Устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения

 

Изобретение относится к энергетической фотометрии оптического излучения . Цель изобретения - обеспечение возможности измерения энергетических и временных характеристик импульсно-периодического излучения и повышение точности измерения мощности непрерывного излучения - достигается введением в устройство проходного типа с вращающимся ответвителем блока защиты ответвляющего элемента путем обдула инертным газом через радиально ориентированные каналы в центральной планшайбе ответвляющего элемента и выполнением ответвляющего элемента в виде системы сеток из взаимно перпендикулярных отражающих нитей, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Введение дополнительных сеток в ответвляющий элемент увеличивает жесткость ответвителя и обеспечивает уменьшение расхода инертного газа. Расположение приемников симметрично относительно оптической оси устройства и выполнение нитей ответвителя электропроводящими с возможностью контроля их сопротивления дополнительно увеличивает точность измерения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. 3 ел

союз советсних социАлистичЕсних, РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

110 изОБРетениям и ОТКРьпиям

П1И ГННТ ССа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51, 5 G 01 J 5/08

> «< -"ЫЫД (46) )5.02,91. Бюл, Ф 2 (21) 4387385/25 (22) 09.03.88 (72) Ш.А.Темирбулатов (53) 621.384.3(088.8) (56) Ситенков Ю.Л. и Хозлов Ю.М. Измеритель проходящей мощности для технологического СО -лазера. — ПТЭ, 9 5, 1984, с. 172-174.

Скрипченко А.И. и Сурков А.В.

Проходной измеритель мощности излучения технологических СО -лазеров °

Сварочное производство, 1984, 9 3, с. 36. (54) УСТРОЙСТВО ПРОХОДНОГО ТИПА ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к энергетической фотометрии оптического излучения. Цель изобретения — обеспе.чение возможности измерения энергетических и временных характеристик импульсно-периодического излучения

Изобретение относится к энергетической фотометрии оптического излучения. Оно может быть использовано для измерения энергетических и временных характеристик непрерывного и импульсно-периодического лазерного излучения, например излучения технологических СО -лазеров.

Цель изобретения — обеспечение возможности измерения энергетических и временных характеристик импульснопериодического излучения и повыше„.,SUÄÄ 1540447 А1

2 и повышение точности измерения мощности непрерывного излучения - достигается введением в устройство проходного типа с вращающимся ответвителем блока защиты ответвляющего элемента путем обдупа инертным газом через радиально ориентированные каналы в центральной планшайбе ответвляющего элемента и выполнением ответвляющего элемента в виде системы сеток из взаимно перпендикулярных отражающих нитей, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Введение дополнительных сеток в ответвляющий элемент увеличивает жесткость ответвителя и обеспечивает уменьше- I ние расхода инертного газа. Расположение. приемников симметрично относительно оптической оси устройства и выполнение нитей ответвителя элект- ( ропроводящими с возможностью контро- ". ля их сопротинления дополнительно увеличивает точность vçìåðåíèÿ.

3 з«п» ф лы 1 ил ° (;д ние точности измерения мощности непрерывного излучения.

На чертеже изображена схема устройства проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения.

Устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерногп излучения содержит ответвляющий элемент 1, жесткую рамку 2, планшайбу 3, расположенную на оси 4, кинсматически

3 154И связанной через передаточный механизм

5 с двигателем 6, жестко закрепленным в корпусе 7, снабженном входным окном 8 и выходным окном 9, Вяе свето@ой зоны устройства расположена система приемников 1О ответвленного излучения, электрически соединенная с внешним регистратором 11. Внутри плаяшайбы выполнена полость, снаб- 1п женяая системой радиально ориентированных каналов 12, сообщающейся с магистралью 13 подвода инертного га-. за. Внутри корпуса могут быть устаНОвлеяы дополчительяые сетки 13 и

15. Нити сетки могут быть связаны с внешним регистратором через подвижные контакты 16. устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения работает следующим образом.

Пучок измеряемого излучения раснространяется вдоль оптической оси устройства, проходя через входное 25 окно 8, ответвляющий элемент 1, вы, ходное окно 9. При этом двигатель 6 включен и через передаточный механизм 5 приводит во вращение ответвляющий элемент 1 вместе с жесткой рамкой 2 и планшайбой 3.

Через магистраль 13 подвода инерт,ного rasa этот гаэ поступает под

1цавлеяием в полость планшайбы 3, Откуда через систему радиально ориентированных каналов 12 он поступает в пространство, окружающее ответвляющ и элемент 1 изолируя этот элемент от внешней среды. При взаимодействии излучения с ответвляющим эле- О ментом 1 часгь мощности (или энер" гии) излучения ответвляется и рассеивается нитями сеток, Образующими ответвляющий элемент 1. Рассеяние (наряду с дифракцней) происходит в пределах почти полной сферы. Благодаря тому, что в каждой сетке ответвляющего элемента 1 слои располагаются перпендикулярно друг другу, пространственная форма индикатрисы рассеяния не зависит от поляризации излучения.

Часть ответвлеяной мощности попадает на чувствительные площадки лриемииков ответвленяого излучения, где преобразуется в электрический сигнал, поступающий во внешний регистратор 11.

Возможно симметри«яse расположение приемников 10 отве гвлс нного из- лучения относительно оптической оси устройства при параллельном расположении оптической оси устройства и оси вращения ответвляющего элемента 1.

Благодаря тому, что нити всех слоев системы сеток расположены на равном угловом ра" ñòîÿíèè д,руг от

Друга в плоскОсти жесткОй рамк . 2, все слои нитей обеспечивают одинаковый вклад в количество Ответвленяой мощности (энергии) излучения. такое расположение нитей является оптимальным, так как Оно обеспе .ивает наилучшую пространственную равномерность ответвлеяяого и рассея.1ного излучения и повышает точность измере»ий.

Введение блока защиты ответвляющего эле: аята 1 инертным газом поэволяе-. эффективно предохранить нити от окисления, а также от осаждения пыли, минеральных и масляных пленок и позволяет интенсифицировать обдув нитей, что снижает их среднюю температуру, Благодаря этому còBåòâëÿþùèé элемент 1 сохраняет свои оптические метрологические, а "акбари-стихи в течение длительного времени, Бта увеличивает временную стабильность .. коэффициента преобразования устройства в делом, увеличивает межповерочный интервал и, следовательно, дбполяительно повышает точность измерений.

Введение в состав узла ответвителя дополнительных сеток 14, 15 обеспечивает следующие преимущества. Дополнительные сетки. 14, 15 могут быть выполнены из более прочных на разрыв матеряачов,. что понышает механичес. кую про ность узла ответвителя и позволяет увеличить частоту его вращеНИЯ. ДОПОЛЯИтеЛЬНЫЕ СетКи создают аэродинамическое сопротивление на пути инертного газа, поступающего в зазор между ними, при этом внутри зазора вокруг ответвляющего элемен та 1 обеспечивается некоторый подпор (избыточное давлением газа относительно пространства вяе .упомянутого зазора. Зто позволяе" уменьшить „ àñõîä газа при обеспечении эффективной защиты ответвляющего элемента 1, При выполнении нитей ответвляющего элемента 1 проводящими и электрически изолированными становятся воэ»

i 54044 7 можным контроль косвенным образом коэффициента отражения От нитей ответвляющего элемента i путем измерения приращения сонро"ивления этих иитей при прохождеттитт регистрируемого излучения, что также повышает точность измерения.

Временное разрешение устройства определяется в основном бь1стродействием системы приемников 10 ответвленного излучения. Использование ттриемников с постоянной времени (10

iÎ )с обеспечивает возможность из" мерения одним устройством энергетических и временных характеристик импульсно-периодического излучения с частотой следования импульсов излучения до нескольких килогсрц. Повьштается точность измерений, мощность непрерывного излучения, так как в предлагаемом устройстве не происходит потерь измерительной информации во времени.

Формула из о бретения

1. Устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения, содержащее расположенные в корпусе, снабженном входньгм и выходным окнами, центры которых расположены на оптической Оси устройства, ответвляющий элемент с отражающей рабочей поверхностью, привод вращения ответвляющего элемента и систему приемников ответвленного излучения, соединенную электрически с внешним регистратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью Обеспечения возможности 1 измерепия энергетических и временных характеристик импульсно-периодического излучения и повышения .очности измерения мощности непрерывного излучения, в него введен блок защиты ответвляющего элемента, включающий магистраль подвода инертного газа

H планплйбу, кинемлтп теснl! связлнньте друг с друго:т, ттрн тем плл11шлйба снабже11а сообщающейся с млгистрллью подвода инертного газа сттстатой рад и л: ° т» н О 0 p H p H T! 1 р О в л н ш тх к л 1 т л л с Б II b! " ходные Отверстия которь.х расположены на внешней поверхносттт ттллншайбы, при этом cHcTel!ë приемниког. пзлучения расположена со cTopoнн Входного.

OKHB.д а ОТВЕТВЛНЮЩИЦ Зriet«eHT ВЫПОЛ

НеН в виде системы сеток. каждая из которых образована парой взаимно перпендтткуля1»111тх слоев отражтттщих нит 1 ., pавlтоудллеттных друт От друга р размещетттть."., между жесткой рамой H планшлйбой, расположенными соссно и перпендикуляр11о оси вращения ответ" вляющего элемента таким образом, 20 что нити всех слоев сттстемьт сеток расположеш.1 пл равном угловом расстоянии друг от друга в плоскости рамки.

2. Устройство по п. i, о т л ич л ю щ е е с л тем, что, ответвля25 ющий элеттент размещен таким образом, что ось вращеттил отвегвляющего элемента параллельна оптической оси устронствл, л приемники излучения расположены снттметрично относительно

QQ 01ITH Ieci(oI ос13 УстРОЙС I BB °

3. Устроттство по и. 1, о т л ич а и щ е е с я тем, что в него дополнительно Введены дополнителт-.пые сетки, размещепш1е между жесткой

35 рамкой и пллнитлйбой тлк что ответ<

ВЛЯЮЩИй ЭЛС Ьтоттт !» ВЫХОДПЫЕ ОТВЕРСТИЯ систем,т радтта111.11О ориентированных каналов блока злщиты расположены между дополннтельш1мп сетками.

А. Устройство по и. 1, о т л ич а ю .щ е е с я тем. что нити каждого слоя сетки ВВВ1олнены проводящими, электрическтт изолированы друг от дру45 соединены последовате и»но и связаны через подвнж11ые котттактт.1 с регистратором, 1540447

Составитель Г.Плешков

Редактор Т,Лошкарева Техред JI.Oënéíûê Корректор М.Шароши

Заказ 675 Тираж 320 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Й изводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгор д, у . р

II !Э

У, о л. Гага ина 101 роизв одс

Устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения Устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения Устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения Устройство проходного типа для измерения энергетических и временных характеристик лазерного излучения 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может использовано в лазерной технологии

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано для градуировки и поверки пирометров и тепловизоров

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а точнее - к оптическим пирометрам для замера излучения от рабочей лопатки турбины газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а именно к оптическим пирометрам для замера излучения от рабочей лопатки турбины газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области измерения температуры, а именно к оптической пирометрии, и может использоваться для бесконтактного измерения температуры объектов в диапазоне, близком к температуре окружающей среды

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам стабилизации температуры фотодиодных приемников лучистой энергии оптико-электронных приборов, и может быть использовано в фотометрических устройствах

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве

Изобретение относится к методам и средствам для определения температуры нагретых тел и расплавленных металлов

Изобретение относится к устройствам обнаружения электромагнитного, в частности, инфракрасного излучения
Наверх