Измеритель энергетических параметров лазерного излучения

СВОЗ СОВЕТСНИХсоциАлистичесиихРЕСПУБЛИН А 1 1) С 01 15/ Г А ВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРцтиПРИ ГННТ ССО(56) Кузьмичев В.И., Зинченко Н.И. Исследование конусцого калориметра для измерения энергии импульсных оптических квантовых генераторов. Сб, "Импульсная Йотометрия". Л.: .ашицостроение, 1973, вып. 3, с. 4 1-46,Яо 1 Ы-ватаге са 1 огычесге Гог 1 авег епег 8 у, - Е 1 ессгоп, апс 1 Ритег, ч; 17, Р 2, 1971, р. 55.(54)(57) 1, ИЗИЕРИТЕЛЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЛРЛИЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий размещенные в теплоизолирую-, щем корпусе отражателЬ конической формы с вершиной, обращенной к входИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения энергетических параметров непрерывного излучающих лазеров.Известны калориметрические измерители энергии с коническим поглощающим элементом. Эти измерители состоят из приемника излучения, содержащего расположенный в теплоизолирующем корпусе поглощающий конус с датчиком температуры, и регистратора.Недостатком известных измерителей является невысокая лучевая стойкость приемника вследствие перегрева внутренней поверхности конуса и концентрации излучения при его вершине. Измеряемые таким устройством уровни 81) 1165138 ному окну корпуса, и расположецньп 1 вокруг отражателя соосцо с ццм поглощающий цилиндр, снабженный датчиком температуры, соединенным с регистратором, о т л ц ч а ю щ ц й с я тем, что, с целью. увеличения верхнего предела измеряемой мощцости ц пропускацця части измеряемого излучения ца объект воздействия отражатель выпол" цец в виде сегментов конической поверхности с возможностью враи 1 ения симметрично относительно оси поглощаюиего дцлицдра.2. Измеритель по и. 1, о т л ич а ю щ ц й с я тем, что сегменты конической поверхности выполнены таким а(Я образом, что их проекция на плоскость, перпендикулярную осц цилиндра, есть сектора окружцостц равной угловой ширины. средней мощности обычно не превышают 100 Вт при допустимой плотности мощности 10-20 Вт/см .Ближайшим техническим реиецием является измеритель энергетических параметров лазерного излучения, содержащий размещенные в теплоизолирую щем корпусе отражатель конической Йормы с вершиной, обращенной к входному окну корпуса, и расположенный вокруг отражателя соосно с ним погло щающий цилиндр, снабженный датчиком температуры, соединенным с регистратором,Недостатком известного устройства является низкое значение верхнего предела измеряемой мощности и энергиилазерного излучения. Такой 1 змеритель при толщине стенки цилиндра 10-15 ммствыдерживает воздействие пучка со срег 1- цей мощностью непрерьнзцого излучецхл5 да 1 О кВт продолжительностью 2-3 с при плотности мощности до 1 кВт/см, При преньени этих ыясс 1 альцо даустимых параметров может цястушть пе,регрен коцуса или цилиндра, что пригводит к необратимому нарушению позерхности этих элементов и характеристик датчика темперятутгы. При измерении ЭЙЕРГЕтцЧЕСКИХ ПЯРаМЕтРатз ЛЯЗЕРОП технологического и научного примене" ния нозшкяет необходимость 1 зеренил средней мощцости свыше 10 кВг пц допустимой плотности мощности да 10 кВт/см . Кроме того, известное устройство не обеспетпняет пропуссани измеряемого излучения на объект вазде 5 ств 5 я, так кяк полностью поглощает нсе излучение.Цель изобретения - увеличение верхнего предела измеряемой мощности и 25 пропускяние части измеряемого излучения ца объект воздействия.Цель достигаетсл тем, что в измерителе энергетических параметрон лязерцога излучения, содержащем размещенные н теплаизолирующем корпусе отражатель конической йормы с вершиной,обращенной к входному окну корпуса,и расположенный вокруг отражателясоосно с ним поглощающий цилиндр,снабженный датчиком температуры, соединенным с регистратором, отражательныполнен в виде сегментов коническойповерхности с возможностью вращениясимметрично относительно оси поглощающего цилиндра.Для обеспечения равномерного отбора излучения по площади входного окнасегменты конической поверхности выполнены таким образом, что их проек ция ня плоскость, перпендикулярную оси цилиндра, есть сектора окружностиравной углоной ширины. При такой йорме сегментов доля энергии, отбираемаяна измерения, одинакова длл любой час ти пучка излучения в пределах всего входного окна.11 а:Ьиг. , изображен измеритель энергетических пяраметрон лазерного излучения; на йиг. 2 - разрез А-А ца йхг: 1; ня Фиг. 3 - вид по стрелке Б на йиг. 1.Измеритель лазерного излучения содержит отражатель 1 конической формы состоящий из сементов равной уг доно ширины, зякрецгеццый ця кольце 2, установленном ца подшипнике 3. П 1 цемцял поверхность т сегментон отражателя 1 меет зеркальное посрыце с коэМицентом отражения 95-987.1(альдо механически связано с приводом 5 с 1 с)мощью рсмн 5 6, В 01 сру Отражателя расположен наглагяющи цииндр 7 из меди цли алюминия, снабженный с внутренней стороны рисЪлецием в ниде зубков 8 с поглощающим покрытием.Ня внешней стороце Хигиндря расположен т.ятчик температуры 9 резистцвцоГа тИПЯ, СОЕтИНЕНЦЫй С РЕГИСтРЯтаром 10. Ципшдр поыеЧен н теплозол- РУЮЩй КОРЦУ, СастолгЦ ЦЗ СЛОЯ тЕП- ЛСНЗО.яцнн 11 И МЕтяЛтЕССОГО КОжухя 2. Входное отно карпуся снабжено термостойкцм заитньы диском 13 из гряйитя ли керяпки. С противоположной староы корпус снабжен крьшкой 14 с выходным Осном, расположенным по оси цилиндра,1 тяботяет устройство следуюоим о 5 разом.Пучас измеряемого излучения ,пока- ЗЯЦ гтРИХОНОй ЛтНИЕ) ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ НХОДтОЕ И НЫХОДЦОЕ ОКЦЯ Н КОРПУСЕ параллельно Ос цигцсра. При этом непрер 1:гцо вращающийся с помощью приводя 5 отражатель 1 отбрасывает часть энергии пучка на поглощающий цилиндр 7, нагревал его, что приводит к приращению сопротивления датчика темперагуры 9, которое преобразуется и от" ображяется с помощью регистратора 10. Вращеше Отражателя производится со скоростью 10-20 об,/с, что позволяет осуществлять непрерывньь обзор нсего сечения пучка излучения и одцовремеццо уменьшает тепловую нагрузку как ца отражатель, так и ня цилиндр, увеличивая максимально допустимую плотно мощности пучка излучения. Конкретное устройстно, имеющее уго лоную ширину сегмента, равную 18 при толщине медного цилицтра 15-20 мм, способно выдерживать плотность мощности до 10 кВт/см в течение 10 с и имеет в десять раз большии, чем у прототипа, верхний предел измерепш. При этом 902 энергии пучка проходит сквозь устройствоПрименение предложенного измерите . .ттл позволяет вести периодический контроль и точную регулировку среднеимощности излучения, что снижает брак при проведении лазерной сварки и закалки изделий. Так как устройство позволяет одновременно измерять энергию или среднюю мощность и пропускать при этом 90-953 излучения, его применение в Физическом эксперименте1 1 например при исследовании взаимодействия лазерного излучения с вещест-,вом, позволяет уменьшить количестводорогостоящих контрольных пусков сприменением непроходных калориметров,что дает экономию в народном хозяйстве..Црков к ри ГКНТ С В ытиям здательский комбинат "Патент",Производственн а, 10 город, ул3722И Гос Тираж твенного комите 113035, МоскваКорректор Л.Пата Подиис но по изобретенияы и от Ж, Раушская цаб.,