استاندارد اپتیک و فوتونیک - لیزر و تجهیزات مرتبط با لیزر - آزمون آلودگی مولکولی ناشی از لیزر - INSO 15502

پیش گفتار

استاندارد «اپتیک و فوتونیک - لیزر و تجهیزات مرتبط با لیزر - آزمون آلودگی مولکولی ناشی از لیزر» که پیش نویس آن در کمیسیون های مربوط بر مبنای پذیرش استانداردهای بین المللی به عنوان استاندارد ملی ایران به روش اشاره شده در مورد الف، بند 7، استاندارد ملی شماره 5 تهیه و تدوین شده، در هفتصد و چهل و هفتمین اجلاسیه کمیته ملی استاندارد مهندسی پزشکی مورخ 1397/05/06 تصویب شد. اینک این استاندارد به استناد بند یک ماده 3 قانون اصلاح قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، مصوب بهمن ماه 1371، به عنوان استاندارد ملی ایران منتشر می شود.

استانداردهای ملی ایران بر اساس استاندارد ملی ایران شماره 5 (استانداردهای ملی ایران - ساختار و شیوه نگارش) تدوین می شوند. برای حفظ همگامی و هماهنگی با تحولات و پیشرفت های ملی و جهانی در زمینه صنایع، علوم و خدمات، استانداردهای ملی ایران در صورت لزوم تجدیدنظر خواهند شد و هر پیشنهادی که برای اصلاح یا تکمیل این استانداردها ارائه شود، هنگام تجدیدنظر در کمیسیون های مربوطه، مورد توجه قرار خواهد گرفت. بنابراین، باید همواره از آخرین تجدیدنظر استانداردهای ملی ایران استفاده کرد.

این استاندارد ملی بر مبنای پذیرش استاندارد بین المللی زیر به روش معادل یکسان» تهیه و تدوین شده و شامل ترجمه تخصصی کامل متن آن به زبان فارسی می باشد و معادل یکسان استاندارد بین المللی مزبور است:

مقدمه

اهمیت فناوری لیزری در کاربردهای فضایی به گونه ای فزاینده در حال افزایش می باشد. سامانه های پیچیده لیزری برای مشاهدات زمینی و اکتشافات سیاره ای استفاده می شوند. در عملکردهای درازمدت، قطعات اپتیکی باید الزامات سخت گیرانه ای را از بابت دقت و قابلیت اطمینان برآورده سازند. تمامی قطعات اپتیکی باید قبل از استفاده در فضا، تحت آزمون های مختلفی قرار گیرند. توصیه می شود برای تعیین آستانه تخریب لیزری به صورت استاندارد، استاندارد 21254 ISO (تمامی قسمت ها) مورد استفاده قرار گیرد. برای مشخصه یابی قطعات اپتیکی در کاربردهای فضایی، توصیه می شود آزمونهای مربوطه در شرایط خط انجام شوند. علاوه بر مسائل مربوط به تخریب لیزری، توصیه می شود آلودگی مولکولی ناشی از لیزر (LIMC) در نظر گرفته شود. LIMC به معنای برهم کنش تابش لیزری، به ویژه در شاریدگی های بالا و طول موجهای کوتاه، با مولکول های فرار و تشکیل نهشتها روی قطعات اپتیکی است. اگر هنگام کار سامانه لیزری در شرایط خلأ، LIMC به گونه ای چشمگیر از کارآمدی کل سامانه بکاهد، معلوم می شود که وضعیت آن به طور خاصی وخیم است. آلودگی مولکولی عمدتا از مواد آلی و سیلیکون ها، مانند: چسب ها، مواد عایق بندی یا مدارهای الکتریکی به علت آهنگ گاززائی بیشتر نسبت به مواد غیر آلی پدید می آید. با انتخاب مواد مناسب و پیش آماده سازی مانند برشتنه در دمای کاملا بالاتر از دمای کاری برنامه ریزی شده، می توان گاز پراکنی را کاهش داد، اما نمی توان آن را کاملا از میان برداشت. رفتار گاز پراکنی مواد معمولا با پارامترهایی مانند: مواد قابل چگالش فرار انباشته شده (CVCM)، اتلاف جرم کل (TML)، اتلاف جرم بازیافت شده (RML)، مواد قابل چگالش فرار (VCM) و بخار آب بازیافت شده (WVR) مشخصه یابی می شود؛ تعاریف و جزئیات اندازه گیری های مربوط به این کمیتها در استاندارد ECSS با کد Q - ST - 70 - 02C استاندارد 2007 :ASTM E595 و استاندارد ASTM E1559 وجود دارند. این استاندارد روش انجام آزمون بررسی آلودگی مولکولی ناشی از لیزر را برای مقایسه میزان رشد نهشتهای ناشی از لیزر روی سطوح اپتیکی برای مواد آلوده کننده مولکولی مختلف، بیان می کند.

 هدف و دامنه کاربرد

هدف از تدوین این استاندارد، تعیین چیدمان آزمون، روش آزمون و تجزیه و تحلیل داده های اندازه گیری شده به منظور بررسی آلودگی مولکولی ناشی از لیزر (LIMC) برای کابردهای فضایی و تحت خلا است.

تشکیل نهشتها روی سطوح اپتیکی به دلیل برهم کنش تابش های نوری شدید با مولکول های ناشی از گاز پراکنی، به ویژه از مواد آلی، LIMC نامیده میشود. این پدیده یک آلودگی مولکولی و متمایز از آلودگی های ذره ای است که در مراحل ساخت، مونتاژ و یکپارچه سازی با آزمون قطعات اپتیکی ایجاد میشوند. تشکیل نهشتهای ناشی از لیزر می تواند به عملکرد بد دستگاه اپتیکی بیانجامد. آشفتگی فازی، پراکندگی و جذب می تواند به وسیله LIMC افزایش یابد. هنگامی که یک سامانه لیزری با طول موج کوتاه و دیرش تپ کوتاه در خلأ کار می کند، LIMC از اهمیت خاصی برخوردار است. در چنین مواردی، حتی فشار پاره ای کوچک مواد آلاینده در گستره hPa 105 می تواند تاثیر منفی بزرگی بر عملکرد اپتیکی داشته باشد. همچنین، نشان داده شده است که در صورت وجود نهشتهای ناشی از لیزر، آستانه تخریب ناشی از لیزر می تواند با ضریب 10 یا بیشتر، کاهش یابد.

آلودگی مولکولی ناشی از لیزر و تخریب ناشی از لیزر هر دو پدیده هایی هستند که در آنها برهم کنش تابش لیزری با سطوح اپتیکی، البته با آلودگی های مولکولی اضافی برای LIMC، نقش بزرگی ایفاء می کند. بنابراین، این استاندارد همراه با استاندارد 21254 ISO (تمام قسمتها) که روش های آزمون برای تعیین آستانه های تخریب ناشی از لیزر را مشخص می کند، به کار میرود.

این روش برای ارزیابی کیفی این موضوع فراهم آمده که آیا ماده تحت بررسی در شرایط فشار محیطی پایین در حضور تابش لیزر تپی نانوثانیه ای پرانرژی در طول موج nm 355 روی سطوح اپتیکی نهشت ایجاد می کند. به دلیل طبیعت واکنش های سطحی نور شیمیایی ، نمی توان این نتایج را مستقیما در مواردی که در آنها ویژگی های نور تابشی تغییر کرده است (به ویژه طول موج، آهنگ تکرار، دیرش تپ و ...)، به کار گرفت.

فایل کامل این استاندارد را در ادامه دانلود نمایید: