SWIRレーザー振動計.
- 表面処理不要の計測： 暗色面、つや消し面、繊維強化表面でも確実に測定でき、再帰反射テープや反射スプレーは不要です。
- 広い測定レンジ： DC～50 MHzの周波数帯域幅と、最大50 m/sの振動速度に対応。
- 保護メガネ不要のアイセーフ設計： 出力10 mW未満のレーザークラス1に分類され、特別な保護対策は不要です。
- 柔軟な作動距離： 数mmから300 m超まで対応し、微細構造や長距離の測定に適しています。
- 長寿命： SWIRレーザーダイオードは、動作寿命に限りがあるHeNeレーザー管とは異なり、定期的な交換が不要です。
SWIRレーザ振動計とは？
SWIRは 短波赤外線（Short-Wave Infrared）の略で、電磁スペクトルの 短波赤外領域を指します。OptometのSWIRレーザ振動計は、波長1550 nmで動作します。人間の目には見えませんが、振動測定に有利な物理特性を備えています。
出力が10 mW未満のSWIR測定レーザはレーザクラス1に分類され、眼に対して安全です。通常の運用では保護メガネは必要ありません。レーザ光が不可視であるため、Optometシステムでは、可視の緑色パイロットレーザ（510–530 nm、クラス2）を使用して測定点に照準を合わせます。また、IR検出カードを使用してSWIRスポットを可視化することもできます。
主な技術仕様：
| 値 | |
|---|---|
| 測定レーザの波長 | 1550 nm（不可視） |
| パイロットレーザの波長 | 510–530 nm（緑色、可視） |
| 測定レーザのレーザクラス | クラス1、< 10 mW |
| パイロットレーザのレーザクラス | クラス2、< 1 mW |
SWIRが選ばれる理由 ― 技術的背景とメリット
レーザ波長の選択は、測定品質に直接影響します。波長1550 nmのSWIRレーザには、可視光の HeNeレーザ （632,8 nm）と比較して、実際の測定に効果をもたらす複数の物理的メリットがあります。
より高い信号対雑音比
同じレーザクラスであれば、1550 nmでは632,8 nmよりも高いレーザ出力を利用できます。SWIRシステムは最大10 mW（クラス1）で動作する一方、HeNeシステムは1 mW未満（クラス2）に制限されます。この出力上の余裕により、特に反射率の低い表面や長距離測定において、信号対雑音比が向上します。
熱放射の影響を受けにくい
SWIR検出器は、中赤外域の熱放射による影響をほとんど受けません。タービンブレードや稼働中の部品など、高温表面の測定でも熱放射による妨害を受けません。
長寿命
SWIRレーザダイオードは、HeNeガスレーザよりも大幅に長寿命です。HeNeレーザ管は約10,000時間の稼働後に交換が必要ですが、SWIRダイオードは通常、装置の耐用期間を通じて交換なしで動作します。
優れた後方散乱特性
技術分野で用いられる多くの材料は、可視スペクトルよりもSWIR領域で均一に反射します。暗色のプラスチック、つや消しコーティング、繊維強化複合材料では、1550 nmにおいてより安定した後方散乱信号が得られます。これにより信号の途切れが減少し、表面処理なしで測定できるため、再帰反射テープや反射スプレーが不要になります。
SWIRとHeNe、どちらを選ぶべきか？
SWIR（1550 nm）が標準的な選択肢です。ほとんどの用途、特に暗色表面、繊維強化複合材料、長距離測定に適しています。
HeNe（632,8 nm）は、水を透過させる測定に適しています。水やその他の液体ではSWIR光が強く吸収されるためです。
 |  | |
|---|---|---|
| 波長 | 1550 nm（不可視） | 632,8 nm（可視、赤色） |
| レーザークラス | クラス1、< 10 mW | クラス2、< 1 mW |
| 保護メガネの要否 | 不要 | 不要 |
| 信号対雑音比 | 利用可能なレーザー出力が高いため、より良好 | 出力が制限されるため、低い |
| 表面処理 | 通常は不要 | 表面によっては再帰反射テープまたはスプレーが必要 |
| 水越しの測定 | 不可 – 1550 nmでは吸収が大きい | 可 – 632,8 nmでは吸収が小さい |
| 高温表面での測定 | 可 – 熱放射の影響を受けにくい | 制限あり – 熱放射が測定を妨げる可能性がある |
| 長距離測定 | 可 – 300 m超まで | 制限あり |
| レーザー光源の寿命 | 長寿命 – 定期交換不要 | 有限 – HeNe管が経年劣化 |
| スポット径（同一光学系の場合） | 波長が長いため、より大きい | 波長が短いため、より小さい |
| Optomet製品 | SMARTシリーズ、Novaシリーズ、Fiberシリーズ | Vectorシリーズ、HeNeスキャニング振動計 |
SWIRレーザー搭載Optometレーザードップラー振動計
Optometの振動計システムの多くは、SWIR技術を標準採用しています。製品は、モジュール式のSMARTシリーズとCLASSICシリーズの2シリーズで構成されています。
SMARTシリーズ
SMARTシリーズはモジュール式で、単一点計測から面全体の3D解析まで、さまざまな計測用途に対応するシステムを提供します。すべてのSMART製品にSWIRレーザー（1550 nm）を採用しています。
| 概要 | |
|---|---|
| SMART Single+は、単一ポイントの高精度測定に最適なソリューションです。 | 固定された1つの測定点で高精度計測を行う単一点振動計 |
| SMART Scan+は、迅速かつ正確なスキャンを実現します。 | 面全体の振動解析に対応するスキャニング振動計 |
| SMART 3D-Scanは、複雑な形状の3D測定に対応します。 | 3次元振動計測に対応する3台の同期スキャナー |
| SMART Full Bodyは、全体的な振動解析に最適です。 | 車両や航空機構造などの大型対象物に対応する複数のネットワーク接続スキャナー |
| SMART DAQは、データ収集を効率的に行うためのツールです。 | 複数点の同時計測に対応するデータ収集システム |
| SMART Multi-Fiberは、複数のファイバーを用いた測定に対応します。 | 複数の測定ヘッドによる並列計測に対応する光ファイバーシステム |
| SMART 3D-Fiberは、3Dファイバーメジャメントを可能にします。 | アクセス困難な箇所での3次元単一点計測に対応する光ファイバーシステム |
| 概要 | |
|---|---|
| Novaシリーズ | 暗色面、粗面、生体表面の計測に対応する単一点振動計 |
| Nova Xtraは、拡張された機能を提供する高性能モデルです。 | 300 mを超える距離からの計測に対応する長距離振動計 |
| Fiberシリーズ | 狭所やアクセス困難な測定箇所に対応する光ファイバー式単一点振動計 |
| ファイバーマルチプレックス | 複数の測定点に対応する切替式測定ヘッド搭載の光ファイバーシステム |
| スキャニング振動計 | 面全体の振動解析に対応するスキャニングシステム |
FAQ: SWIRレーザ振動計
SWIRレーザー振動計はアイセーフですか？
はい。SWIR測定レーザーは出力10 mW未満で動作し、レーザークラス1に分類されています。通常の使用では保護メガネは不要です。1550 nmの赤外線は眼内の液体に吸収されるため、網膜には到達しません。
SWIRレーザー振動計の波長はどのくらいですか？
Optomet SWIR振動計は、短波赤外域の波長1550 nmで動作します。測定レーザーは不可視で、位置合わせには可視光の緑色パイロットレーザー（510–530 nm）を使用します。
SWIRレーザーは交換が必要ですか？
通常は不要です。SWIRレーザーダイオードは長寿命で、一般的に装置の耐用期間を通じて交換せずに使用できます。一方、HeNeレーザー管は約10,000時間の稼働後に交換する必要があります。
すべてのOptomet振動計にSWIRレーザーが搭載されていますか？
ほぼすべての製品に搭載されています。SMARTシリーズ全製品とCLASSICシリーズの大半の製品（Nova、Fiber、Scanning Vibrometer）には、波長1550 nmのSWIRレーザーが標準採用されています。唯一の例外はVector Seriesで、可視光のHeNeレーザー（632,8 nm）を使用しており、水を介した測定や、小さなスポット径が求められる微細構造の測定に適しています。
SWIRレーザーにはどのような制約がありますか？
SWIRレーザーは、すべての用途に適しているわけではありません。主な制約は次のとおりです。
- 水を介した測定： SWIR光は水に強く吸収されます。液体を介した測定には、HeNeレーザー（632,8 nm）の方が 適しています。
- スポットサイズ： 同じ光学系では、SWIRレーザーのスポットはHeNeレーザーより大きくなります。たとえば、距離500 mm（100 mm光学系）では89 µm対30 µmです。
SWIRとHeNeでは、メンテナンスの手間にどのような違いがありますか？
SWIRレーザーダイオードは定期的な交換が不要で、メンテナンスの手間を軽減できます。HeNeガスレーザーは自然劣化するため、レーザー管を約10,000時間の稼働後に交換する必要があります。