SU646774A1 - Device for measuring radiation intensity distribution - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее сканирующий элемент, собирающую линзу и приемник излучени  с коллимирующей щелью, св занный через усилитель С осциллографом, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  разрешающей способности, сканирующий элемент выполнен в виде отражающего цилиндра, высота которогр больше максимального размера сечений пучка, расположенного по высоте перпендикул рно траектории сканировани  и установленный с возможностью перемещени  нормально направлению распространени  излучени .^^Ф«г./О) 4^оь <| ^ 4^A DEVICE FOR MEASURING THE DISTRIBUTION OF RADIATION INTENSITY, containing a scanning element, a collecting lens and a radiation receiver with a collimating slit, connected through an amplifier the size of the beam sections located along the height perpendicular to the scanning trajectory and installed with the possibility of moving normally to the direction of propagation Cheney ^^ F "was / O) 4 ^ GL <. | ^ 4 ^

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и предназначено дЛ  измерени  распределени  интенсивности излучени  гку йечен ю луча и, в частности, может быть использовано дл  измерени  расходимости луча лазера непрерывного действи The invention relates to the field of measurement technology and is intended to measure the distribution of the intensity of radiation from a beam of radiation and, in particular, can be used to measure the divergence of a continuous laser beam.

Известны устройства, примен емые дл  измерени  распределени  интенсивности и расходимости излучени  лазеров.Devices are known that are used to measure the intensity distribution and the divergence of laser radiation.

Эти устройства работают в основном методом фокального п тна и регистр11руют на фотопластинке распределение плотности измерени  в фокусе оптической системы. Устройства подобного типа работают в ограниченном спектральном, и энергетическом диапазоне, св занном с чувствительностью и линейностью йсполбэуемого фотоматериала.These devices operate mainly by the focal spot method and register on the photographic plate the distribution of the measurement density in the focus of the optical system. Devices of this type operate in a limited spectral and energy range associated with the sensitivity and linearity of the photo material being photographed.

Наиболее близким по технической сущности fc предложенному устройству  вл етс  известное устройство, содержащее сканируюпщй злемент, собирающуй линзу, приемник излучени  с коллимирунлцей щелью,, св занный через усилитель с осциллографом. Однаkp такие устройства имеют существенные недостатки. Сканирующий элемент, в среднем по времещ, по1лощает (или отражает) большую часть мощности излучени , что исключает возможность работы с излучением Одновременно с проведением измерени , а при значительной мощности излучени  вызьгоает необходимость его Охлаждени . Дл  получени  высокого п ространственного разрешени  необходимо иметь в нем отверсти  стохгь малых размеровThe closest in technical essence fc to the proposed device is a known device containing a scanning element, collecting a lens, a radiation receiver with a collimated loop, connected through an amplifier with an oscilloscope. However, such devices have significant drawbacks. The scanning element, on the average in terms of displacement, absorbs (or reflects) most of the radiation power, which eliminates the possibility of working with radiation Simultaneously with the measurement, and with a significant radiation power, it is necessary to cool it. To obtain a high spatial resolution, it is necessary to have holes of small sizes in it.

Что их Изготовление становитс  техно-- , ./.That their Manufacture becomes techno--, ./.

логически сложным (дл  измерени  разме ра фокусного п тна СО - лазера нёобходимы отверсти  размером в несколько дес тков микрон).logically complex (for measuring the size of the focal spot of a CO laser, holes of several tens of microns are needed).

Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности.,,The aim of the invention is to increase the resolution. ,,

Указанна  цель достигаетс  тем, что сканирующий элемент выполнен в виде отражающего цилиндра, высота которого больше максимального размера сечени  пзгчка, расположенного по высоте перпендикул рно траектории сканировани  и установленньй с возможностью перемещени  нормально направлению распространени  излучени .This goal is achieved by the fact that the scanning element is designed as a reflecting cylinder, the height of which is greater than the maximum size of the cross section, which is located perpendicular to the scanning trajectory and which is installed with the ability to move normally the direction of radiation propagation.

На фиг. 1 изображена схема измерени ; на фиг. 2 - двигатель с установленным на его валу отражающим цилиндром; на фиг. 3 - схема по сн юща  отражение излучени  от цилиндраFIG. 1 shows a measurement circuit; in fig. 2 - engine with a reflecting cylinder mounted on its shaft; in fig. 3 is a diagram illustrating reflection of radiation from a cylinder.

Из источника 1 излучени  (например лазера) измер емьй световой поток попадает на зеркально отражающий цилиндр 2 с размером вдоль его оси превосход щим наибольший размер сечени  потока. Цилиндр установлен на вап 3 электродвигател  4 так, что ег ось перпендикул рна оси вала. Падающее на цилиндр .2 излучение отражаетс  от него, приобрета  расходимость (цилиндр работает как дефокусирующа  линза в плоскости, перпендикул рной его оси). Йоэтому в коллимирувдую щель 5 экрана 6 попадает лишь часть потока излучени , отражаема  узкой полоской. Проход щее в щель 5 излучение собираетс  линзой 7 на приемнуюплощадку фоторезистора 8, который используетс  в качестве приемника излучени . Сигнал с фоторезистора 8 через усилитель 9 подаетс  на вход осгщллографа 10, на который подаетс  также сигнал синхрониза1щи с работой двигател  4. Так .как на фоторезистор попадает излучение лишь с узкой полоски, то ширина этой полоски и определ ет простраЧ ственное разрешение. Ширина полоски определ етс  диаметром цилиндра и углом в , величину которого легко мен ть, измен   рассто ние от цилиндра до экрана 6 или размер коллимирую щей щели. .. From the radiation source 1 (for example, a laser), the measured light flux enters the specularly reflecting cylinder 2 with a size along its axis exceeding the largest size of the flow cross section. The cylinder is mounted on the wap 3 of the electric motor 4 so that its axis is perpendicular to the axis of the shaft. The radiation incident on the cylinder .2 is reflected from it, acquiring a divergence (the cylinder works as a defocusing lens in a plane perpendicular to its axis). Therefore, only part of the radiation flux reflected by a narrow strip enters the collimated space 5 of screen 6. The radiation passing through the slit 5 is collected by the lens 7 to the receiving area of the photoresistor 8, which is used as a radiation receiver. The signal from the photoresistor 8 through the amplifier 9 is fed to the input of the oscillograph 10, which also receives a synchronization signal from the engine 4. So, as the photoresistor receives radiation only from a narrow strip, the width of this strip determines the spatial resolution. The width of the strip is determined by the diameter of the cylinder and the angle in, the value of which is easy to vary, by changing the distance from the cylinder to the screen 6 or the size of the collimating slit. ..

При вращении вала двигател  цилиндр движетс  поперечно распространению излучени , т.е. отражакща  на приемник полоска перемещаетс  по сечению луча. Поэтому зависимость выходного сигнала приемника от времени дает распределение интенсивности по координате, совпадающей с направ- ением перемещени  цилиндра. Подава  сигнал с фоторезистора на осциллограф , получим на экране распределение интенсивности по этой коо)динате . Дл  получени  распределени  по другой координате нужно повернуть устройство так, чтобы цилиндр перейещалс  по сечению луча в направлении соответствующей координатйWhen the engine shaft rotates, the cylinder moves transversely to the propagation of radiation, i.e. Reflecting on the receiver the strip moves along the beam section. Therefore, the dependence of the output signal of the receiver on time gives the distribution of the intensity over the coordinate that coincides with the direction of the moving cylinder. Given the signal from the photoresistor to the oscilloscope, we obtain on the screen the intensity distribution along this co-dinate. To obtain a distribution along another coordinate, the device must be rotated so that the cylinder moves over the beam section in the direction of the corresponding coordinates.

Использование цилин рической отражающей поверхности позвол ет получить высокое пространственное разрешение , вплотьДО размеров пор дка длины волны излучени  без изготовлени  технологически сложных экранов с малыми отверсти ми. Высокое прост ранственное разрешение позвол ет проводить измерение в области фокусного п тна. Так как дл  измерени  используетс  лишь мала  дол  мощности , то устройство позвол ет проводить измерени  характеристик лазеров 74 с мощностью излучени  от милливатт, ограниченной чувствительностью прием ; .НИКОВ излучени , до дес ткбв кило- . ватт, ограниченной разрушением отт ражающей поверхности под/-действием излучени .The use of a cylindrical reflective surface allows a high spatial resolution to be obtained, up to a size of the order of the radiation wavelength without the manufacture of technologically complex shields with small openings. High spatial resolution allows measurement in the focal spot area. Since only a small fraction of the power is used for the measurement, the device makes it possible to measure the characteristics of lasers 74 with a radiation power of milliwatts, limited reception sensitivity; .NIKOV radiation, up to ten tkbv kilo-. watts limited by the destruction of the reflecting surface under the action of radiation.

J 0UZ.ZJ 0UZ.Z

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее сканирующий элемент, собирающую линзу и приемник излучения с коллимирующей щелью, связанный через усилитель С осциллографом, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, сканирующий элемент выполнен в виде отражающего цилиндра, высота которого больше максимального размера сечений пучка, расположенного по высоте перпендикулярно траектории сканирования й установленный с возможностью перемещения нормально направлению распространения излучения.DEVICE FOR MEASURING THE RADIATION INTENSITY DISTRIBUTION, comprising a scanning element, a collecting lens and a radiation receiver with a collimating slit connected through an amplifier With an oscilloscope, characterized in that, in order to increase the resolution, the scanning element is made in the form of a reflecting cylinder, the height of which is greater than the maximum size sections of a beam located in height perpendicular to the scanning path and installed with the ability to move normally to the direction of propagation of radiation cheniya. ΤΖΖ9ΗΓ^η,,ηΞΤΖΖ9ΗΓ ^{η ,,} ηΞ