エネルギーセンサーパワーパワー超高速応答エネルギー測定エネルギーメータパワーセンサーエネルギーセンサーエネルギーセンサーの原理 & サーマルセンサーとは異なり、焦電気物質は温度値自体ではなくセンサー温度の変化率を検出します。そのため、一般に焦電気物質の応答速度は温度特性ではなく電子回路設計によってのみ制限され、ナノ秒以下のレベルに達することもあります。一方、サーマルセンサー（サーモパイルやボロメータなど）は、温度応答速度（通常は、およそ数秒）によって制限されるので、焦電気物質に比べて応答が遅くなります。焦電気物質は、細断、パルス化、または変調される場合の変化にのみ反応するため、経時変化しない安定した放射には反応しません。常温動作に加えて、広くて均一なスペクトル応答性、感応性、および高速性により、焦電気物質は多くの電気光学用途にとって最適な選択となります。図1：焦電気等価回路図 CD RD RE I = p(T) A dT/dt & ビーム診断波長分析図1のように電極を焦電気物質の表面に付け、外部回路を通じて接続した場合は、分極電荷を中和するために外部回路で電流が生成されます。右の式で表されるように、この電流は結晶温度の変化率に比例します。カスタム is アナログ出力間、移動中のイオンは格子内で分極電流を発生します。温度変化が止まると格子は移動を停止し、分極電流は止まります。焦電気物質の応答速度は、原理的には結晶格子を再配列するために必要な時間（およそ1ピコ秒）によってのみ制限されます。実際の焦電気物質では、応答速度はコーティングからの熱移動によってさらに制限されます。 I = 電流 p(T) = 温度Tにおける焦電気係数 A = 電極表面積 dT/dt = 温度変化の時間率 & ビーム診断図2：光学パワーのステップ入力に対する一般的な焦電センサー出力光学パワー入力（W）焦電電流出力（µA）校正とサービス焦電電圧出力（V）時間（秒）索引焦電気物質は、非常に用途の広い光学センサーです。これらのセンサーは、赤外、可視、および紫外にまたがる幅広い波長範囲にわたって性能が保たれます。これらのセンサーを使用すると、10ディケードのダイナミックレンジでnWおよびnJからWおよびJまで測定できます。これらの組合わされた特性によって、焦電センサーは他のタイプのセンサーと区別されます。焦電センサーは、高エネルギーパルスレーザの直接ビームに耐えられるほど十分に堅牢であり、またnWの黒体放射を測定できるほど十分に高感度です。波長分析焦電気物質の高周波応答は、抵抗器のRC電気時定数と電気回路の実効静電容量によって決まります。図2のように、高速レーザパルスは、出力電圧信号を生成するためにセンサー回路によって電気的に統合されます。この出力電圧には、総パルスエネルギーに比例して急激に上昇するピーク振幅があり、その後に、RC電気時定数によって決まる時間スケールにわたって指数関数的な減衰が続きます。エネルギーセンサーは、この焦電動作の原理を利用しています。エネルギーセンサー焦電気物質では、温度変化が発生すると、結晶格子はそれ自身を再配列し、イオンポジションを移動します。温度が変化しているパワーセンサー EnergyMax シリーズ & ※性能を維持するために、レーザパワー／エネルギーメータおよびセンサーは、少なくとも年に１回の校正をお奨めいたします。 www.coherent.co.jp ・ TEL 03-5635-8680 ・本仕様は予告なく変更される場合がございます。ご購入時必ずご確認ください。 61 エネルギーセンサーパワーパワー超高速応答エネルギー測定エネルギーメータパワーセンサー & & エネルギーセンサーエネルギーセンサーの各種チャートエネルギーセンサーはセンサーコーティングの種類によって損傷閾値に差があり、また、波長によっても損傷閾値が変わります。パルス照射によるエネルギーセンサーの損傷を避けるには、各センサーの波長による損傷閾値を把握し、実際にどれくらいのエネルギー密度を照射するかを事前に見込んでおき、充分に安全な領域でお使いいただくことが必要です。下記にエネルギーセンサー EnergyMaxシリーズの損傷閾値を示します。パワーセンサー下記の図は各モデルの主要波長ごとの損傷閾値をエネルギー密度で表示しています。つまり、パルスの１発当たりのエネルギー値をセンサーに当たる時点での面積で割った値となり、この値を上回るとセンサーを損傷します。ここで注意すべき点として、これらの値はビーム内でのエネルギー分布が均一であることを想定していますが、実際のビームの強度分布は、フラットトップなビームを除いて、ガウシアン分布などのようエネルギーセンサー EnergyMaxシリーズのモデル別、波長別の損傷閾値（mJ/ cm2、パルス幅10 nsの時）モデル J-50MB-HE 193 nm 248 nm 266 nm 355 nm 532 nm 1064 nm 40 170 170 140 250 500 40 J-50MB-LE J-25MB-HE 40 カスタムアナログ出力 J-25MB-LE 40 J-10MB-HE 40 J-10MB-LE 40 170 170 170 140 170 170 140 170 170 140 170 170 140 170 140 250 250 250 250 500 200 390 500 J-10MT-10KHZ 40 40 40 50 50 ビーム診断波長分析 J-50MB-YAG & J-50MUV-193 ー J-25MB-IR J-50MUV-248 J-50MUV-248 ビーム診断 J-50MUV-193 ディフューザなしディフューザなし J-25MUV-193 1000 ー 750 ーーーー 260 260 300 520 520 500 50 2800 14,000 375 375 1500 5000 ーーー 375 375 200 260 260 300 ーーー 200 260 260 300 375 375 400 ディフューザ付 J-25MUV-248 390 200 400 ディフューザ付 200 500 500 200 200 500 500 500 150 150 500 250 J-50MT-10KHZ J-25MT-10KHZ & に不均一なことが多く、部分的にエネルギー密度が高いことがあります。このようなケースではより安全な値を想定いただくことになります。なお、テスト用スライドで事前に試行し、損傷の有無を確認いただいたうえで実際の測定を行うことをお勧めいたします。 200 520 520 260 260 300 375 375 EnergyMaxシリーズのメータ互換性波長分析 J-10SI（GE）-HE（LE） J-50（25,10）MB-HE（LE） LabMax-Pro LabMax-TOP ● ● FieldMaxⅡ-TOP/-P ● ● J-50（25,10）MT-10KHZ ● ● ● ● ● J-50（25）MUV-248（193） ● ● ● J-50（25）MB-YAG（IR） ● 校正とサービス索引 ※性能を維持するために、レーザパワー／エネルギーメータおよびセンサーは、少なくとも年に１回の校正をお奨めいたします。 62 本仕様は予告なく変更される場合がございます。ご購入時必ずご確認ください。・ TEL 03-5635-8680 ・ www.coherent.co.jp