Zerstörschwelle einer CCD-Kamera

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JoeE
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Zerstörschwelle einer CCD-Kamera

Beitrag von JoeE » Mi 17 Sep, 2014 12:30 pm

Hallo Leute,

habe vor mir eine Kamera liegen: IDS UI-2250SE-M-GL Rev.3. Damit möchte ich einen Laser mit 1064 nm detektieren. Ich habe nirgendwo gefunden wieviel Leistung ich maximal hineingeben darf. Habe im Datenblatt nicht wirklich was dazu gefunden.
Habe dann mal gegooglet und im Buch von Jochen Bahnmüller (Laser in Materialbearbeitung, Titel: Charakterisierung gepulster Laserstrahlung zur Qualitätssteigerung beim Laserbohren) auf Seite 64 (kann man bei google books anschauen) gelesen, dass die Sättigung bei CCD-Sensoren bei 10^-9 J/cm² liegt und die Zerstörschwelle bei 5*10^-2 J/cm². Habe jetzt versucht meine Leistung zu berechnen indem ich gesagt habe:

P= 5*10^-2 J/cm² * A / t für A habe ich die Optische Fläche vom Sensor genommen 0.3817 cm² und für t die Pulsdauer meines Lasers.
Habe eine Leistung von P = 1,55 GW rausbekommen was mir sehr komisch vorkommt... kann das möglich sein oder gibt es einfachere Methoden?

Danke für Eure Hilfe!

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regalis
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Re: Zerstörschwelle einer CCD-Kamera

Beitrag von regalis » Mi 17 Sep, 2014 1:23 pm

Hi,
was verstehst du unter detektieren? Nur den Strahl seitlich aufnehmen um zu sehen ob ein Strahl vorhanden ist oder den Laser direkt in die Kamera leiten um ein Beamprofil zu erstellen?
Ich habe letzt gelesen, dass die Leistung sehr stark dezimiert werden muss um keinen Schaden anzurichten..genaues weiß ich leider auch nicht..bin im Rechnen eh nicht besonders :P
Auf jedenfall ne schicke Kamera! :mrgreen:
fiat lux

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Weasel
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Re: Zerstörschwelle einer CCD-Kamera

Beitrag von Weasel » Do 18 Sep, 2014 7:44 am

Moin Joe,

hat jetzt nicht unbedingt mit dem Thema zu tun, aber ich habe mit Kameras dieses Herstellers bereits gearbeitet und möchte meine Erfahrungen gerne Teilen.

Ich kann berichten dass an verschiedenen Kameras nach kurzer Zeit (1/2 Jahr) einfach willkürlich irgendwas kaputt ging.
Dazu zählten: Totalausfall, Farbverschiebung, Schlieren im Bild, Ausfall des Bildsensors.
Die Kameras verrichteten normale Überwachungstätigkeiten sowohl im Aussen- als auch Innenbereich. Keine Laserstrahlung oder sonstige starken Lichteinfälle!
Der Austausch einer defekten Kamera dauerte jedesmal ca. 2 Wochen.

Achtung: Die bei uns eingesetzten Kameras waren nicht der kleiche Typ wir bei dir. Wir hatten ausschliesslich Netzwerkkameras mit CMOS im einsatz (5481VSE-DN). Ich will hier nicht alles über einen Kamm scheren. Evtl. hatten wir auch einfach Pech :)

Aufgefallen ist mir noch die Tatsache dass die Kamera laut Datenblatt einen IR-Cut Filter hat, welcher ab 650nm einsetzt. Sollte dieser FIlter nicht schwenkbar sein (im falle einer Tag/Nacht Kamera) so wirst du mit hoher warwscheinlichkeit pech haben und den Strahl uüberhaupt nicht sehen können...

Sollte er Schwenkbar sein, solltest du trozdem mal schauen ob diese Kamera für dein Vorhaben geeignet ist, denn die Kamera wird mit zunehmender Wellenlänge deutlich unempfinglicher. Da die Leistung deines Lasers nicht bekannt ist, könnte es gut sein, dass bei 1064nm garnichts mehr detektiert werden kann...

Auszug Datenblatt:
ircut.JPG
Gruß Marc
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michi2606
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Wohnort: Gmunden OÖ

Re: Zerstörschwelle einer CCD-Kamera

Beitrag von michi2606 » Di 01 Sep, 2015 12:52 pm

Hi,
wir setzen eine CCD Kamera zur Justierung von unseren Lasern ein. wir verwenden dazu kleine PCB Kameras ein.
Am besten eignen sich SW Kameras da sie keine IR-cut Filter besitzen. Bei Farbkameras lässt sich der Filter meistens
mit der nötigen Vorsicht und einem Skalpell ablösen.
Um den Sensor Chip nicht zu zerstören verwenden wir einen Beam Sampler von Thorlabs (BSF05-B) und wenn nötig
noch entsprechende Graufilter.
Neben der Zerstörung des Chips tritt ein weiterer unangenehmer Effekt auf. Durch die extreme Überbelichtung der Pixel
auf dem Sensor kommt es zu einer Überladung der Pixel , was zu einer Übergabe der Ladung an Nachbarzellen führt. Diesen
Effekt nennt man Blooming. Einzige Abhilfe - Lichtmenge reduzieren.

LG
Michi

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VDX
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Re: Zerstörschwelle einer CCD-Kamera

Beitrag von VDX » Di 01 Sep, 2015 4:17 pm

... ich habe auch schon mehrfach den Spot von Faserlasern mit 1070nm und von IR-Laserdioden mit 975nm mit Web-cams und meiner Digitalkamera aufgenommen.

Da reichen schon ein paar hundert Milliwatt um den Spot zu sehen, mit Kamera (zum Justiere o.ä.) habe ich das aber bei beiden Wellenlängen nur bis zu etwa 3-5W gemacht, darüber fängt der Spot an zu überstrahlen.

Bei höheren Leistungen verwende ich zum Justieren Indikatorplatten, die bei genug Laserlicht grün oder gelb leuchten - die halten fokussiert bis zu etwa 10W aus, bis die Keramik schmilzt ... unfokussiert (3mm-Strahl) habe ich auch schon mit 120Watt draufgehalten :freak:

Viktor
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