SU1187023A1 - Method of measuring thresholds of spatial optical break-down of transparent materials - Google Patents
Method of measuring thresholds of spatial optical break-down of transparent materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1187023A1 SU1187023A1 SU833674663A SU3674663A SU1187023A1 SU 1187023 A1 SU1187023 A1 SU 1187023A1 SU 833674663 A SU833674663 A SU 833674663A SU 3674663 A SU3674663 A SU 3674663A SU 1187023 A1 SU1187023 A1 SU 1187023A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- series
- threshold
- transparent materials
- irradiated
- spatial optical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВ ОБЪЕМНОГО ОПТИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийс в облучении материалов лазерным излучением, отличающийс тем, что, с целью сокращени времени измерений, материал облучают по крайней мере двум сери ми лазерных импульсов с одинаковой интенсивностью в каждой серии q и q больше пороговой, подверга облучению ка дый раз новый участок, подсчитьгоают среднее число микроразрушений N и ; Nj , по вившихс в каждой серии после облучени исследуемых областей материала и ВЫЧИСЛЯЮТ порог объемного оптического пробо q материала из соот (/) ношени Enq.- ,,en. ,:A METHOD FOR MEASURING THRESHOLDS OF A VOLUME OPTICAL BREAKDOWN OF TRANSPARENT MATERIALS, which consists in irradiating materials with laser radiation, characterized in that, in order to reduce the measurement time, the material is irradiated with at least two sets of laser pulses with the same intensity in each series q and q above the threshold, exposing each time a new site is irradiated, the average number of microdestructions N and is calculated; Nj, which appeared in each series after irradiating the studied areas of the material, and CALCULATE the threshold of the bulk optical sample q of the material from the corresponding (/) wear Enq.- ,, en. ,:
Description
Изобретение относится к квантовой .электронике и предназначено для измерения порогов оптического пробоя в объеме прозрачных материалов, используемых, в частности, для изготовления элементов лазерных систем.The invention relates to quantum electronics and is intended for measuring thresholds of optical breakdown in the volume of transparent materials used, in particular, for the manufacture of elements of laser systems.
Целью изобретения является сокращение числа измерений и, таким образом, сокращение времени и у средств на проведение испытаний.The aim of the invention is to reduce the number of measurements and, thus, reducing time and means for testing.
Оптический пробой в объеме прозрачных материалов связан с разогревом поглощающих неоднородностей. В основу способа положено существование зависимости от интенсивности излучения числа микроразрушений, обусловленных поглощающими неоднородностями и появляющихся в облучаемой области при интенсивностях, превышающих пороговую. Образец последовательно облучают двумя сериями лазерных импульсов с гауссовым распределением интенсивности излучения q(r) = qoexp(~r2/г2) и одинаковыми интенсивностями в каждой серии, причем в обеих сериях интенсивности превышают пороговую q* образования микроразрушений. Для каждой серии подсчитывают среднее число микроразрушений, появившихся после облучения в материале, где q q*.Optical breakdown in the volume of transparent materials is associated with heating of absorbing inhomogeneities. The method is based on the existence of a dependence on the radiation intensity of the number of microdestructions caused by absorbing inhomogeneities and appearing in the irradiated region at intensities exceeding the threshold. The sample is sequentially irradiated with two series of laser pulses with a Gaussian distribution of the radiation intensity q (r) = q o exp (~ r 2 / g 2 ) and the same intensities in each series, and in both series the intensities exceed the threshold q * of microdestruction formation. For each series, the average number of microdestructions that appeared after irradiation in the material, where qq *, is calculated.
Границы области, в которой проводят подсчет микроразрушений, находят следующим образом.The boundaries of the area in which the calculation of microdestruction is carried out are found as follows.
Длину области h выбирают достаточно произвольно, исходя из требования неизменности интенсивности излучения на оси пучка, равной qo, что всегда выполняется в пределах каустики длиннофокусных линз. Радиус г* области, соответствующей неравенству q > q*, находят из условия q*=qoexp[-(г*)2/г2] , где г параметр гауссова распределения, совпадающий с радиусом эффективного пятна воздействия, и .вычисляют объем цилиндрической области, ограниченной радиусом г* по формуле 50The length of the region h is chosen quite arbitrarily, based on the requirement of constant radiation intensity on the beam axis equal to q o , which is always performed within the caustic of long-focus lenses. The radius r * of the region corresponding to the inequality q> q * is found from the condition q * = q o exp [- (r *) 2 / g 2 ], where r is the parameter of the Gaussian distribution, which coincides with the radius of the effective spot of action, and the volume is calculated. a cylindrical region bounded by a radius r * according to the formula 50
V=7ih(r*)2.V = 7ih (r *) 2 .
Тогда число микроразрушений в объеме V после воздействия лазерного импульса с интенсивностью на оси пучка q4 равно;Then the number of microdestructions in volume V after exposure to a laser pulse with intensity on the beam axis q 4 is equal to;
5 где С - концентрация поглощающих неоднородностей, которая должна 10 удовлетворять условию r0? (С)1/3 означающему заведомое попадание поглощающих неоднородностей в пределы облучаемого пятна. 5 where C is the concentration of absorbing inhomogeneities, which should 10 satisfy the condition r 0 ? (C) 1/3 meaning the deliberate hit of absorbing inhomogeneities within the irradiated spot.
Аналогично находят Ν2 соответ15 ствующее q2, и определяют пороговую интенсивность q* по формулеSimilarly, Ν 2 is found corresponding to q 2 , and the threshold intensity q * is determined by the formula
Кроме Т0Г0, можно определить 20 концентрацию поглощающих неоднородностей, которые непосредственно приводят к оптическому пробою материала, что важно для контроля оптических материалов, предназна25 ченных для изготовления элементов силовой оптики. Концентрацию поглощающих неоднородностей С определяют по наклону зависимости «(N^fCCnq^ описываемой уравнением прямой с уг30 ловым коэффициентомIn addition to Т0Г0, it is possible to determine the 20 concentration of absorbing inhomogeneities that directly lead to optical breakdown of the material, which is important for monitoring optical materials intended for the manufacture of power optics. The concentration of absorbing inhomogeneities C is determined by the slope of the dependence ((N ^ fCCnq ^ of the straight line with the angular coefficient described by the equation
Пример. Используется С02 лазер с длительностью импульса 35. — 1,5 мкс. Диаметр облучаемого пятна составляет -0,5 мм. Излучение фокусируется в объем образцов размерами 30-30'90 мм на глубину 4050 мм линзой с фокусным расстояни- 1 40 ' ем F = 600 мм. Подсчеты проводятся в пяти областях трека микроразрушений общей длиной Sh=2 мм Y< Е' Полученные значения порогов практически совпадают с результатами их 45 измерения статистическим методом, но при этом время на проведение измерений сокращается в 25 раз, а размеры использовавшихся образцов в первом случае в, 5 раз меньше тех, которые требуются при измерении известными методами.Example. A C0 2 laser with a pulse duration of 35 is used. - 1.5 μs. The diameter of the irradiated spot is -0.5 mm. The radiation is focused into the volume of samples 30-30'90 mm in size to a depth of 4050 mm with a lens with a focal length of 1 40 'F = 600 mm. The calculations are carried out in five areas of the microdestruction track with a total length of Sh = 2 mm Y <E '. The obtained threshold values practically coincide with the results of their 45 measurements by the statistical method, but the measurement time is reduced by 25 times, and the sizes of the used samples in the first case in , 5 times less than those required when measuring by known methods.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833674663A SU1187023A1 (en) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | Method of measuring thresholds of spatial optical break-down of transparent materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833674663A SU1187023A1 (en) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | Method of measuring thresholds of spatial optical break-down of transparent materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1187023A1 true SU1187023A1 (en) | 1985-10-23 |
Family
ID=21093630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833674663A SU1187023A1 (en) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | Method of measuring thresholds of spatial optical break-down of transparent materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1187023A1 (en) |
-
1983
- 1983-12-20 SU SU833674663A patent/SU1187023A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Горшков Б.Г. и др. Размерный эффект и статистика лазерного разрушени щелочно-галоидных кристаллов на днище волны 10,6 мкм. - Квантова электроника, 1981, т. 8, № 1, с. 148154. Алешин И.Б. и др. Оптическа прочность слабопоглощающих материалов. Л., Изд-во, ЛДНТП, 1974, с. 12. Крут ков . и др. Свечение щелочно-галоидных кристаллов под действием излучени с Д 10.,6 мкм. ЖТФ, 1978, т. 48, № 4, с. 844-852. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5777732A (en) | Luminescence-scanning microscopy process and a luminescence scanning microscope utilizing picosecond or greater pulse lasers | |
| Pakhomov et al. | Laser-induced breakdown spectroscopy for detection of lead in concrete | |
| EP0756703B1 (en) | Device for measuring light scatter by particles | |
| RU99101834A (en) | METHOD FOR LASER-INDUCED SPECTRAL ANALYSIS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| DE2605721B2 (en) | Method and device for inspecting eggs for cracks or breaks in their shell | |
| EP1902303A1 (en) | Photoacoustic free field detector | |
| CN105044052A (en) | Laser spectrum analysis method and device for elements in liquid | |
| CN103278309B (en) | Optical component body inner laser damages automatic quick detection device | |
| SU1187023A1 (en) | Method of measuring thresholds of spatial optical break-down of transparent materials | |
| US7184143B2 (en) | Method for remote sensing of pollutant molecules in a transparent medium using ultra-short intense lasers | |
| EP0591758B1 (en) | Multi-components analysing device | |
| Nicolodelli et al. | Laser-induced breakdown spectroscopy of environmental and synthetic samples using non-intensified CCD: optimization of the excitation wavelength | |
| DE3200391A1 (en) | OPTICAL DEVICE FOR A FLUORESCENT POLARIZATION DEVICE | |
| CA2251182A1 (en) | Analysis of chemical elements | |
| Grzybowski et al. | On the wavelength dependence of picosecond relaxation in crystal violet | |
| Tanaka et al. | Laser ablation/inductively coupled plasma mass spectrometry with aerosol density normalization | |
| DE2511926C3 (en) | Device for generating electromagnetic waves in the X-ray or r range and for their further guidance on an annular path | |
| DE3927027C2 (en) | ||
| SU1150523A1 (en) | Hard transparent material optical stability evaluation method | |
| SU1475328A1 (en) | Method of measuring thresholds of spatial optical breakthrough of translucents materials | |
| SU1111567A1 (en) | Method of determining aerosol particle element composition | |
| RU1685146C (en) | Method of determining radius of effective spot of radiation | |
| WO2018054405A1 (en) | Fast beam measurement in a plurality of planes | |
| KR840000802A (en) | Test method and apparatus of transparent sheet material | |
| SU1735744A1 (en) | Method for plasma start up threshold detection at solid body surface |