Lunga vita ai laser! – Parte 3

laser citometro

Visto tutto quello che si dovrebbe fare per tenere in buona salute un sistema laser a gas, ci si pone la domanda: quando debbo pensare di sostituirlo? Per quanto tempo ancora mi fornirà un bel fascio di luce coerente? E’ una domanda a cui si può rispondere ragionevolmente solo utilizzando metodi statistici. Si realizza un bel lotto campione di sistremi laser dello stesso tipo, questi si tengono sotto controllo per anni e si tiene la
contabilità dei guasti irreversibili che richiedono la sostituzione. Si otterrà una curva detta a vasca da bagno, bathtub curve, in cui in ascisse è indicato il tempo, nel nostro caso in anni, in ordinata in numero di tubi morti. La prima parte, quella più a sinistra, vicino al tempo 0, l’istante di fabbricazione del tubo, è caratterizzata da un altissimo numero di guasti, è detta di mortalità infantile. Segue poi un tratto centrale a basso tasso di guasti, piuttosto lungo, detto di vita utile (ed economica), alla fine di questo tratto la curva inizia di nuovo a salire, è la vecchiaia, il periodo di usura, nel caso dei laser è breve, la pendenza della curva è ripida: quando inizia a scendere la qualità, l’energia elettrica richiesta a parità di luce emessa sale velocemente e di fatto è necessario sostituirlo.

  1. La mortalità infantile. Ogni costruttore di dispositivi elettonici complessi sa che per ogni elemento realizzato, durante il collaudo o nei prime ore di vita si verificheranno dei guasti e che altri, sempre meno, si verificheranno in seguito. Perciò le industrie, non per bontà ma per ottime ragioni economiche, cercheranno con delle speciali tecniche di invecchiamento di stressare il più possibile i dispositivi appena costruiti, in modo che si manifestino subito tutti i difetti di fabbricazione, che altrimenti probabilmente si manifesterebbero nel periodo di garanzia costringendoli a sostituzioni più costose sul già venduto, altretutto dando l’impressione di una cattiva qualità del prodotto e addirittura del marchio. Per l’utente finale questo si traduce in una grande affidabilità dopo l’acquisto. Normalmente non ha nessun problema durante il periodo di garanzia.
  2. La vita attiva. E’ il periodo di frequenza guasti più basso. La lunghezza di questo periodo dipende in maniera importante ma non completa, dagli accorgimenti descritti nella parte 2. In effetti alcuni laser lavorano brillantemente, è il caso di dirlo, per molti anni, anche 20, altri a 5 manifestano già qualche segno di affaticamento, altri ancora, pochi, anche prima. E non hanno subito nessun danneggiamento da cause evidenti. I tecnologi spiegano questo casi come
    determinati dalle situazioni iniziali, da piccoli impercettibili difetti di fabbricazione. Insomma danni congeniti invisibili.
  3. Il periodo di senescenza. Arriva, è certo. Ma sostanzialmente non sappiamo quando. Difetti nel catodo, nella tenuta del vuoto, i temuti punti caldi lungo tutta la superficie del tubo, stress dacondensa. Il numero di variabili a cui imputare il danno irreversibile è alto. Esagerato.

Si potrebbe dire con una similitudine biologica che i tubi laser si comportano in modo simile agli essere umani. La ricerca medica ha individuato le cause di morte, e trovato i fattori rischio da evitare, da contenere. Siamo tutti invitati a non fumare, ad avere un peso non eccessivo, una dieta sana, evitiamo l’alcol, e tante altre cose, ma nessuno può garantirci di vivere fino a 110 anni. Un po’ di fortuna serve.

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