石墨锥型高能激光全吸收能量计设计

在高能激光能量计吸收体上很长时间内均存在较大的温度梯度,这导致吸收体真实温度的测量非常困难,材料的比热、传感器的响应度和吸收体的热损失对测量准确度的影响较显著,模拟了吸收体上温度场特性,提出了一种利用多个分立的热电偶传感器测量吸收体的温升的方法,通过对热电偶的间距以及在吸收体中的深度加以控制,可以准确地反映吸收体上每一小部分的平均温度,从而达到对比热和传感器响应度修正的目的;采取措施大幅降低热损失比例,并结合实际温度场分布和系统热平衡时间对热损失可以获得热损失占比;利用光线追迹方法可以大幅简化吸收体吸收率研究,以实际光束和吸收腔参数为模拟对象计算了吸收腔的吸收率,并对测量结果进行修正。在分析了系统各个环节的测量不确定度的基础上估算出设计的激光能量计的测量不确定度约为5.8%(k=2),采用现场比对方法验证该测量不确定度的合理性。     

全吸收旋转式高能激光能量计吸收腔设计

为了解决高能激光总能量测量中所面临的抗激光损伤能力问题,设计了一种新型旋转式全吸收激光能量计,具有测量不确定度低、系统结构简单、环境适应性强等诸多优点,尤其在长时间出光的强激光能量测量中具有独特优势。光线追迹软件数值模拟结果表明激光辐照过程中能量逃逸率小于0.3%。利用有限元软件,模拟计算了连续激光辐照下能量吸收体的温度场分布和最高温升情况,给出了热吸收体最高温升与旋转速度的关系,分析了测温探测器安装深度对温度传感器测温曲线的影响。该旋转式能量计完全可以满足数十兆焦耳激光能量测量要求,也为更高能量的激光参数测试提供了一种全新的技术手段。     

大口径高能量激光测量中后向散射能量研究

锥形吸收腔高能量激光能量计测量过程中的后向散射能量分布是影响测量准确度的一个关键参量.依据锥形腔能量计内表面与入射激光相互作用的光学定律,推导了能量计内入射激光光束能量的分布函数;并结合复化辛普森数值计算方法,计算分析了当能量计反射系数一定,而入射激光光束直径与吸收腔直径之比不同时,锥形吸收腔开口处光功率密度分布和后向散射总功率.计算结果表明,对于大口径高能量激光,后向散射能量损失将达到0.5%至2.5%左右.根据后向散射光功率密度分布计算得到后向散射总能量,对测量结果进行修正,将有效改善高能量激光能量测量准确度.     

高能激光量热式能量探头的研制

针对输出功率数千瓦的连续波激光能量测量需要,研制了一种量热式高能激光能量探头.该探头主要由高纯石墨激光能量吸收体、测温热电偶、绝热陶瓷等组成.重点介绍了探头的研制和通过探头温升回推激光能量的计算方法研究,以及探头测量标定工作.所研制的能量探头耐受激光破坏能力强、结构紧凑,可以组装成阵列,用于大面积高能激光束的能量分布测量.     

PT-l型微激光能量计

一、引言 随着激光技术的进展,面吸收(表面涂黑或碳锥)能量计已不能很好地适应高功率激光脉冲能量的测量,因为吸光层的瞬时温升⊿T与吸光层的吸收系数A、单位面积上的能量密度E以及激光作用时间⊿t有关,当⊿t很短时,吸光层表面容易被强激光打坏。因此,近年来研制强激光脉冲能量测量的体吸收能量计发展很快。体吸收就是吸收体的吸收过程是在整个体积内进行的,使接收表面不会产生局部高温,因此,可以承受更高的能量密度。     

大能量长脉冲激光能量计吸收体温度特性

以大能量长脉冲激光能量的准确测量需求为牵引,针对激光能量计吸收体温度特性进行了数值分析研究。结果表明:吸收体内壁温度随脉冲结构呈周期性振荡,随着壁深的增加,震荡幅度迅速地降低,吸收体外壁温度周期性消失。单脉冲能量相同时,脉宽越短,吸收体内壁温升越高;重复频率越高,吸收体内壁温升越高。而总能量相同时,重复频率越高,内壁温升越低。通过对吸收体结构的优化设计,不仅能够获得序列长脉冲激光的总能量,而且可以获得低重频（一般不大于10 Hz）序列脉冲激光的每个脉冲能量,从而为长脉冲激光能量计的设计及应用等提供参考依据。     

美国国家标准局激光功率和能量测量现状

美国国家标准局(NBS)主要从事激光功率和能量测量用的电校准量热计的设计和研制。这些量热计是作力国家标准,校准激光功率计和能量计。通过这些标准量热计,对各种不同波长和功率能量范围的功率计和能量计,提供激光测量服务。本文简述这些测量的现状。     

快平衡全吸收式高能激光能量计

基于量热原理研制了固态全吸收式高能激光能量计。通过对能量吸收模型的数值分析,设计了分段隔热式激光吸收腔体,该腔体具备较高的抗激光破坏阈值、快速热平衡特性和高能量吸收率。设计了适用于分段式腔体测温的温度场探测器阵列,并依据温度场信号特征提出了用于激光能量计算的能量沉积算法。该算法对于强度空间分布不规则的高能激光能量还原计算具有良好的适应性。验证实验结果表明,该能量计在数百千焦耳的量程范围内具有较好的重复性和测量精度。     

激光雷达散射截面的比对测量法及其精度检测

野外目标激光雷达散射截面(LRCS)的测量通常使用比对测量方法.该方法受到测量系统激光光束模式,激光功率稳定性,大气吸收、散射和湍流,背景的激光漫反射回波,系统探测电路噪声等因素的影响.其中,测量系统激光光束模式是最重要的影响因素,造成了比对测量方法中LRCS测量精度难以客观、全面检测的问题.因此,在介绍LRCS的比对...     

中红外高能激光光斑探测器

为定量测量中红外高能激光的总能量和功率密度时空分布,采用热吸收和光电量热复合相结合的测量方法,通过热吸收体温度场分布数值计算和探测器结构设计,研制了可用于长脉冲中红外高能激光测量的光斑探测器.探测器由量热堆、光电量热复合探测阵列、测温单元、数据采集单元和信号处理单元等儿部分组成.有效测量面积为12 cm×12 cm,光斑测量空间分辨率为2.4 cm,时间分辨率为25 Hz,总能最测晟不确定度小于10%,功率密度测量不确定度小于7%.实验表明,该探测器可测量最大能量超过50 kJ的数秒级脉冲中红外激光,采用该方法,可实现大面积、高能最和高空间分辨的高能激光光斑测量.     

电能表检定中若干问题的分析

随着我国社会经济与科技的快速发展,电能越来越成为我国公民进行正常活动的重要因素,而电能表是作为电能计量的唯一设备,因此我国对电能表的需求数量也在不断增加.为了满足如今电力行业中对电能表准确性以及功能性的要求,我国电能表市场出现了多种多样电能表,这些电能表无论是在结构、准确度还是在功能上较之以前的都有了很大的进步,提升了我国电能计量的准确性以及功能性.     

提高近程脉冲激光探测系统精度研究

为了提高脉冲激光引信探测系统对距离的判别精度,分析了主要的误差来源。利用恒比定时原理,采用浮动阈值电路来消除脉冲激光引信回波信号强弱变化造成的测距误差;同时利用引信炸高已知的特点,用测量距离和设定距离进行比较来减小±1误差。实验证明,该系统在满足激光引信体积,实时性,抗干扰,功耗的前提下,提高了测量精度。     

简易型大直径激光束功率能量在线测量装置

为了在大口径激光能量在线测量装置的设计过程中消除光斑不均匀性、强度随机性以及光束偏轴等造成的影响,提出了一种简易方法,利用普通漫射片透射取样,先将光束缩束尽量消除其各种空间信息,仅保留其强度信息,并保让取样点仅位于漫散射覆盖区域,消除透射分量及光束的偏振态的影响,同时保让取样点到漫射片之间距离远大于漫射片上光斑的尺寸,...     

JK-80大口径激光能量计

JK-80大口径激光能量计是国家科技“六五”攻关项目,1986年12月通过了技术鉴定,为国内测量百焦耳以上,功率密度达10~9 W/cm~2的大口径脉冲激光束能量,提供了一个新的测试仪器.大口径激光能量计主要由两部分组成:JK-80能量计探头和JK数字能量表.探头用来接收激光辐射;数字能量表用来直接显示激光能量值.大口径激光能量计的突出优点是:由于采用了     

电流互感器在电功率测量表中的应用

电流互感器主要是用于保证电功率测量表的测量准确性。文中针对电流互感器的原理及其在电功率表中的应用进行了阐述,并对电流互感器在电功率测量表中的作用进行了分析说明。这对在使用过程中提高电功率测量仪器的精确度和准确性、减少计量误差、降低安全隐患具有一定作用。     

交流电能表在计量检定中的常见故障及处理方法

交流电能表是计量电能的主要工具,其计量检定的精准度直接关系着电能表的后期使用,以及用户和电力企业之间的利益关系.然而,交流电能表在计量检定当中的一些常见故障,严重影响了交流电表的使用.本文在介绍交流电能表种类的基础上,就不同类型交流电能表的计量检定故障及处理方法进行了探究.     

通用原子公司高能激光器研制进展

通用原子（航空系统）公司高能激光器得到了高能液体激光区域防御系统（HELLADS）计划的经费支持,目前已发展到第3代系统,并通过了美国政府验收。首先对HELLADS计划相关信息进行了梳理,分析了其产生背景、研制阶段、支持经费和相关技术进展。其次详细研究了通用原子公司高能激光器的系统结构、技术路线、抽运方式、技术特点和性能指标。通过综合分析可知,通用原子公司第3代高能激光器模块采用紧凑的锂离子电池提供电力,输出功率为75kW,光束质量β < 2,电光效率接近30%,模块尺寸为1.3m×0.4m×0.5m,重量/功率比为4kg/kW,持续运行时间超过30s,适合于安装在各种小型战术平台上。最后评述了该激光器输出功率定标放大的技术途径,探讨了其后续发展方向。