Устройство для измерения показателя поглощения инфракрасного лазерного излучения в прозрачных материалах

(1 ИС 01 и 21/ УДАРС ОМИТЕТ ССС кторскоеграфин иф сследовасталлови спект- .ика", т.2 о ССС 2, 19 Ф с(71) Специальное конструбюро института кристаллоимени А,В.Шубникава. ние некоторых свойств крКРС в 10-микронной обласра. - "Квантовая электроУ 4, 1975, с.765-772.Авторское свидетельстВ 743381, кл. С 01 М 21/(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ИНФРАКРАСНО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПРОЗРАЧНЫХМАТЕРИАЛАХ, содержащее инфракрасныйлазер, последовательно установленные по ходу луча фокусирующую оптику, предметный столик, фотоэлектрический полярископ с осветителем иприемником, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точнос-.ти измерений крупногабаритных плоских образцов, перед предметным столиком, введена система из двух неподвижных и одного подвижного плоских зеркал, для коммутации лазерного луча в двух перпендикулярныхнаправлениях относительно предметного столика, а фотоэлектрическийполярископ установлен на консолис возможностью поворота относительно предметного столика.Изобретение относится к области фотометрического анализа материалов и может быть использовано для конт- роля качества оптически изотропныхвысокопрозрачных материалов, таких как кристаллы кубической сингонии, стекла, керамики а также при производстве оптических элементов из этих материалов,например элементов силовой оптики,.Известно устройство для измерения показателя поглощения прозрачных материалов, основанное на лазерной калориметрии Я .Показатель поглощения измеряют по приращению поверхностной температуры .образца при просвечивании его вдоль оси симметрии лазерным пучком в течение продолжительного времени.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения показателя пог" лощения инфракрасного лазерного излучения в прозрачных материалах . содержащее инфракрасный лазер, последовательно установленные по ходу луча фокусирующую оптику, предмет-. ный столик, фотоэлектрический полярископ с осветителем и приемником.Недостаток этого устройства состоит в том, что он не позволяет измерять показатель поглощения в плоских образцах большого диаметра. В кристаллах и стеклах с небольшой теплапроводностью предельный диаметр пластин ограничен размерами в 50-60 мм.Целью изобретения является повышение точности измерений крупнога баритных плоских образцов.Поставленная цель достигается тем,что в известном устройстве для измерения показателя поглощения инфракрасного лазерного излучения в прозрачных материалах, содержащем инфракрасный лазер, последовательно установленные по ходу луча фокусирующую оптику, предметный столик, фотоэлектрический полярископ с осветителем и приемником перед предметным столиком введена система из двух неподвижных и одного подвижного плоских зеркал для коммутации лазерного луча в двух перпендикулярных направлениях относительно предметного столика, а фотоэлектрический полярископ установлен на консоли с возможностью поворота относительно предметного столика.55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.Устройство состоит из инфракрасного лазера .1 с непрерывной генера- цией излучения (мощность лазера может варьироваться от нескольких ватт до десятка ватт), фокусирующей оптики 2, плоского зеркала 3, установленного с воэможностью поворота относительно двух других плоских зеркал 4 и 5, направляющих лазерное излучение на прозрачный плоский образец 6, расположенный на предметном столике 7. Устройство снабжено фотоэлектрическим полярископом содержащем осветитель 8, циркулярный поляризатор 9, вращающийся анализатор 10 и приемник 11, установленные на консоли12 с возможностью поворота относительно предметного столика 7 с образцом.Устройство работает следующим образом.При одной коммутации плоского зеркала 3 лазерный луч направляется к плоскому зеркалу 5 перпендикулярно поверхности образца, расположенному на предметном столике 7.В результате локального нагрева в образце возникают термоупругие напряжения, которые приводят к появлению двулучепреломления.Эти термоупругие напряжения линейно связаны с измеряемым показателем поглощения. Наведенное двулучепреломление регистрируется с помощью фотоэлектрического полярископа, в котором многохроматизированное излучение от осветителя 8 проходит через циркулярный поляризатор 9, и далее нормально к рабочей поверхности образца 6 через вращаккцийся анализатрр .10 и регистрируется приемником 11, проколиброванном в единицах показателя поглощения. При другой коммутации плоского эерка". ла 3 лазерный луч через плоское зеркало 4 проходит через боковые торцы плоского образца 6 параллельно рабочей поверхности образца,С помощью фотоэлектрического полярископа проводят аналогичные измеревияпоказателя поглощения,в котором отсутствует составляющая, обусловленная состоянием рабочей поверхности образца. По результатам двух измерений пока зателя поглощения путем вычитания определяют вклад поверхностного погло10 Составитель К.РогозинТехред О.Ващишина Корректор М.Максимишинец Редактор С.Титова Заказ 8555/5 Тирах 896 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.укгород, ул, Проектная, 4 щения в общий натуральный показатель объемного поглощения.Для контроля структурных несовершенств крупногабаритных образцов, обусловливающих изменение показателя поглощения фотоэлектрический полярископ устанавливают на консоли с возмохностью перемещения (до 15 мм) от места воздействия лазерного луча на рабочую поверхность образца.Ось консоли перпендикулярна рабочей поверхности образца и соответственно предметного столика.При большом радиусе поворота механической оси консоли отклонение тра.; 10940 4ектории перемещения от:прямой незначительно и поэтому не вноситзаметных погрешностей в результатыизмерений. 5Данное устройство позволяет измерять показтели поглощения плоскихобразцов например, кристаллов КРС,КРС,КаС 1,КС 1 в диапазоне от 111 10 см до 10см при разрешающей,проводить оценку механизма лазерногообъемного поглощения крупногабаритныХ образцов с диаметром более 15 100 мм