Niebieskie lasery w odchwaszczaniu laserowym
Stale rosnąca populacja na świecie napędza potrzebę intensywnej produkcji żywności. Jednym z czynników ograniczających plony ogrodnicze jest nieskuteczne zwalczanie chwastów i chociaż istnieją powszechnie stosowane metody, niekoniecznie są one najlepszymi rozwiązaniami. Szeroko rozpowszechnione chemiczne metody usuwania chwastów budzą obawy dotyczące bezpieczeństwa żywności i środowiska, podczas gdy fizyczne zwalczanie chwastów może zmniejszyć plony poprzez uszkodzenie roślin lub innych organizmów, które są dla nich korzystne.
W tym miejscu wkraczają lasery. W ciągu ostatnich kilku dekad badania dowiodły, że zabiegi laserowe mogą być skutecznie stosowane do zabijania chwastów. A dzięki najnowszym osiągnięciom w dziedzinie sztucznej inteligencji i robotyki, odchwaszczanie laserowe staje się niezwykle precyzyjną, wysoce zautomatyzowaną i opłacalną metodą.
Technologia ta jest jednak wciąż dość nowa i ma swoje wady. Większość z nich wynika z zastosowania laserów CO2, które polegają na podgrzewaniu chwastów w celu uszkodzenia ich komórek. Wymaga to dużej mocy optycznej, a wynikające z tego ciepło może mieć negatywny wpływ na uprawę. Co więcej, aby osiągnąć te wysokie moce, lasery CO2 wymagają dużej ilości energii ze względu na ich dość niską wydajność, a to wymaga użycia generatorów wysokiego napięcia.
Dość często środowisko rolnicze jest suche i zawiera wiele suchych części roślin, co w połączeniu z wysokim napięciem zwiększa ryzyko pożaru. Wysoka energia oznacza również, że trzeba rozproszyć dużo ciepła, więc lasery CO2 zwykle wymagają użycia modułów chłodzenia wodą. To, wraz z dużymi rozmiarami laserów CO2, sprawia, że system jest dość duży i ciężki. Wszystkie te wady pokazują, że istnieje potrzeba wyboru bardziej odpowiedniego typu lasera do tego zadania.
Badania wykazały, że wpływ laserów na chwasty zależy od mocy optycznej, czasu ekspozycji, wielkości plamki i, co najważniejsze, długości fali lasera. Wiadomo, że światło niebieskie jest silnie pochłaniane przez materię organiczną, a tak jest w przypadku zdecydowanej większości roślin. Wynika to z chlorofilu wykorzystywanego w fotosyntezie tlenowej, a dokładniej z dwóch rodzajów chlorofilu: chlorofilu-a i chlorofilu-b. Patrząc na spektrum absorpcji obu tych pigmentów, staje się oczywiste, że niebieskie światło doskonale do nich pasuje, z pikami absorpcji przy 430nm (typ a) i 453nm (typ b). Dzięki temu odchwaszczanie niebieskim laserem wymaga niższych mocy optycznych, aby skutecznie usunąć niechciane rośliny.
Ale nie tylko absorpcja sprawia, że niebieskie lasery, a w szczególności niebieskie lasery diodowe, dobrze nadają się do odchwaszczania laserowego. Systemy niebieskich laserów diodowych są kompaktowe w porównaniu do systemów CO2, co ułatwia ich instalację na różnych maszynach i pozwala na szeregowy montaż wielu jednostek. W ten sposób większy obszar może być przetwarzany jednocześnie, co zwiększa szybkość całego procesu.
Niebieskie lasery diodowe to systemy niskonapięciowe, zasilane prądem stałym, co oznacza, że są bezpieczniejsze w użyciu w suchym środowisku niż lasery CO2, a jednocześnie bezpieczniejsze dla pracowników (ponieważ lasery CO2 wykorzystują napięcie przemienne). Systemy z niebieskimi diodami laserowymi są lekkie i nie wymagają chłodzenia wodą, co pozytywnie wpływa na zużycie paliwa przez pojazdy. Rozmiar plamki lasera jest wysoce przestrajalny, dzięki czemu można go dostosować zarówno do precyzyjnej obróbki, jak i do pracy na dużych obszarach. Diody laserowe mają również wyższą wydajność niż lasery CO2, więc w połączeniu z ich długą żywotnością są bardzo opłacalnym rozwiązaniem.
Zalety odchwaszczania niebieskim laserem diodowym:
- Długość fali silnie pochłaniana przez rośliny - nie ma potrzeby stosowania bardzo wysokich mocy optycznych.
- Metoda bezkontaktowa oznacza brak uszkodzeń fizycznych
- Przyjazny dla środowiska
- Kompaktowy rozmiar i niska waga
- Ekonomiczny, wymaga minimalnej konserwacji
Konfigurowalne funkcje systemu laserowego
Nasze przemysłowe systemy laserowe do grawerowania i cięcia można dostosować pod kątem następujących funkcji:
- Różne poziomy mocy optycznej
- Różne opcje długości fali lasera przemysłowego
- Dostosowany zakres napięcia wejściowego TTL lub analogowego
- Zwiększona maksymalna temperatura pracy
- Niestandardowa optyka w celu uzyskania określonego rozmiaru punktu ostrości lub odległości roboczej
- Specjalne kształty lub wymiary
- Opcje marek własnych
Jeśli chcesz omówić swoje wymagania dotyczące niestandardowego przemysłowego systemu laserowego, skontaktuj się z nami.