SU1239528A1 - Калориметрический преобразователь энергии лазерного излучени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  импульсной энергии оптических квантовых генераторов. Цель изобретени  - повьипение чувствительности за счет локализации поглощени  излучени  на части внутренней поверхности приемного тела измерител . Устройство содержит приемное тело в виде полой сферы 1 с входным отверстием 2, батарею термоприемников 3, компенсационную сферу 4. На часть внутренней поверхности сферы 1 напротив входного отверсти  2 нанесено поглощающее покрытие 5, на остальную часть - отражающее покрытие 6. Батаре  термоприемников 3 расположена вдоль границы между поглощающим покрытием 5 и отражающим покрытием 6. Повышение чувствительности достигаетс  нанесением покрытий на внутреннюю поверхность сферы и расположением батареи термоприемников. 1 ил. (Л ю

Description

г 1

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  импульсной энергии оптических квантовых генераторов.

Известны калориметрические преобразователи дл  измерени  энергии импульсного излучени , имеющие конусные цилиндрические, сферические и комбинированные полостные приемные элементы , у которых дл  реализации высокого коэффициента поглощени  исследуемого излучени  беретс  больщое отношение площади поверхности полости к площади входного отверсти , что приводит к увеличению массы полости C1J.

Недостатком данных преобразователей  вл етс  низка  чувствительность, так как сигнал с термоприемников пропорционален выравненному значению тем-io пературы всего приемного элемента, котора , в свою очередь, пропорциональна энергии излучени , поглощенной в приемном элементе и обратно пропорциональна его теплоемкости.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  калориметрический преобразователь энергии лазерного излучени  содержащий приемное тело, выполненное в виде полой сферы с входным отверстием , и батарею термоприемников, размещенных на внешней поверхности сферы. В известном устройстве исследуемое излучение, пройд  через входное отверстие, попадает на стенку сферыj частично в ней поглощаетс , частично отражаетс . Поглощенна  и преобразованна  в тепло энерги  растекаетс  по сфере, отраженна  энерги  после одного или нескольких отражений поглощаетс  стенками сферы и растекаетс  по ней. Батаре  термр- приемников, под спа ми которой имеетс  слой термоизол ции, расположена практически в произвольном (удобном в технологическом отношении) сечении . Слой термоизол ции выбран таким чтобы врем  выравнивани  температуры сферы бьшо меньше или равно времени прогрева этого сло  2.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  низка  абсолютна  чувствительность устройства, так как термобатаре  измер ет сигнал, пропорциональный вьфавненной температуре всей массы сферы.

Цель изобретени  - повьщ1ение чувствительности излучени  за счет локализации поглощени  излучени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в калориметрическом преобразователе энергии лазерного излучени , содержащем приемное тело, выполненное в виде полой сферы с входным отверстием , и батарею термоприемников, размещенных на внешней поверхности сферы, часть внутренней поверхности сферы, расположенна  напротив входно1го отверсти , выполнена поглощающей, остальна  часть поверхности сферы выполнена отражающей, причем термоприемники расположены вдоль границы между поглощающей и .отражающей част ми внутренней поверхности сферы.

На чертеже изображен калориметрический преобразователь энергии лазерного излучени , содержащий также вторую , компенсационную сферу.

Преобразователь содержит приемное тело в виде полой сферы 1 с входным

o

отверстием 2, батарею 3 термоприемников , вторую, компенсационную сферу 4. На часть поверхности сферы нанесено

5 поглощающее покрытие 5, на часть - отражакщее покрытие 6.

Полые сферы 1 и А идентичны (на сфере 4 не показаны детали конструкции ),сфера 1  вл етс  рабочей, сфера

0 А - компенсационной. Внутри каждой сферы напротив входного отверсти  2 на часть внутренней поверхности нанесено поглощающее покрытие 5 с коэффициентом поглощени  (1-Д), служащее дл  поглощени  исследуемого излучени  (поглощаклдий участок), а на остальную часть поверхности сферы нанесено отражающее покрытие .6 с высоким коэффициентом отражени  f дл  реализации более полного поглощени  иссле0

5

0

5

дуемого излучени  в поглощающем участке . Между сферами на границе части сфер с нанесенным поглощающим покрытием расположена батаре  3 термопри- емников (например, многоспайна  батаре  термопар), служаща  дл  измерени  термо-ЭДС, пропорциональной максимальной разности температур нагретого поглощающего участка и компенсационной сферы.

Измер емое излучение,.пройд  через входное отверстие 2 рабочей сферы 1, попадает на поглощающее покрытие 5 и практически полностью им поглощаетс . Диффузно отраженна  от поглощающего покрыти  5 часть излучени  попадает на отражающее покрытие 6 и после одного-двух отражений снова возвращаетс  на поглощающее покрытие

5, где окончательно поглощаетс .Энерги  исследуемого импульса излучени  преобразуетс  в тепловую, прогревает стенКи сферы 1 и растекаетс  по сфере . Батаре  3 термбприемников регист- рирует сигнал, пропорциональный энергии поглощенного излучени  и обратно пропорциональный массе прогретого участка сферы. В последующие моменты времени тепло, пройд  границу, по которой расположена батаре  3 термоприемников , растекаетс  по сфере, прогрева  всю ее массу.

Использование изобретени  позволит при той же геометрии приемного тела, как у известного устройства и одинаковом когичестве термопар повысить чувствительность устройства в число раз, равное отношению полной массы сферического приемного элемента М к массе поглощающего участка т.

Разработан макет калориметрического преобразовател , у которого при геометрии приемного тела (диаметр сферы 50 мм, диаметр входного отверсти  20 мм, толщина стенок сферы 0,07 мм) такой же, как у известного калориметра и равном количестве термопар , расположенных по границе части сферы с нанесенным поглощающим покрытием диаметром 12 мм, получено увелиРедактор Н. Тупица

Составитель Г. Плешков

ТехреД|И.Попович Корректор М. Шароши

Заказ 3386/40Тираж 778Подписное.

- ВНИИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4.

чение чувствительности от О, 4 до 30 мВ/Дж.

В предлагаемой конструкции уменьшен также нижний предел измер емых энергий от 2-10 (у известного) до 4 10-5Дж.

Технико-экономическа  эффективность изобретени  обусловлена повыше- нием чувствительности преоб разовател  при сохранении «м достоинств полостного приемника полного поглощени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Калориметрический преобразователь энергии лазерного (1злучени , содержащий приемное тело, выполненное в виде полой сферы с входным отверстием , и батарею термоприемников, размещенных на внещней поверхности сферы, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  чувствительности за счет локализации поглощени  излучени , часть внутренней поверхности сферы, расположённа  напротив входного отверсти , вьшолнена поглощающей , остальна  часть поверхности сфе- ры вьтолнена отражающей, причем тер- |моприемники расположены вдоль грани- |цы между поглощающей и отражающей част ми внутренней поверэ ности сферы.