SU1636698A1 - Setup for optical radiation pulse energy measurement - Google Patents
Setup for optical radiation pulse energy measurement Download PDFInfo
- Publication number
- SU1636698A1 SU1636698A1 SU867774301A SU7774301A SU1636698A1 SU 1636698 A1 SU1636698 A1 SU 1636698A1 SU 867774301 A SU867774301 A SU 867774301A SU 7774301 A SU7774301 A SU 7774301A SU 1636698 A1 SU1636698 A1 SU 1636698A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring
- radiation
- converter
- output
- photodetector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерений энергии импульсов лазерного излучени . Цель изобретени - повышение точности измерений и сокращение интервалов времени между измерени ми. В установку , содержащую измерительную головку, выполненную в виде опорного и измерительного преобразователей, установленных в общем термостате, и блок обработки информации, дополнительно введены диафрагмы, установленные перед входами преобразователей, фотоприемник, установленный между диафрагмой и входом измерительного преобразовател , а также устройство управлени , установленное в блоке обработки информации. Блок обработки информации содержит р д параллельных каналов обработки измерительного сигнала, соответствующих различным поддиапазонам установки и выбираемых автоматически устройством управлени . За счет компенсации разности температур опорного и измерительного преобразователей осуществл емой автоматически устройством управлени по сигналу фотоприемника, предлагаема установка позвол ет сократить интервал времени между измерени ми и повысить точность измерений. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. со сThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the energy of a laser radiation pulse. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and reduce the time intervals between measurements. Into an installation containing a measuring head, made in the form of reference and measuring transducers installed in a common thermostat, and an information processing unit, diaphragms installed in front of the transducer inputs, a photodetector installed between the diaphragm and the transducer input, and a control device installed in the information processing unit. The information processing unit contains a series of parallel channels for processing the measurement signal, corresponding to different subbands of the setup and automatically selected by the control device. By compensating for the difference in temperature between the reference and measuring transducers by an automatic control device based on a photodetector signal, the proposed installation allows for a shorter time interval between measurements and an increase in the accuracy of measurements. 3 hp f-ly, 1 ill. with s
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл абсолютных измерений энергии импульсов лазерного излучени в диапазоне длительностей импульсов от миллисекунд до наносекунд и в области спектра, простирающейс от ультрафиолетового до инфракрасного излучени .The invention relates to a measurement technique and can be used for absolute measurements of the laser pulse energy in a range of pulse durations from milliseconds to nanoseconds and in the spectral region extending from ultraviolet to infrared radiation.
Известен калориметр дл измерени мощности лазерного излучени большой мощности, описанный в экономическом патенте ДД № 132544, кл. G 01 J 5/12, 1979, содержащий приемный элемент в виде полого конуса, теплоотвод в виде диска, на котором расположена термобатаре , и блок обработки информации. Недостатком этого калориметра вл етс сложность изготовлени и плоха воспроизводимость теплофи- зических параметров приемного преобразовател .A known calorimeter for measuring the power of high-power laser radiation, described in economic patent DD No. 132544, cl. G 01 J 5/12, 1979, containing a receiving element in the form of a hollow cone, a heat sink in the form of a disk on which a thermopile is located, and an information processing unit. The disadvantage of this calorimeter is the complexity of manufacturing and the poor reproducibility of the thermophysical parameters of the receiving transducer.
Известна также установка дл измерени энергии импульсов лазерного излучени , содержаща два калориметрических преобразовател , один из которых измерительный , а другой - опорный, установленные в общем пассивном термостате, и электронный блок обработки информации , описанный в патенте ГДР № 160325, кл. G 01 J 5/12, 1981. Наличие в данной установке опорного преобразовател позвол ет компенсировать изменение температуры окружающей среды, а подача на него управл емого нагрева в виде импульса тока - скомпенсировать нагрев измерительОAlso known is an installation for measuring the energy of laser pulses, containing two calorimetric converters, one of which is measuring, and the other is a reference, installed in a common passive thermostat, and an electronic information processing unit, described in GDR patent No. 160325, cl. G 01 J 5/12, 1981. The presence of a reference converter in this installation makes it possible to compensate for a change in the ambient temperature, and the supply to it of controlled heating in the form of a current pulse compensates for the heating of the meter.
соwith
CN О О 00CN O O 00
ного преобразовател измер емым излучением . Однако недостатком данной установки вл етс невозможность точной компенсации нагрева измерительного преобразовател , что приводит к снижению точности измерений и удлинению интервала времени между измерени ми энергии импульса излучени .converter by measured radiation. However, the disadvantage of this setup is the impossibility of precisely compensating for the heating of the measuring transducer, which leads to a decrease in the measurement accuracy and a lengthening of the time interval between measurements of the energy of the radiation pulse.
Цель изобретени - повышение точности измерений и уменьшение интервала времени между измерени ми энергии импульсов излучени , а также уменьшение вли ни окружающей среды и неидентичности характеристик калориметрических преобразователей на точность измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and reduce the time interval between measurements of the energy of the radiation pulses, as well as reduce the environmental impact and non-identity of the characteristics of calorimetric converters on the measurement accuracy.
Поставленна цель достигаетс тем, что в установку дл измерени энергии оптических импульсов излучени , содержащую измерительную головку, выполненную в виде измерительного и опорного преобразователей излучени , установленный в тепловом контакте с общим пассивным термостатом, каждый из которых включает термопреобразователь и нагревательный элемент, и блок обработки информации, включающий устройство управл емого нагрева, подключенное к нагревательному элементу опорного преобразовател излучени , генератор калибрацирнных испульсов, подключенный к нагревательному элементу измерительно го преобразовател излучени , и тракт обработки измерительного сигнала, вход которого подключен к выходу термопреобразовател измерительного преобразовател излучени , а выход - к устройству вывода измер емой величины, дополнительно введена диафрагма, установленна перед входами обоих преобразователей излучени , фотоприемник, установленный между диафрагмой и измерительным преобразователем излучени , и устройство управлени , установленное в блоке обработки информации, тракт обработки измерительного сигнала выполнен в виде предварительного усилител , к выходу которого подключены каналы обработки измерительного сигнала, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных усилител , устройства компенсации дрейфа ну л , управл емого ключа, подключенного к входу устройства вывода измер емой величины , при этом к входам устройства управлени подключены выходы фотоприемника и устройства компенсации дрейфа нул , а выходы устройства управлени подключены к управл ющим входам устройств компенсации дрейфа нул , управл емых ключей, устройства управл емого нагрева и устройства вывода измер емой величины Цель достигаетс также тем, чтофотопрнемник выполнен в виде пленочного пироэлектрического преобразовател , устройство вывода измер емой величины выполнено в виде аналого-цифрового преобразовател и подключенного к нему дешифратора, а устройство управл емого нагрева выполнено в виде усилител мощности.This goal is achieved in that the installation for measuring the energy of optical radiation pulses, containing a measuring head, made in the form of a measuring and reference radiation converters, installed in thermal contact with a common passive thermostat, each of which includes a thermal converter and a heating element, and an information processing unit including a controlled heating device connected to the heating element of the reference radiation converter, generator of calibrated pipes Both, connected to the heating element of the radiation measuring transducer, and the processing path of the measuring signal, the input of which is connected to the output of the thermal converter of the radiation measuring transducer, and the output to the output device of the measured value, are additionally inserted into the diaphragm installed in front of the inputs of both of the radiation converters, photodetector, installed between the diaphragm and the radiation measuring transducer and the control device installed in the information processing unit, t The act of processing the measuring signal is made in the form of a preamplifier, to the output of which are connected the processing channels of the measuring signal, each of which is designed as a series-connected amplifier, a zero-drift compensation device, a control key connected to the input of the measured-value output device, The photodetector and the drift zero compensation device are connected to the control device inputs, and the control device outputs are connected to the control inputs of the compensation device. of drift zero, controlled keys, controlled heating device and measured value output device. The aim is also achieved by the fact that the photodynamic device is made in the form of a film pyroelectric converter, the output device of the measured value is made in the form of an analog-digital converter and a decoder connected to it, The controlled heating device is designed as a power amplifier.
На чертеже изображена блок-схема установки дл измерени энергии оптическихThe drawing shows a block diagram of an installation for measuring the energy of optical
0 импульсов излучени .0 radiation pulses.
Установка содержит измерительную головку 16 и электронный блок 17 обработки информации. Измерительна головка 16 содержит измерительный 4 и опорный 5 пре5 образователи излучени , каждый из которых находитс в тепловом контакте с термобатаре ми 7 и нагревательными элементами 6. Оба преобразовател 4 и 5 наход тс в тепловом контакте с общим пас0 сивным термостатом, в котором они установлены . Перед входом преобразователей 4 и 5 установлена диафрагма 1, котора формирует оптические каналы 2 дл обоих преобразователей 4 и 5. Между диафрагмой 1 иThe installation contains a measuring head 16 and an electronic unit 17 for information processing. Measuring head 16 contains measuring 4 and reference 5 radiation generators, each of which is in thermal contact with thermopile 7 and heating elements 6. Both converters 4 and 5 are in thermal contact with the common pass thermostat in which they are installed. Before entering the transducers 4 and 5, a diaphragm 1 is installed, which forms the optical channels 2 for both transducers 4 and 5. Between the diaphragm 1 and
5 входом измерительного преобразовател 4 вне оптического канала 2 установлен фотоприемник 3. Преобразователи 4 и 5 выполнены в виде идентичных полых конусов из черного металла, графита или стекла, Тер0 мобатареи 7 выполнены в виде печатного монтажа плоскостной формы на термически и электрически изолирующем материале. Термопары включены последовательно, их количество определ етс заданной точно5 стью измерений. Пассивный термостат, в котором установлены преобразователи 4 и 5, выполнены из теплопроводного материала , его теплоемкость во много раз больше теплоемкости термобатарей 7.A photodetector 3 is installed at the input of the measuring transducer 4 outside the optical channel 2. The transducers 4 and 5 are made in the form of identical hollow cones made of ferrous metal, graphite or glass, Ter0 mobile batteries 7 are made in the form of printed wiring planar on thermally and electrically insulating material. Thermocouples are connected in series, their number is determined by the specified accuracy of measurements. The passive thermostat, in which the converters 4 and 5 are installed, is made of a heat-conducting material, its heat capacity is many times greater than the heat capacity of the thermopile 7.
0 Электронный блок 17 обработки информации содержит установленный на его входе предварительный усилитель 8. К его выходу подключен р д каналов обработки информации, каждый из которых содержит0 The information processing electronics 17 contains a preamplifier 8 installed at its input. A number of information processing channels are connected to its output, each of which contains
5 последовательно подключенные масштабный усилитель 10, устройство 11 компенсации дрейфа нул и аналоговый ключ 12. Выходы ключей 12 подключены к входу устройства 15 вывода измер емой величины.5 are connected in series with a scale amplifier 10, a drift zero compensation device 11, and an analog switch 12. The outputs of the switches 12 are connected to the input of the measured value output device 15.
0 Блок 17 содержит устройство 14 управлени , к входам которого подключены выходы фотоприемника 3 и устройств 11 компенсации дрейфа нул , а выход подключен к управл ющим входам устройств 11 и 15,0 Block 17 contains a control device 14, the inputs of which are connected to the outputs of the photodetector 3 and the drift zero compensation devices 11, and the output is connected to the control inputs of devices 11 and 15,
5 ключей 12 и вход щего в состав блока 17 устройства 13 управл емого нагрева. Выход последнего подключен к нагревательному элементу 6 опорного преобразовател 5. В состав блока 17 входит также генератор 9 калибрационных импульсов, выход которого подключен к нагревательному элементу 6 измерительного преобразовател 4. Фотоприемник 3 выполнен в виде пленочного пироэлектрического преобразовател Уст- ройство 15 вывода выполнено в виде последовательно соединенных аналого- цифрового преобразовател и дешифратора . Устройство 13 управл емого нагрева выполнено в виде усилител мощности. Масштабные усилители 10 имеют различные коэффициенты передачи дл обеспечени различных диапазонов работы установки.5 keys 12 and the controlled heating device 13 included in the block 17. The output of the latter is connected to the heating element 6 of the reference converter 5. The block 17 also includes a generator 9 of calibration pulses, the output of which is connected to the heating element 6 of the measuring converter 4. The photodetector 3 is made in the form of a pyroelectric film converter 15 The output device 15 is made in series connected analog-to-digital converter and decoder. The device 13 controlled heating is made in the form of a power amplifier. The scale amplifiers 10 have different transmission ratios to provide different ranges of plant operation.
Установка работает следующим образом .The installation works as follows.
Перед измерени ми определ ют врем установлени стационарного сигнала преобразовател 4, дл чего сравнивают выходные сигналы этого преобразовател при подаче излучени в разные точки его приемной поверхности. Временем установлени стационарного сигнала считают врем , когда выходные сигналы преобразовател 4, обусловленные попаданием излучени в различные места его приемной поверхности, имеют минимальную разницу по амплитуде. Это врем ввод т в пам ть устройства 14 управлени . Предварительно градуируют устройство путем подачи электрического импульса от генератора 9 на нагревательный элемент 6 измерительного преобразовател 4. Подают измер емый импульс оптического излучени в измерительный преобразователь 4, в котором он преобразуетс в тепло. Напр жение термобатареи 7 поступает на вход предварительного усилител 8, а затем на масштабных усилителей 10. Часть измер емого излучени , отраженного от измерительного преобразовател 4, попадает на фотоприемник 3, с помощью которого устройством 14 управлени оцениваетс длительность и энерги импульса излучени . Диафрагма 1 защищает при этом фотоприемник 3 и входы измерительного и опорного преобразователей от паразитных засветок. В момент прихода импульса измер емого излучени устройством 14 управлени измер етс сигнал на выходе устройства 11 компенсации нул и затем на их входы подаетс компенсирующий сигнал так, что на выходах устройств 11 устанавливаетс нулевое значение сигнала. После окончани импульса излучени через интервал времени, равный времени установлени стационарного сигнала, заложенный в пам ти устройства 14 управлени , это устройство на основе оценки энергии измер емого импульса излучени замыкает один из аналоговых ключей 12, выбира тем самым диапазонBefore the measurements, the time of establishing the stationary signal of the converter 4 is determined, for which the output signals of this converter are compared when radiation is applied to different points of its receiving surface. The time of establishment of a stationary signal is considered the time when the output signals of the converter 4, due to radiation entering different places of its receiving surface, have a minimal difference in amplitude. This time is entered into the memory of control unit 14. Pre-calibrate the device by applying an electrical pulse from the generator 9 to the heating element 6 of the measuring transducer 4. A measured pulse of optical radiation is supplied to the measuring transducer 4, in which it is converted to heat. The thermopile voltage 7 is fed to the input of the preamplifier 8, and then to the scale amplifiers 10. A part of the measured radiation reflected from the measuring transducer 4 enters the photodetector 3, with which the control device 14 estimates the duration and energy of the radiation pulse. The aperture 1 protects the photodetector 3 and the inputs of the measuring and reference transducers from parasitic illumination. At the time of arrival of the measured radiation pulse by the control device 14, the signal at the output of the compensation device 11 is measured and then a compensating signal is fed to their inputs so that the outputs of the devices 11 are set to zero. After the end of the radiation pulse at a time interval equal to the time of establishing a stationary signal embedded in the memory of the control device 14, this device, based on an estimate of the energy of the measured radiation pulse, closes one of the analog switches 12, thereby selecting the range
измерени , и включает устройство 15 вывода измер емой величины.measurement, and includes a measurement value output device 15.
Одновременно с устройством 14 управлени подаетс сигнал на вход устройстваSimultaneously with the control device 14, a signal is applied to the input of the device
13 управл емого нагрева. С выхода последнего на нагревательный элемент 6 опорного преобразовател 5 подаетс электрический импульс с энергией, равной 90% энергии импульса излучени . Через интервал време0 ни, заложенный в пам ти устройства 14 управлени , им производитс измерение напр жени термобатареи 7, которое соответствует разности температур между преобразовател ми 4 и 5 или, что то же самое,13 controlled heating. From the output of the latter to the heating element 6 of the reference converter 5, an electric pulse is applied with an energy equal to 90% of the energy of the radiation pulse. At a time interval stored in the memory of the control device 14, it measures the voltage of the thermopile 7, which corresponds to the temperature difference between the converters 4 and 5 or, equivalently,
5 разности энергий, поглощенных в этих преобразовател х . На основе этого измерени устройство 14 управлени с помощью устройства 13 управл емого нагрева подает на нагревательный элемент 6 опорного преоб0 разовател 5 электрический импульс с энергией, равной 90% от той, котора соответствует разности энергии, выделившихс в преобразовател х 4 и 5. Аналогичные импульсы подогрева подаютс до тех пор, по5 ка разность температур опорного 5 и измерительного 4 преобразователей не станет меньше заданного значени , после чего установка готова к следующему измерению. Изобретение позвол ет за счет более5 energy differences absorbed in these converters. Based on this measurement, the control device 14 using the device 13 of controlled heating supplies to the heating element 6 of the reference converter 5 an electric pulse with an energy equal to 90% of that corresponding to the difference of energy released in the converters 4 and 5. Similar heating pulses serves until the temperature difference between the reference 5 and measuring 4 transducers is less than the specified value, after which the installation is ready for the next measurement. The invention allows for more
0 точного и быстрого выравнивани температур измерительного и опорного преобразователей , а также за счет автоматического выбора диапазона измерений и компенсации дрейфа нул увеличить точность изме5 рений энергии импульсов оптического излучени и сократить интервал времени между измерени ми.0 accurate and fast temperature equalization of the measuring and reference transducers, as well as due to automatic selection of the measurement range and compensation of the zero drift, to increase the accuracy of measurements of the energy of the pulses of optical radiation and shorten the time interval between measurements.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD28596085A DD255258A3 (en) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | ARRANGEMENT FOR ENERGY MEASUREMENT OF ELECTROMAGNETIC RADIATION PULSES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1636698A1 true SU1636698A1 (en) | 1991-03-23 |
Family
ID=5575699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU867774301A SU1636698A1 (en) | 1985-12-12 | 1986-10-04 | Setup for optical radiation pulse energy measurement |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS750686A1 (en) |
| DD (1) | DD255258A3 (en) |
| HU (1) | HU197962B (en) |
| SU (1) | SU1636698A1 (en) |
| YU (1) | YU211386A (en) |
-
1985
- 1985-12-12 DD DD28596085A patent/DD255258A3/en not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-10-04 SU SU867774301A patent/SU1636698A1/en active
- 1986-10-17 CS CS867506A patent/CS750686A1/en unknown
- 1986-12-10 YU YU211386A patent/YU211386A/en unknown
- 1986-12-12 HU HU520286A patent/HU197962B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS750686A1 (en) | 1988-02-15 |
| HU197962B (en) | 1989-06-28 |
| HUT46432A (en) | 1988-10-28 |
| YU211386A (en) | 1989-02-28 |
| DD255258A3 (en) | 1988-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5969639A (en) | Temperature measuring device | |
| GB1412449A (en) | Radiometry | |
| JPH0875554A (en) | Infrared-ray temperature sensor | |
| US6152595A (en) | Measuring tip for a radiation thermometer | |
| CN101435721A (en) | Infrared target temperature correction system and method | |
| GB2233457A (en) | Temperature reference junction for a multichannel temperature sensing system. | |
| KR20190056994A (en) | Low-drift infrared detector | |
| JPH09257587A (en) | Non-contact type temperature meter | |
| US4276768A (en) | Relates to apparatus for measuring the dew point | |
| SU1636698A1 (en) | Setup for optical radiation pulse energy measurement | |
| Neuzil et al. | Evaluation of thermal parameters of bolometer devices | |
| US4204120A (en) | Process and apparatus for the measurement of the factor of infra-red absorption or emission of materials | |
| US4436437A (en) | High energy single pulse laser calorimeter | |
| JPS6171326A (en) | Photodetector | |
| JPS6217621A (en) | Optical power meter | |
| HU183806B (en) | Arragement for measuring the power of radiation of electromagnetic sources of radiation | |
| JPS6155049B2 (en) | ||
| SU789690A1 (en) | Radiant flux measuring method | |
| RU1904U1 (en) | Optical Pyrometer | |
| CN220829287U (en) | Constant temperature calibration system of infrared temperature measurement array camera | |
| SU1717974A1 (en) | Radiometer | |
| SU705842A1 (en) | Method of measuring calorimetric wattmeter thermal conversion coefficient | |
| CN1030152C (en) | Hot-pipe type radiation thermograph | |
| SU1422037A1 (en) | Thermal-conductivity vacuum gauge | |
| SU974148A1 (en) | Device for measuring thermoconverter thermal lag |