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このインタビューでは、Zeus Industrial Products, Inc. のグローバル マーケティング マネージャーである Jason Fant と Luna Innovations のプリンシパル リサーチ エンジニアである Matthew Davis が、ヒートセット コーティングされた PEEK ファイバーの使用について AZoM と話し合っています。
米国サウスカロライナ州オレンジバーグにある Zeus Industrial Products, Inc. の本社。その中核事業は、高度な高分子材料の開発と精密押出です。同社は世界中で 1,300 人の従業員を擁し、サウスカロライナ州エイケン、ガストン、オレンジバーグ、ニュージャージー州ブランチバーグ、アイルランドのレターケニーに製造施設を持っています。Zeus の製品とサービスは、医療、自動車、航空宇宙、繊維、エネルギー、流体市場の企業にサービスを提供しています。
お客様の要件に基づいて、押出 PEEK を光ファイバー コーティングとして使用することにしました。PEEK の強度対重量比、高い動作温度、および耐放射線性により、エネルギー、航空宇宙、自動車などの過酷な環境でのセンサー アプリケーションにとって興味深い材料となっています。PEEK の恩恵を受けるアプリケーションには、構造監視用の組み込みセンサーや航空宇宙産業用の複合コンポーネントの保護が含まれます。耐摩耗性と荷重伝達能力が向上しているため、ダウンホールや海底探査用途にも魅力的な製品です。
PEEK の主な利点には、生体適合性、優れた純度、およびエチレンオキシド、ガンマ線、オートクレーブに対する耐性が含まれます。繰り返される曲げや摩耗に耐える PEEK の能力は、外科用ロボット工学にとって興味深い選択肢となります。光ファイバーのコーティングとしての PEEK について考えると、この材料は再配置を減らし、耐用年数を延ばすと同時に、変形、振動、圧力、およびその他の環境要因を認識して伝達できることがわかりました。
PEEK は圧縮強度と温度変動による不安定性を示し、故障につながる可能性があります。グレーティングを含むファイバーを使用する場合、問題が発生する可能性があります。ファイバのブラッグ性能では、圧縮によってピークの歪みが生じることがわかりました。
Zeus の目標は、極端な温度変動下でも安定した PEEK コーティング ファイバーを提供することです。これにより、ファイバーが温度変動に対して PEEK コーティングの利点を保持し、減衰による圧縮からファイバーを保護することができます。
Luna の OBR 4600 は、光ファイバー コンポーネントまたはシステム用のレイリー後方散乱感度を備えた、業界初のゼロ デッドゾーンの超高解像度反射率計です。OBR は、掃引波長コヒーレント干渉計を使用して、光学システム内の小さな反射をその長さの関数として測定します。この方法では、位相と振幅を含むデバイスのフルスケール応答を測定します。次に、グラフィカルに表示され、コンポーネントまたはネットワークをテストおよび診断するための比類のない機能をユーザーに提供します。
OBR を使用する利点の 1 つは、ファイバーに沿った偏光状態の変化を測定できることです。これにより、分布複屈折の概念が得られます。この場合、PEEK コーティング ファイバと参照ファイバの偏光状態を測定して比較しました。ファイバー長による OBR 受信機の偏光状態の変化は、折り畳まれたファイバー セクションに期待されるように見えます。ここでは、エッジでの S 状態と P 状態の周期は数メートルのオーダーです。は、繊維のねじれによって生じる複屈折ビートの長さと一致しています。リファレンスと PEEK の違いを考慮すると、矛盾は観察されず、光学特性に影響を与えるコーティング プロセス中の永久変形が最小限であることを示唆しています。
温度サイクル中の PEEK コーティング ファイバの減衰の平均変化は、対照ファイバと比較して 0.02 デシベル (dB) 未満でした。この変化は、PEEK の安定性が温度サイクルや熱衝撃の影響を大きく受けないことを示しています。また、PEEK 被覆ファイバの損失は、最も狭い曲げ半径での対照ファイバの損失よりも大幅に低いことも観察されました。
ファイバーのプライマリ コーティングは、当社独自のプロセスに耐えなければなりません。実現可能性は、ファイバーのデータシートを確認し、短期間の実証試験を通じてプロセス能力を確認することで、大部分を判断できます。これは、最終製品の望ましい特性にも影響されます。
私たちは 1 キロメートルのリンクを走らせました。ただし、繊維の品質、最終製品の特性、およびその他の多くのパラメーターによって、取得できる実際の連続長が決まります。これは、ケースバイケースで再度決定する必要があります。
PEEK は手では簡単に分離できません。熱的または化学的手段によって効果的に除去できます。PEEK を除去できる市販のストリッパーがいくつかありますが、これがクリーニング間の使用回数やその他の使用関連パラメーターにどのように影響するかについては、製造元に確認する必要があります。PEEK は、ポリイミドに一般的に使用される方法と同様の方法を使用して化学的に除去できます。
私たちの経験では、実際の繊維自体の厚さと特性の間に相関関係は見られませんでした.
光時間領域反射率計は、光の短いパルスを送信し、反射光が戻るのにかかる時間を記録することによって、反射距離に関する情報を取得します。特に明るい反射は、受信機を短時間盲目にし、最初の反射ピークの背後にある「デッド ゾーン」で 2 番目の反射ピークを観察することを不可能にします。
OBR は、光周波数領域反射率測定に基づいています。波長可変レーザーを広範囲の光周波数でスキャンし、テスト デバイスから戻ってきたレーザー ビームのローカル コピーと干渉し、結果のフリンジを記録し、干渉の周波数に基づいて特定の反射イベントまでの距離を計算します。このプロセスは、「デッド ゾーン」の問題を発生させることなく、ファイバーに沿って隣接するポイントから反射された光を効果的に分離します。
距離の精度は、測定のために波長をスキャンするために使用する波長可変レーザーの精度に関連しています。レーザーは、NIST 認定の内部ガス吸収セルで校正され、スキャンごとに波長が校正されます。レーザー スキャンの光周波数範囲の正確な知識は、距離スケーリングの正確な知識につながります。これにより、OBR は現在市販されている商用 OTDR の最高の空間解像度と精度を提供できます。
テスト研究や技術情報など、PEEK コーティング熱安定化光ファイバーの詳細については、zeusinc.com にアクセスするか、[email protected] で光ファイバーのグローバル マーケティング マネージャーの Jason Fant にお問い合わせください。
Lunainc.com にアクセスしてファイバー テスト機器の詳細を確認するか、[email protected] でプリンシパル リサーチ エンジニアの Matthew Davis にお問い合わせください。
彼は、光ファイバー業界の市場および事業開発を担当しています。シックス シグマ グリーン ベルト保持者である Funt は、IAPD 認定を受けており、SPIE のメンバーです。
ガスタービンエンジン、風洞、原子炉などの過酷な環境で光ファイバーセンサー技術を実装する専門家。
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アイルランド出身のミシェルは、ニューキャッスルのノーサンブリア大学で英文学とジャーナリズムの学士号を取得しました。彼女は、アジアとオーストラリアでの 1 年間の旅行の後、マンチェスターに引っ越しました。余暇には、ミケラは家族や友人と過ごしたり、ハイキングをしたり、ジムやヨガに行ったり、他に類を見ない最新の Netflix シリーズに没頭したりしています。
Zeus Industrial Products Inc. (2019 年 1 月 22 日)。光ファイバーには PEEK コーティングを使用してください。AZ。2022 年 11 月 17 日に https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=13764 から取得。
Zeus Industrial Products, Inc.「光ファイバー用 PEEK コーティングの使用」。AZ。2022 年 11 月 17 日。2022 年 11 月 17 日。
Zeus Industrial Products, Inc.「光ファイバー用 PEEK コーティングの使用」。AZ。https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=13764.(2022年11月17日現在)。
Zeus Industrial Products, Inc. 2019. 光ファイバーに PEEK コーティングを使用。AZoM、2022 年 11 月 17 日にアクセス、https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=13764。
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