Was ist ein Galvanometer-Scanner?
Ein Galvanometer-Scanner ist eine Methode zur Abtastung von Lasern und anderen Geräten.
Ein optisches Element (Spiegel oder Linse), das auf einer Drehachse montiert ist, wird von einem elektromagnetischen Motor mit hoher Geschwindigkeit gedreht usw. Basierend auf dem Ausgangssignal des Positionssensors steuert ein Servoantrieb den Motor mit hoher Geschwindigkeit und Präzision, um die Scanfunktion zu erreichen.
Durch den Einsatz von zwei Galvanometer-Scannern, einem für X und einem für Y, kann das Laserscanning in einer zweidimensionalen Ebene durchgeführt werden. Es gibt auch 3D-Galvanometer-Scanner, die durch Hinzufügen eines Galvanometer-Scanners in Z-Richtung dreidimensional scannen können.
Anwendungen für Galvanometer-Scanner
Sie werden zum Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Laserbohren, Lasermarkieren und -schweißen sowie zum Laserscannen für 3D-Drucker mit trendigen lichthärtenden Harzen eingesetzt. Sie werden in der Bauteilbearbeitung eingesetzt, wo Präzision im Mikrometerbereich erforderlich ist.
Sie werden auch in der optischen Kohärenztomographie (OCT) eingesetzt, um die inneren Strukturen kleinster Gewebe sichtbar zu machen. Dabei werden die Eigenschaften der hohen Präzision, der hohen Geschwindigkeit und des weitreichenden Scannens bei der Rotation von Dispersionselementen in Spektralphotometern, konfokalen Mikroskopen und Lasermikroskopen, die in der Biochemie und Biotechnik eingesetzt werden, genutzt, die sogar im Nanobereich gesteuert werden können.
Funktionsweise der Galvanometer-Scanner
Galvanometer-Scanner zeichnen sich durch gute Abtastgenauigkeit, hohe Geschwindigkeit, hohe Auflösung, einfache Bedienung und Kosteneffizienz aus. Sie werden für viele Anwendungen eingesetzt, u. a. für das Laserscanning, da sie über lange Zeiträume mit hoher Geschwindigkeit arbeiten können und auch bei Temperaturschwankungen eine hohe Wiederholgenauigkeit der Positionierung beibehalten.
Die Spiegelgröße (Trägheit) bestimmt die Konfiguration des Galvanometer-Scanners. Da der Scanner entsprechend der Trägheit ausgewählt wird, funktioniert er möglicherweise nicht ordnungsgemäß, insbesondere wenn er durch einen Spiegel mit einem anderen Gewicht oder Schwerpunkt ersetzt wird.
Die Auswahl eines Galvanometer-Scanners richtet sich nach dem Abtastverfahren (Schritt-, Raster- oder Vektorabtastung), der erforderlichen Geschwindigkeit und Genauigkeit sowie der Spiegelgröße, die durch die Anwendung bestimmt werden muss. Außerdem sind die Einschränkungen des Drehbereichs (z. B. ± 30 °) zu beachten.
Spiegel sind mit verschiedenen Beschichtungen erhältlich, je nach Wellenlänge des Lasers oder anderer Geräte.