Измеритель обобщенной площади сечения пучка излучения

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ОБОБЩЕННСЙ ПЛОЩАДИ СЕЧЕНИЯ ПУЧКА ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий два преобразователя излучения и измерительный блок, к выходу которого подключен индикаторный прибор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции измерителя , преобразователи излучения выполнены в виде болометрических решеток, расположены одна за другой по ходу излучения, и имеют коэффициенты преобразования с различными отношениями коэффициентов при линейном и квадратичном члене, а измерительный блок содержит два алгебраических сумматора напряжений и умножитель-делитель напряжений, причем выход первого преобразователя излучения соединен с nepBbDiH входами алгебраических сумматоров напряжений, выход второго преобразователя излучения соединен с вторыми входами алгебраических сумматоров ттапряжений, выход первого алгебраического сумматора напряжения соединен с первым и вторым входами умножителя-делителя напряжений, выход второго алгебраического сумматора напряжений соединен с третьим входом умножителя-делителя напряжений, а отношение коэффициента передачи по пер (Л вому входу к коэффициенту передачи по второму входу для алгебраических сумматоров напряжений обратно пропорционально отношению коэффициентов при квадратичных членах коэффициентов преобразования первого и второго преобразователей излучения для первого s| алгебраического сумматора напряжеqO ний и обратно пропорционально отношению коэффициентов при линейных членах коэффициентов преобразования первого :о и второго преобразователей излучения для второго алгебраического сумматора напряжений.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 J 5/14 (Ф л

Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3714921/24-25 (22) 28.03.84 (46) 15.09.85. Бюл. N - 34 (72) А.Б.Катрич, В.И.Кузьмичев, А.В.Худошин, В.А.Данилычев, H.Í.Ñàæèza и Н.В.Чебуркин (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени и ордена Дружбы народов государственный университет им.А.М.Горькаro (53) 535.243(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 708169, кл. G 01 J 1/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Р 425252, кл. Н 0.1 S 3/02, !972. (54)(57) ИЗ1"БРИТЕЛЬ ОБОБЩЕННОЙ ПЛОЩАДИ СЕЧЕНИЯ ПУЧКА ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий два преобразователя излучения и измерительный блок, к выходу которого подключен индикаторный прибор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции измерителя, преобразователи излучения выполнены в виде болометрических решеток, расположены одна за другой по ходу излучения, и имеют коэффициенты преобразования с различными отношениями коэффициентов при линейном и квадратичном члене, а измерительный блок

„„%„„9113 A содержит два алгебраических сумматора напряжений и умножитель-делитель напряжений, причем выход первого преобразователя излучения соединен с первь,и входами алгебраических сумматоров напряжений, выход второго преобразователя излучения соединен с вторыми входами алгебраических сумматоров напряжений, выход первого алгебраического сумматора напряжения соединен с первым и вторым входами умножителя-делителя напряжений, выход второго алгебраического сумматора напряжений соединен с третьим входом умножителя-делителя напряжений, а отношение коэффициента передачи по первому входу к коэффициенту передачи по второму входу для алгебраических сумматоров напряжений обратно пропорционально отношению коэффициентов при квадратичных членах коэффициентов преобразования первого и второго преобразователей излучения для первого алгебраического сумматора напряжений и обратно пропорционально отношению коэффициентов при линейных членах коэффициентов преобразования первого и второго преобразователей излучения для второго алгебраического сумматора напряжений.

1179 I I3

Изобретение относится к измеритель- ной технике и может быть использовано для определения обобщенной площади сечения пучков излучения, в том числе лазерного. 5

Цель изобретения — упрощение .конструкции измерителя °

На чертеже изображена схема измерителя.

Измеритель состоит из расположенных по ходу пучка 1 излучения первого преобразователя 2 излучения и второго преобразователя 3 излучения, а также первого алгебраического сумматора 4 напряжений с первым и вторым 15 входами 5 и 6, второго алгебраического сумматора 7 напряжений с первым и вторым входами 8 и 9, умножителя-делителя 10 напряжений с первым, вторым и третьим входами 11, 12 и 13 и 20 индикаторного прибора 14.

Измеритель работает следующим образом.

Пучок 1 излучения проходит первый преобразователь 2 излучения и второй 25 преобразователь 3 излучения, выполненные в виде болометрических решеток из различных материалов. За счет частичного поглощения энергии излучения и нагрева сопротивление боло- 30 метрических решеток изменяется и появляются сигналы на выходах первого и второго преобразователей 2 и 3 излучения соответственно U è U, которые могут быть выражены следующим образом:

u,=, »Я )ав т„ Я ) ; И)

S 5

gIpq) ., ),,

5 5 . где „, у„, q у — соответственно коэффициенты при линейном и квадратичном члене коэффициента преобразования первого преобразователя 2 излучения и второго преобразователя 3 излучения;

З (R,4) — пространственно-временное распределение интенсивности по сечению пучка излучения;

5 — поверхность интегрирования (апертура преобразователей излучения).

Обобщенная площадь сечения пучка излучения определяется по формуле

3 R,C (kS и 32Rp, 453k,(3j ин

5 ии

rpe Фин — длительность времени интегрирования

Для стационарной функции пространственного распределения интенсивности излучения обобщенную площадь сечения пучка излучения можно выразить из (1), (2) и (3) через выходные сигналы преобразователей излучения: (»,,-т„о,) т,,- »,,) " (.,u,- А))т,u,-», ) М-»") (4) где )4 - масштабный множитель.

Для получения сигналов, пропорци,„ »b (»u„- „и, ) (,и„- „и,) соответственно, отношение коэффициента передачи по первому входу 5 к коэффициенту передачи по второму входу 6 для первого алгебраического сумматора 4 напряжений обратно пропорционально 1. / ъ., а отношение

1 коэффициента передачи по первому входу 8 к коэффициенту передачи по второму входу 9 для второго алгебраического сумтатора 7 напряжений обратно пропорционально и „ / »)2 .Умножитель-делитель 10 выполняет возведение в .квадрат сигнала с выхода первого алгебраического сумматора 4 напряжений и деление его на сигнал с выхода второго алгебраического сумматора 7 напряжений, Выбором масштабного множителя К достигается измеренйе-обобщенной площади сечения пучка в заданных единицах, например в см2 .

В одном из макетных образцов преобразоьатели излучения выполнены в виде болометрических решеток из никелевого микропровода диаметром

40 мкм (т „=0,219 В/Дж; р =0,245

6 В-см 1 Π— — -) и медного микропровода

Дж

В диаметром 30 мкм (1 .=0,138 —;

=О) с шагом 2 мм. Алгебраические сумматоры напряжений построены на основе операционных усилителей типа

К1 0УД8, умножитель-делитель напряжений — на основе логарифмических

1179113

Со с тавитель Г. Плешк ов

Редактор И.Рыбченко Техред М.Надь Корректор Е.Рошко

Заказ 5651/39 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 усилителей, в качестве которых использованы операционные усилители тйпа К140УД8 с нелинейными обратными связями, 4

Предлагаемый измеритель позволяет определять обобщенную площадь сечения пучка излучения порядка О, 120 см с погрешностью не более 207.