在世界蕓蕓的閃爍氙燈中如今有一張十分顯眼的面孔,并且因其穩定性和長壽命已經獲得高度認可,那就是世界上最小的電池供電的濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列。
這張世界上最小的“面孔”已經出現在濱松的閃爍氙燈陣列中,閃爍氙燈是由充滿高壓氙氣的玻璃封裝組成。這是一個具有特殊的立方形外形的2W閃爍氙燈模塊,并能夠在電池電源下工作?,F在讓我們一探這款融合了創新思維和高科技制造含量的產品吧!
濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列
充分利用同時可分析多種波長的優勢
閃爍氙燈是在極短時間內發射高強度光的脈沖放電燈。它們作為光源在工廠自動化中被用于血液分析、環境分析以及產品檢查。濱松公司原有的5、10、20和60W閃爍氙燈,由于穩定性高、壽命長,都能提供世界上頂級的性能特性,但是濱松工程師發現近來LED也是潛在的光源,其具有緊湊、價位低等特性,自然成為市場上的寵兒。
因此濱松公司開始了LED光源的研究,濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列的開發工程師之一山下雄一(濱松電子管部門,第4制造部,負責設計與工程) 在介紹這款產品的時候曾說道:“這項工作使我們充分了解了LED光源的優劣。簡單的說,LED是單色光源。如果想要同時分析多個波長,就需要多個LED光源。另一方面,在單個閃光內,閃爍燈的輸出可以從紫外光到可見光,這對于同時分析多波長是理想的?!庇谑琼椖抗こ處焸兲岢鲈O想:如果可以利用這個特殊的特性來創造能與LED競爭的閃爍燈,那么它將開啟更加寬廣的應用。懷揣著這種可能性,山下與另一位負責生產的濱松工程師齋藤展彰(濱松電子管部門,第4制造部)開始了評估產品外形。
濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列
研發工程師齋藤展彰(左)、山下雄一(右)
山下認為,濱松研制的閃爍氙燈已經回應了市場需求。但是對這種2W模塊,濱松現在要嘗試一些新的東西,這能夠使其在競爭中前進一步,所以這是一件很值得去做的事,雖然市場上已經有了2W模塊的產品,但是濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列在尺寸和外形上是完全不同的,開創世界前所未有的閃爍氙燈模塊使用體驗。
面積42平方毫米——挑戰世界上最小的尺寸
濱松的之前研發的5W模塊的外形是水平方向較長,并有兩種類型:一種是燈在較長邊,另一種是燈在較短邊。雖然具有兩種類型更符合市場的需求,但是具有相同性能的兩種不同類型可能給一些使用者造成不便。所以,如今濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列則選擇了一種能夠滿足任意客戶需求的外形,即骰子狀的外形,而這種外形幾乎可以在任意的結構中使用。而且,將其制成一個單獨的模塊也能降低生產成本。這可以為使用者帶來方便和實惠的雙重好處。
濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列
研發工程師竹內望
但實現這個外形,并不是一個簡單的事情。對于此,負責評估與測試的濱松工程師竹內望(濱松電子管部門,第4制造部)曾說:“外形當然是個難題,而制造比其他產品更小的尺寸也使我們面臨之前從未處理過的問題。不像濱松5W閃爍氙燈模塊42*42*100毫米的尺寸,濱松2W閃爍模塊L12336系列的目標尺寸是42平方毫米和小于一半的體積比?;旧纤械脑筒季侄急仨氁獜牟輬D開始進行決定,為了得到正確的組合,努力和嘗試的過程是重復而又艱難的?!?/p>
2w的模塊體積小于之前的5w模塊的1/2
濱松2W閃爍氙燈模塊L12336系列和以前的5W型是完全不同的,這不僅僅是縮小和最小化元件尺寸的事,研發團隊使用了以前完全沒使用過的新的電子元件來重新設計電路。所以,盡管設備變得更小,但是也采取了措施來提高對整個新標準的可靠性評估。
研發工作啟動的6個月后進行了設計更改
在開發過程中,濱松公司曾得到來自設備制造商的請求,他們想要能夠進行室外現場測量的便攜式或手持式設備。研發團隊意識到,這個趨勢將會蔓延到全世界的設備生產商,而他們必須制造擁有世界上最小尺寸的產品,并且該產品應使用電池供電已達到便于攜帶的目的。
鑒于研發思維的變化,在距離研發工作開始大概半年的時候,整個濱松2W閃爍氙燈模塊研發團隊投入到了更改設計的工作中。而在研制產品的過程中,電池供電是最難的一個課題,但研發團隊確信,電池供電這個特性是滿足新的需求的要點。
提供5V的電池電源要求電源供給的改變,但改變輸入功率會破壞整體平衡,所以這迫使團隊不得不重新選擇元件來進行再次調整,以獲得最優的性能。而元件之間也是有變化的,所以即使規格相同,每個產品的性能也有細微的差異。如果沒有考慮到這些差異,閃爍氙燈模塊將不能提供全部的性能。山下在描述這段經歷的時候曾回憶:“當我們終于完成了艱難的重新選擇和元件調整后,然后給竹內去評估它。但是第二天他一臉失望地出現告訴我,我們無法得到想要的性能……”,在該階段這種問題一直反復發生,山下和竹內兩人嚴肅地竊竊私語,這種嚴肅的氛圍持續了很長一段時間。
只要客戶想要,那么就永不言棄
單位時間內閃爍頻率越高,測量和分析時間就可以縮短得越多,這個特性也可為客戶帶來更多的方便,因此發光重復規格高達1250HZ亦成為濱松2W閃爍氙燈模塊研發團隊的另一個需要攻克的課題。在此之前,濱松所有閃爍燈都沒有達到1250HZ,并且該模塊還必須使用5V的低電壓,在山下的報告中,經常出現:“齋藤先生,我無法給電源充電”的話語,而且報告也有一些其他不樂觀的結果。
給電路充電的研發工作花費了團隊最多的時間。每秒發光1250次需要大量的電能,但是沒有充足的供電,光每秒只能發射1000次。為了得到1250HZ的閃爍頻率,研發團隊不斷地評估主要元件和電路系統。在降低電源電壓、電流,選擇保持低電流的元件的同時,還想減小燈模塊的尺寸,所以保持平衡十分必要。
研發過程艱難而又坎坷,但如果說放棄使用電池,可以增大電流,但相應的產品的性能就不能為客戶帶去便利,所以在這個問題上團隊未有屈服過,“甚至光發射速率達到了1250HZ,我們的客戶也很快會要求在室外用電池供電使用這個設備,所以即使老板讓我放棄,我也一直在努力。”齋藤在談到這個問題的時候曾說到。
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