CN103149455B - 一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，采用电磁辐射在线检测分析设备进行监测，根据准分子激光系统的结构和电路特点，选择合适种类的探测器，并设定检测方位、检测距离、检测时间，利用电磁辐射在线检测分析设备探测来自准分子激光系统中各个主要电磁辐射源及准分子激光系统整体的电磁辐射信号；探测器探测到的电磁辐射信号被信号采集处理器采集后得到电磁辐射数据，信号显示和分析仪器中进行分析后得到准分子激光系统中各个主要电磁辐射源的电磁辐射信号强度、传输和变化特性。
Description
技术领域
本发明涉及电磁辐射监测方法领域，具体为一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法。
背景技术
准分子激光具有紫外波段可实现激光大能量、高功率输出的特点，已经在工业、医疗和科学研究领域得到了广泛应用。准分子激光器是通过气体放电产生激励实现激光输出的，因此必然会伴随一定的电磁辐射产生。尤其在工业领域对准分子激光器要求输出功率越来越高，输出单脉冲能量越来越大，随之带来的电磁辐射也越来越严重。准分子激光器有很多种类，根据放电气体介质不同分类（XeF，XeCl，KrF，ArF等）、根据用途不同分类（工业，医疗，科研等）、根据设计指标不同分类（大能量，高功率，小型化高光束质量器件等）、根据工作方式和技术路线不同分类（放电激励，电子束激励，微波激励等）、根据关键技术不同分类（张氏主放电电极，Rokovski主放电电极，球隙放电高压放电开关，氢闸流管高压放电开关，半导体固体放电开关，磁脉冲压缩固体高压放电开关，放电针紫外预电离，电晕紫外预电离，谐振充电电源，倍压充电电路，开关充电电源等 ），等等，但不论基于哪类准分子激光器的准分子激光系统都会产生电磁辐射，并且对于放电激励的准分子激光器主要辐射源都来自激光主放电回路（主放电电极间的辉光放电）、高压放电开关、紫外预电离放电和其他电源部分等几个部分。准分子激光系统的电磁辐射覆盖了工频到射频的整个范围，这些电磁辐射不仅对准分子激光系统自身的稳定可靠运行造成干扰，也会对环境造成电磁污染，影响周边仪器设备的正常工作，还会对人体造成伤害。因此设计一个可以用于各类准分子激光器组成的准分子激光系统的电磁辐射在线监测方法，实现准分子激光系统中的电磁辐射在线监测成为不可忽视的一个问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，以实现准分子激光系统中电磁辐射时间空间全方位在线监测，为准分子激光系统中电磁干扰源的分析及防护提供依据。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：采用电磁辐射在线检测分析设备进行监测，所述电磁辐射在线检测分析设备由信号显示和分析仪器、接入信号显示和分析仪器的信号采集处理器、分别接入信号采集处理器的多个探测器构成；根据准分子激光系统的结构和电路特点，选择合适种类的探测器，并设定在准分子激光系统上的检测方位、电磁辐射在线检测分析设备中探测器距离检测方位的检测距离、电磁辐射在线检测分析设备的检测时间，利用电磁辐射在线检测分析设备中的探测器探测来自准分子激光系统中各个主要电磁辐射源及准分子激光系统整体的电磁辐射信号；探测器探测到的电磁辐射信号被信号采集处理器采集后得到准分子激光系统中各个主要电磁辐射源及准分子激光系统整体的电磁辐射数据，电磁辐射数据送入信号显示和分析仪器中进行分析后得到准分子激光系统中各个主要电磁辐射源的电磁辐射信号强度、传输和变化特性。
所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：根据准分子激光系统的结构和电路特点，选择具有合适频谱响应范围、灵敏度、强度响应波段的探测器
所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：所述探测器的频谱响应覆盖100Hz~3GHz范围。
所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：所述主要电磁辐射源分别为由主放电电极间的辉光放电构成的主放电回路、高压放电开关、紫外预电离放电、电源部分。
所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：所述主放电电极为张氏主放电电极、Rokovski主放电电极以及其它电极。
所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：所述高压放电开关为球隙放电高压放电开关、氢闸流管高压放电开关、半导体固体放电开关、磁脉冲压缩固体高压放电开关以及其它高压放电开关。
所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：所述紫外预电离放电为放电针紫外预电离、电晕紫外预电离以及其它紫外预电离放电。
所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：所述电源部分包括谐振充电电源、倍压充电电路、开关充电电源以及其他电源。
本发明的有益效果在于：
1. 对准分子激光系统电磁辐射进行全方位在线监测，适时获取准分子激光系统电磁辐射的产生过程及其频谱分布和强度的空间时间分布等数据。
2. 为准分子激光系统电磁辐射的抑制和防护措施提供依据。
3. 为准分子激光系统控制电路和保护电路等弱电电路的抗电磁干扰措施提供依据，有利于提高准分子激光系统的稳定性和安全性。
4. 为环境和人员提供防护准分子激光系统电磁辐射的基础数据。
5. 提供了一个对准分子激光系统进行电磁辐射全方位在线监测的系统，适合于放电激励的各类准分子激光器。
6. 本发明是基于准分子激光器技术和器件，对电磁辐射监测仪器设备和方法加以系统集成，得到的一个实用的监测方法。结构简单、成本低廉、操作方便。
附图说明
图1为本发明的电磁辐射在线监测方法示意图。
图2为准分子激光系统结构及主要辐射源示意图。
图3准分子激光器及待检测方位的侧视图。
具体实施方式
如图1所示。一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，采用电磁辐射在线检测分析设备进行监测，所述电磁辐射在线检测分析设备由信号显示和分析仪器11、接入信号显示和分析仪器11的信号采集处理器10、分别接入信号采集处理器10的多个探测器9构成；根据准分子激光系统的结构和电路特点，选择合适种类的探测器9，并设定在准分子激光系统上的检测方位、电磁辐射在线检测分析设备中探测器9距离检测方位的检测距离、电磁辐射在线检测分析设备的检测时间，利用电磁辐射在线检测分析设备中的探测器9探测来自准分子激光系统中各个主要电磁辐射源及准分子激光系统整体的电磁辐射信号；探测器9探测到的电磁辐射信号被信号采集处理器采集10后得到准分子激光系统中各个主要电磁辐射源及准分子激光系统整体的电磁辐射数据，电磁辐射数据送入信号显示和分析仪器11中进行分析后得到准分子激光系统中各个主要电磁辐射源的电磁辐射信号强度、传输和变化特性。
根据准分子激光系统的结构和电路特点，选择具有合适频谱响应范围、灵敏度、强度响应波段的探测器
探测器的频谱响应覆盖100Hz~3GHz范围。
主要电磁辐射源分别为由主放电电极间的辉光放电构成的主放电回路、高压放电开关、紫外预电离放电、电源部分。
主放电电极为张氏主放电电极、Rokovski主放电电极以及其它电极。
高压放电开关为球隙放电高压放电开关、氢闸流管高压放电开关、半导体固体放电开关、磁脉冲压缩固体高压放电开关以及其它高压放电开关。
紫外预电离放电为放电针紫外预电离、电晕紫外预电离以及其它紫外预电离放电。
电源部分包括谐振充电电源、倍压充电电路、开关充电电源以及其他电源。
如图2所示。准分子激光系统由准分子激光器1和电源部分2组成。准分子激光器1腔内包含了主放电电极3和紫外预电离针4。电源部分2包含了充电电源5、高压放电开关6、储能电容7和放电电容8。图中a、b、c、d、e分别为主要辐射源待监测的方位。图3为准分子激光器及待监测方位的侧视图。对应于a、b、c、d、e各监测方位都再设置从近场到远场的监测位置，如图2中位置a1、a2 ...... an。
将几个探测器9分别置于如图2所示的准分子激光系统辐射待监测点进行监测。监测到的信号经过采样处理后输入信号显示和分析仪器，通过信号显示和分析仪器获取监测点的信号图形，分析这几个监测点信号的强弱，并分析出主放电电极3、紫外预电离针4、充电电源5和高压放电开关6等几个不同辐射源的信号，全方位监测和获取准分子激光系统电磁辐射源的产生过程及其强度和空间分布。
Claims (3)
1.一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：采用电磁辐射在线检测分析设备进行监测，所述电磁辐射在线检测分析设备由信号显示和分析仪器、接入信号显示和分析仪器的信号采集处理器、分别接入信号采集处理器的多个探测器构成；根据准分子激光系统的结构和电路特点，选择合适种类的探测器，并设定在准分子激光系统上的检测方位、电磁辐射在线检测分析设备中探测器距离检测方位的检测距离、电磁辐射在线检测分析设备的检测时间，利用电磁辐射在线检测分析设备中的探测器探测来自准分子激光系统中各个主要电磁辐射源及准分子激光系统整体的电磁辐射信号；探测器探测到的电磁辐射信号被信号采集处理器采集后得到准分子激光系统中各个主要电磁辐射源及准分子激光系统整体的电磁辐射数据，电磁辐射数据送入信号显示和分析仪器中进行分析后得到准分子激光系统中各个主要电磁辐射源的电磁辐射信号强度、传输和变化特性；所述主要电磁辐射源分别为由主放电电极间的辉光放电构成的主放电回路、高压放电开关、紫外预电离放电、电源部分；所述主放电电极为张氏主放电电极或Rokovski主放电电极；所述高压放电开关为球隙放电高压放电开关、氢闸流管高压放电开关、半导体固体放电开关或磁脉冲压缩固体高压放电开关；所述紫外预电离放电为放电针紫外预电离或电晕紫外预电离；所述电源部分包括谐振充电电源、倍压充电电路或开关充电电源。
2.根据权利要求1所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：根据准分子激光系统的结构和电路特点，选择具有合适频谱响应范围、灵敏度、强度响应波段的探测器。
3.根据权利要求2所述的一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法，其特征在于：所述探测器的频谱响应覆盖100Hz~3GHz范围。
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