Измеритель распределения интенсивности в световых пучках

 

Изобретение относится к области фотометрии. Измеритель включает фотоприемник и установленный перед ним вращающийся диск с осью вращения с укрепленными на нем полыми трубками с калиброванными отверстиями в боковых стенках, трубки выполнены телескопическими с возможностью радиального перемещения вдоль направляющих отверстий, выполненных в виде радиальных прорезей во вращающемся диске, посредством механизма радиального перемещения. Техническим результатом изобретения является адаптация измерителя к пучкам различного поперечного сечения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оптике и лазерной технике, а более конкретно к конструкции фотометрических устройств, предназначенных для измерения пространственного и пространственно-временного распределения интенсивности в пучках непрерывного излучения большой мощности, в частности в фокусированных лазерных пучках. Оно может быть использовано при решении задач лазерной технологии, в промышленных лазерных технологических установках и в научных исследованиях.

Известен измеритель распределения интенсивности в световых пучках, описанный в работе В.П.Андронова, Л.М.Иваненко и О.В.Хлопунова, ПТЭ, (1973), №6, с.130-131. Этот измеритель содержит фотоприемник и установленную перед ним диафрагму, выполненную в виде серии точечных отверстий на цилиндрической поверхности вращающегося барабана по витку спирали. Выполнение отверстий на поверхности цилиндра усложняет изготовление устройства, ведет к появлению погрешностей в разметке этих отверстий и, как следствие, вызывает снижение точности измерений, в особенности при необходимости обеспечения высокого пространственного разрешения, от единиц до десятков микрометров. Кроме того, при выполнении точных измерений в мощных световых пучках обгорание краев отверстий, их засорение продуктами сгорания или атмосферными загрязнениями выводит из строя все устройство и делает его неремонтопригодным. Это снижает долговечность устройства.

Еще одним из известных устройств является измеритель, описанный в работе E.Boyer, G.Herziger, R.Kramer, P.Loosen. Proc., SPIE., v.650, High Power Lasers and Their Industrial Applications, April 1986; Insbruch, Austria, ed. D.Shjucker, p.170-177. Это устройство содержит фотоприемник и установленную диафрагму. Она выполнена в виде полой трубки с калиброванным точечным отверстием в боковой поверхности. Для обеспечения сканирования по всему сечению исследуемого светового пучка диафрагма (трубка) совершает поступательное перемещение одновременно с вращением. Необходимость выполнения поступательного перемещения усложняет кинематическую схему устройства.

Из известных измерителей распределения интенсивности в световых пучках наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель, описанный в патенте РФ №2065581 С1, 6 G 01 J 1/06. Это устройство содержит фотоприемник и установленную перед ним вращающуюся диафрагму. Она выполняется в виде набора трубок с калиброванными отверстиями в боковых стенках. Трубки укреплены на вращающемся диске с отверстиями, соосными с каналами в трубках. Калиброванные отверстия в различных трубках проделаны на разных расстояниях от опорной поверхности трубок. Но невозможность изменения расстояния калиброванных отверстий от торцов трубок, опирающихся на диск, и самих трубок от оси вращения диска не позволяет адаптировать предложенный измеритель распределения интенсивности в световых пучках к пучкам с различными поперечными сечениями.

Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей измерителя путем адаптации к пучкам различного поперечного сечения.

Указанная задача решается тем, что в измерителе распределения интенсивности в световых пучках, включающем фотоприемник и установленный перед ним вращающийся диск с осью вращения с укрепленными на нем полыми трубками с калиброванными отверстиями в боковых стенках, согласно изобретению трубки выполнены телескопическими с возможностью радиального перемещения вдоль направляющих отверстий, выполненных в виде радиальных прорезей во вращающемся диске посредством механизма радиального перемещения. Механизм радиального перемещения телескопических трубок содержит центральное кольцо, выполненное с возможностью осевого перемещения и фиксации на оси вращающегося диска, связанное шарнирно с периферийными кольцами, закрепленными на телескопических трубках, посредством штанг.

На фигуре 1 изображен общий вид предлагаемого измерителя, на фигуре 2 изображен диск с радиальными прорезями.

Фотоприемник 1 размещен за вращающимся диском с осью вращения 2. Телескопические трубки, состоящие из двух соосных трубок 3 и 4 с фиксатором расстояния 5 калиброванного отверстия 6 от базовой плоскости диска, установлены соосно с направляющими отверстиями, выполненными в виде радиальных прорезей 7 в диске 2. Внутри телескопических трубок установлены отражающие зеркала или рассеиватели 8. Изменение положения телескопических трубок относительно оси диска 2 осуществляется с помощью механизма радиального перемещения, который состоит из центрального кольца 9, выполненного с возможностью осевого перемещения и фиксируемого на оси вращения; периферийных колец 10, закрепленных на телескопических трубках и шарнирно соединенных штангами 11 с центральным кольцом; 12 - световой поток.

Устройство работает следующим образом. Часть пучка 12, прошедшая в трубку 4 сквозь калиброванное отверстие 6, направляется по каналу на вход фотоприемника 1. По мере вращения диска 2 ось калиброванного отверстия поворачивается, соответствующая трубка выходит из пучка, а в пучок попадает следующая трубка с отверстием, расположенным на другом удалении от оси пучка. Зондирование пучка производится в новой полосе.

При изменении диаметра пучка лазерного излучения возможно изменение положения телескопической трубки относительно базовой плоскости диска путем выдвижения трубки с калиброванным отверстием на определенное расстояние, определяемое фиксатором 5. Положение телескопических трубок относительно оси диска изменяется с помощью механизма радиального смещения. Сдвиг телескопической трубки по направляющим отверстиям 7 происходит при движении центрального кольца 9 вдоль оси диска 2. Таким образом, прибор настраивается на определенный размер светового пучка.

Формула изобретения

1. Измеритель распределения интенсивности в световых пучках, включающий фотоприемник и установленный перед ним вращающийся диск с осью вращения с укрепленными на нем полыми трубками с калиброванными отверстиями в боковых стенках, отличающийся тем, что трубки выполнены телескопическими с возможностью радиального перемещения вдоль направляющих отверстий, выполненных в виде радиальных прорезей во вращающемся диске, посредством механизма радиального перемещения.

2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что механизм радиального перемещения телескопических трубок содержит центральное кольцо, выполненное с возможностью осевого перемещения и фиксации на оси вращающегося диска, связанное шарнирно с периферийными кольцами, закрепленными на телескопических трубках, посредством штанг.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оптических систем для изучения и моделирования оптических характеристик различных объектов и фоновых ситуаций

Изобретение относится к оптике и лазерной технике, а более конкретно к конструкции фотометрических устройств, предназначенных для измерения пространственного и пространственно-временного распределения интенсивности в пучках непрерывного излучения большой мощности, в частности в сфокусированных лазерных пучках

Изобретение относится к оптике, к конструкции устройств, предназначенных для измерения пространственного распределения интенсивности в пучках непрерывного излучения большой мощности

Изобретение относится к метеорологии и касается установок для исследования режимов солнечной радиации

Изобретение относится к метеорологической оптике и может быть использовано, например, при измерении яркости неба вблизи светил
Изобретение относится к области фотометрических измерений и касается устройства для измерения чувствительности и пороговой энергии фотоприемных устройств. Устройство включает в себя источник непрерывного излучения, вращающееся зеркало или призму и щель, образующих импульсный источник излучения в виде ослабителя-преобразователя и ослабителя-формирователя пучка излучения в виде коллиматора, на оптической оси которого, ближе к фокальной плоскости, находится выходное отверстие фотометрического шара. Щель импульсного источника излучения расположена перед входным отверстием фотометрического шара. Расстояние от щели до зеркала или призмы, размер щели и скорость вращения зеркала или призмы выбираются таким образом, чтобы длительность импульса излучения за щелью была бы меньше длительности импульсной характеристики исследуемого фотоприемного устройства. Технический результат заключается в расширении динамического диапазона устройства. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается датчика направленности света. Датчик направленности света содержит фотоприемное устройство, состоящее из множества фоточувствительных элементов. На фотоприемном устройстве расположена матрица светопоглощающих структур. Светопоглощающие структуры имеют варьирующиеся структурные характеристики. Варьирующиеся структурные характеристики достигаются посредством формирования каждой отдельной структуры последовательности так, что она дает возможность восприятия света в пределах различных интервалов углов относительно матрицы. При этом, каждая из светопоглощающих структур включает разное количество фоточувствительных элементов. Технический результат заключается в уменьшении размеров и повышении надежности устройства. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

Маска // 2578267
Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается маски, которая накладывается на чувствительную поверхность сдвоенного пироэлектрического датчика. Маска представляет собой лист, выполненный из блокирующего инфракрасное излучение материала. В маске выполнены сквозные отверстия, сформированные таким образом, чтобы обеспечивать возможность изменения процентных долей соответствующих облученных инфракрасными лучами областей двух пироэлектрических элементов при перемещении источника излучения по двум координатным осям. Отверстия формируют две области апертур. При этом граница одной из областей апертур выступает по направлению, перпендикулярному расположению пироэлектрических элементов дальше, чем граница другой области апертур. Технический результат заключается в увеличении чувствительности и обеспечении возможности регистрации перемещения объекта одновременно по двум координатным осям. 5 з.п. ф-лы. 40 ил.

Изобретение относится к области фотометрии

Наверх