/27 @75,600원에 옥션에서 구입
<ol>image:ml7110b2_019.jpg | 레이저 헤드를 올려 놓음
+
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image:ml7110b2_019.jpg | 레이저 헤드를 올려 놓음
 
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<li> [[운반 도구]]인 이동받침대 03타입,고급형 2015/12/27 @7,000원 x 4개를 옥션에서 구입
 
<li> [[운반 도구]]인 이동받침대 03타입,고급형 2015/12/27 @7,000원 x 4개를 옥션에서 구입
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 +
<li>초점거리 100mm에서 100um 간격이면 각도는, 엑셀 수식 DEGREES(ATAN2(100,0.1)) = 0.057도이다.
 
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2022년 7월 4일 (월) 14:58 판

레이저 마커

  1. 전자부품
    1. 광 관련
      1. 레이저마커 - 이 페이지
        1. Miyachi ML-7110B 레이저마커 분해
      2. 참조
        1. LD 레이저 다이오드
        2. 레이저 마킹
        3. 저항기 레이저 트리밍
  2. Miyachi 미야치 ML-7110B YAG 806nm 적외선 레이저
    1. 기술정보
      1. YVO4 레이저 머신이라고 한다. 2017년 생산종료하고, 후속기종은 ML-7320DL이다.
      2. 정식 동작 명칭은 Diode-pumped Nd:YVO4 레이저이다.
        1. LD 출력 파장은 806nm이고, 이를 Nd:YVO4가 받아서 1064nm 파장 레이저를 방출한다.
        2. 보통 YVO4 결정에 Nd(네오디뮴)을 0.5, 1.1, 2, 3% 정도 도핑한다. 이를 Nd:YVO4 결정이라고 한다.
        3. Vanadate host crystal 속에 있는 Nd 이온의 에너지 레벨 차이에 의해 파장이 변경된다.
      3. 레이저 다이오드(LD)에서 나오는 806nm 파장을 YVO4(이트륨-바나듐산염) 결정이 받아서 여기 상태로 만들어 펌핑한다.
        1. LD 레이저는 펄스지속시간이 약 100nsec로 길고, 피크 출력이 낮다. 이런 레이저를 받는 재료는 온도가 서서히 상승하여 액화 또는 증발상태가 오랫동안 지속된다. 그러므로 재료를 대량으로 깍아낼 수 있다.
        2. 반면에 YVO4 레이저는 4nsec 정도의 짧은 펄스지속시간을 갖고, 피크 출력은 파이버 레이저에 비해 20배 이상 높일 수 있다. 재료가 빠르게 가열되고 즉시 냉각된다. 가공영역 이외에 대한 열 영향을 적게 받는다.
        3. YVO4 결정을 통과하면서 단일모드 레이저가 되어 고품질 레이저 성능을 갖는다. 가공 촛점 깊이가 더 깊다. 깊이에 따른 가공 촛점 영역이 작아 세밀하게 가공된다. 촛점 영역이 넓은 곳에 잡힌다. (작업 영역이 더 넓다.)
      4. 펌핑되는 레이저 파장에 대해서는 anti-reflection(AR) 코팅을 하고, 발생하는 1064nm 파장에 대해서는 a high-reflection (HR) 코팅을 한다.
        1. 즉, Nd:YVO4 결정면에서, LD 쪽은 HR 1064nm, HT(high-transmission) 806nm 코팅을 하고, 레이저가 나오는 반대면은 AR 1064nm 코팅을 한다.
      5. Q-switch
        1. acousto-optical modulator(AOM)로 레이저를 펌핑(가둔다.)한다.
    2. 1호기 - 분해하여 버림
      1. 2015/03/11 입고
      2. 2015/04/01 분해
        1. 레이저 소스
        2. 제어부
        3. 갈바노 거울 메커니즘
        4. 사용 렌즈
      3. 2015/12/27 재청소, 케이블 교환 등 -> 마킹 안됨
      4. 펠티어 소자 전원(콘트롤러 본체와 헤드 연결)용 다중핀 원형 금속커넥터, MIL 규격품 MS 커넥터
        1. 2015/12/16 2호기에서 촬영
        2. 2022/05/30 헤드 버리면서, 헤드쪽 커넥터(JAE MS3102A16-10P) 분해
      5. 2022/05/30 헤드 분해
        1. 보드
          1. 2015/12/16 2호기 청소하면서
          2. 제어보드
          3. 갈바노 거울 제어보드, Chiba Precision Co., Type: SCD-W15-1121-BA ver 2
            1. 전체
            2. 바이메탈 TCO 스위치, Airpax 67L080 TO-220형 Bimetal Disc Thermostat
            3. 갈바노 모터와 연결되는 커넥터
            4. 회전이동 다회전 가변R
            5. 래디얼퓨즈
        2. 분해를 위해 헤드 금속커버를 올리면 동작되는 푸시버튼 스위치, Cherry E79 10A
        3. 펠티어 냉각소자
          1. 2015/12/16 2호기 청소하면서
          2. 냉각팬
          3. 펠티어 냉각소자
        4. Q-스위치가 들어있는 박스
          1. 외형
          2. 셔터 및 셔터가 닫혔을 때 레이저를 확산 반사하여 제거하는 부품
          3. D-sub 커넥터 방진 방법. 셔터 동작 감지 센서 및 적색 레이저 다이오드 출력
          4. 레이저 경로
          5. 내부
          6. 타켓 조준용, 적색 레이저 다이오드
          7. YVOx, 온도를 20도(?)+-0.1도씨로 유지하기 위해, 외부 큰 펠티어 소자가 붙는다.
            1. 이유
              1. 온도 변화로 결정 길이가 바뀌면 위상이 변해 출력강도가 변하기 때문이다.
              2. LD 레이저가 이 결정의 매우 좁은 영역에 집속되므로 국부적으로 열렌즈 효과가 발생한다. 그러면 TEM00 모드 직경이 달라진다. 또한 다중 모드가 관찰된다.
            2. 사진
          8. half mirror 3개
          9. 전반사 거울
          10. Q switch, 전압을 수kW 인가하면 1/4-lambda 위상 지연이 발생된다.
            1. 외형
            2. 윗 덮개를 들어올리면
            3. 단결정 부품 측면에 금색 전극이 발라져 있고, 와이어본딩으로 RF를 인가한다. 왼쪽 금색 전극은 신호선, 오른쪽 금색 전극은 접지.
            4. Xtal 측정
            5. LC 매칭 조사
            6. 두 거울 사이에서
        5. 갈바노 거울
          1. 2015/12/16 2호기 청소하면서
          2. 1호기에서
            1. 외형
            2. X,Y축으로 이동시킬 수 있는 레이저 반사 경로
            3. 기구분해
            4. 엔코더 회로 분해
            5. 정전용량식(?) 아날로그 엔코더
        6. 레이저 경로
          1. 전체
          2. LD 레이저 입력 부위와 펄스 변조 부위
      6. 2022/01/08 Miyachi ML-7110B 레이저마커 분해
    3. 2호기
      1. 15/09/15 구입처 창고에서
      2. 15/12/15 매입품이 항공화물로 도착
      3. 15/12/16 청소
      4. 15/12/31 초점거리 100mm를 쉽게 맞추기 위해 support jack 설치, 이동받침대 설치
        1. 스테인리스 support jack, KA 11-94, 2015/12/27 @75,600원에 옥션에서 구입
        2. 운반 도구인 이동받침대 03타입,고급형 2015/12/27 @7,000원 x 4개를 옥션에서 구입
      5. 16/10/06 포토마스크(크롬 0.09um + 산화크롬 0.01um)에 레이저 마킹
        1. 사진1
        2. 사진2
        3. 사진3
        4. 사진4
    4. 초점거리 100mm에서 100um 간격이면 각도는, 엑셀 수식 DEGREES(ATAN2(100,0.1)) = 0.057도이다.