延長光束分析儀的使用壽命

日期：2026/03/16

作者：Markus Schmiedt，高級製造／營運經理（Senior Manager Manufacturing/Operations）

本篇文章介紹了多種 Ophir 光束分析儀的使用與維護注意事項，整理了 Ophir 歐洲服務與校正中心在長期維修經驗中遇到的主要損壞案例。由於我們相信在按照規範使用時，這些設備具有良好的使用壽命，因此希望您瞭解以下幾點關鍵注意事項。

一、CMOS 或 CCD 相機的一般使用建議

我們光束分析儀所採用的 CCD 及 CMOS 感測器均不可由使用者自行清潔。感測器必須避免任何形式的污染，例如灰塵、氣體、膠材或其他物理性污染物，例如指紋油脂等。如設備閒置不使用，應置於清潔、乾燥環境，建議封存於密閉袋內以防止污染。

CCD 和 CMOS 相機屬於精密元件，切勿掉落或受到衝擊，否則影像感測元件可能破裂或線路鍵結（wire bonds）損壞。

二、BeamWatch 系列產品維護要點

正確對準與時序控制

在對準 BeamWatch、BeamWatch Integrated 或 BeamWatch AM 測量設備時，僅可使用對準雷射進行調整，避免使用不當工具導致設備損壞。

錯誤對準可能導致測量腔體內部元件受損或燒灼，進而影響可靠性。

對於 BeamWatch Integrated 系列，更需注意快門的「Laser On」與「Shutter Open/Close」的正確時序設定；若快門出現燒孔，腔體將充滿粒子並損害內部鏡片與光學元件。

維持測量腔體清潔

避免影像中出現「彗星狀尾跡」幹擾測量結果，需提供清潔、乾燥且經過過濾之空氣或氮氣至測量腔體。

開機前必須蓋上防塵蓋，等淨化氣體穩定供給後再進行測量，以免灰塵污染腔體。

過低氣壓會導致灰塵進入；過高氣壓會造成湍流，進而影響測量精度。

水冷式系統用水要求

在工業現場部署水冷式雷射量測設備時，必須使用去離子（Deionized）純水。

水質必須乾淨、無沉積物，粒徑不得超過 150 微米，總顆粒數不得超過 1000 ppm。

建議在設備進水端安裝合適的水質過濾器。

三、BeamSquared 使用最佳典範

注意相機感測元件安全

使用於 BeamSquared 系列的 CCD 或 CMOS 相機，如承受超過 0.15 mW/cm² 的功率或超過 1 μJ/cm² 的能量，將可能造成感測元件損壞。

BeamSquared 搭載了聚焦光學系統，因此即使原始雷射測量值低於損壞閾值，聚焦後可能超過這些限制；在未適當衰減雷射之前，請勿將雷射光對準BeamSquared。

未衰減光束可能損毀光學元件。

相機感測器無保護窗片，極易因異物接觸受損。必要時，僅可使用乾淨乾燥空氣或氮氣輕吹清潔。

四、光束分析儀的再認證（Recertification）

與單純感測器校正不同，NIST 與 PTB 等機構並未提供光束剖面相機系統的金標或銀標標準。

因此本文所稱的「再認證」係指對整體光束分析儀進行性能驗證及重校正的過程。

Ophir 建議使用者定期（常態使用建議為每 12 個月）將相機式光束分析儀送回原廠或授權中心進行再認證與驗證。

對某些光束焦場測量設備，Ophir 會同時執行重校正與再認證。

對於 BeamSquared 設備，Ophir 會進行相機再認證與測量光路機構部分的重校正；對 BeamWatch Integrated 系列，則包含完整清潔流程。