ГОСТ 25212-82 Лазеры. Методы измерения энергии импульсов излучения (с Изменением N 1).

     ГОСТ 25212-82

Группа Т35

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 ЛАЗЕРЫ

 Методы измерения энергии импульсов излучения

 Lasers. Methods for measurement of one pulse energy

Дата введения 1983-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12.04.82 N 1500

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 27.11.87 N 4293

6. ИЗДАНИЕ (декабрь 2003 г.) с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1987 г. (ИУС 2-88)

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения энергии излучения лазеров, работающих в режиме однократного импульса, серии импульсов и периодической последовательности импульсов (частотном):

А - метод прямых измерений;

Б - метод измерения с использованием ослабителя;

Г - метод измерения с использованием измерителя средней мощности;

Д - метод измерения с использованием формирователя серии импульсов.

Метод А применяют, когда значение энергии импульса (серии импульсов) излучения лазера лежит внутри энергетического диапазона измерителя энергии.

Метод Б применяют, когда значение энергии импульса (серии импульсов) излучения лазера превышает верхний предел энергетического диапазона измерителя энергии.

Методы Г и Д применяют для измерения энергии импульса излучения лазера, работающего в режиме периодической последовательности импульсов.

Методы А, Б и Г применяют для измерения энергии серии импульсов, длительность которой находится внутри временного диапазона измерителя энергии.

Метод В измерения с использованием фотометра сравнения приведен в приложении 1.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении 2.

Стандарт следует применять совместно с ГОСТ 24714.

 1. МЕТОД А

1.1. Принцип измерения

1.1.1. Измерение энергии импульса излучения основано на преобразовании энергии лазерного излучения в электрическую, тепловую или механическую энергию.

1.2. Аппаратура

1.2.1. Схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств должна соответствовать приведенной на черт.1.

1 - исследуемый лазер; 2 - оптическая система; 3 - средство юстировки; 4 - измеритель энергии

Черт.1

1.2.2. Перечни рекомендуемых средств измерений и вспомогательных устройств приведены в приложении 3.

1.2.3. Оптическая система должна обеспечивать распространение лазерного излучения в заданном телесном угле и попадание пучка лазерного излучения на приемную площадку измерителя энергии. При этом плотность мощности (энергии) лазерного излучения на выходе оптической системы не должна превышать предельно допустимую для измерителя энергии.

В качестве элементов оптической системы могут применяться экраны, диафрагмы, линзы или другие вспомогательные устройства.

Коэффициент ослабления лазерного излучения оптической системой должен соответствовать указанному в нормативно-технической документации с погрешностью не более 5%.

Если размеры поперечного сечения пучка и плотность мощности (энергии) лазерного излучения не превышают размеров приемной площадки и предельно допустимой плотности мощности (энергии) измерителя энергии соответственно, оптическую систему не применяют.

1.2.4. Средство юстировки должно обеспечивать прохождение оси диаграммы направленности пучка лазерного излучения через центры приемных площадок средств измерений и вспомогательных устройств.

В качестве средства юстировки рекомендуется применять визуализатор, газовый лазер непрерывного режима работы в видимой области спектра с расходимостью не более 10’ или другие вспомогательные устройства.

1.2.5. Энергетический, спектральный, временной диапазоны измерителя энергии должны обеспечивать измерение параметров излучения исследуемого лазера.

Допускается основная погрешность измерителя энергии не должна превышать 15%.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. Подготовка и проведение измерений

1.3.1. Устанавливают исследуемый лазер, средства измерений и вспомогательные устройства и подготавливают их к работе в соответствии с нормативно-технической документацией на них.

1.3.2. Включают исследуемый лазер.

1.3.3. Добиваются попадания пучка лазерного излучения в центр приемной площадки оптической системы и измерителя энергии перемещением исследуемого лазера, оптической системы или измерителя энергии. Контроль прохождения лазерного излучения осуществляют визуально по ГОСТ 24714 или с помощью визуализатора.

Если в качестве средства юстировки используют газовый лазер, то исследуемый лазер включают после процесса юстировки.

1.3.4. Включают измеритель энергии и определяют энергию лазерного излучения.

1.4. Обработка результатов

1.4.1. Энергию импульса лазерного излучения

вычисляют по формуле

,                                                          (1)

где

- показания измерителя энергии, Дж;

- коэффициент ослабления оптической системы.

(При отсутствии оптической системы

равно 1).

1.5. Показатели точности измерения

1.5.1. Погрешность измерения энергии импульса излучения находится в интервале ±20% при доверительной вероятности 0,95. Расчет погрешности измерения приведен в приложении 4.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 2. МЕТОД Б

2.1. Принцип измерения

2.1.1. Измерение энергии импульса излучения основано на измерении известной доли энергии лазерного излучения.

2.2. Аппаратура

2.2.1. Схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств должна соответствовать приведенной на черт.2.

1 - исследуемый лазер; 2 - ослабитель; 3 - оптическая система; 4 - измеритель энергии;

5 - средство юстировки

Черт.2

2.2.2. Ослабитель должен обеспечивать поглощение или отражение известной доли энергии лазерного излучения

.

Коэффициент ослабления ослабителя (ответвителя) должен отвечать условию

,                                                              (2)

где

- энергия импульса лазерного излучения, указанная в стандартах или НД на лазеры, Дж;

- верхний предел измерения измерителя энергии, Дж.

Коэффициент ослабления ослабителя (ответвителя) должен быть определен с погрешностью не более 5%.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.3. Оптическая система, измеритель энергии, средство юстировки - по пп.1.2.3-1.2.5 настоящего стандарта.

2.3. Подготовка и проведение измерений

2.3.1. Устанавливают исследуемый лазер, средства измерений и вспомогательные устройства.

2.3.2. Подготовка к измерениям - по пп.1.3.2 и 1.3.3, при этом излучение должно проходить также через центр ослабителя.

2.3.3. Проведение измерения - по п.1.3.4.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Энергию импульса лазерного излучения

вычисляют по формуле

,                                                         (3)

где

- показание измерителя энергии, Дж;

- коэффициент ослабления, равный произведению коэффициента ослабления оптической системы и коэффициента ослабления ослабителя.

2.5. Показатели точности измерения

2.5.1. Показатели точности - по п.1.5.1.

 3. МЕТОД Г

3.1. Принцип измерения

3.1.1. Измерение энергии импульса излучения основано на измерении средней мощности и частоты повторения импульсов излучения лазеров.

3.2. Аппаратура

3.2.1. Схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств в зависимости от значения энергии (средней мощности) излучения исследуемого лазера указана на черт.1 или 2, где измеритель энергии замещается измерителем средней мощности лазерного излучения и частотомером.

3.2.2. Спектральный, энергетический и временной диапазоны измерителя средней мощности должны обеспечивать измерение параметров излучения исследуемого лазера.

3.2.3. Переходная характеристика измерителя средней мощности с ненормированной частотой должна обеспечивать режим измерения средней мощности периодической последовательности импульсов лазерного излучения. Время нарастания переходной характеристики измерителя средней мощности должно быть не менее 50

, где

- период следования импульсов лазерного излучения. Допускаемая основная погрешность измерителя средней мощности не должна превышать 15%.

3.3. Подготовка и проведение измерений

3.3.1. Подготовка к измерению - по пп.1.3.1-1.3.3 или пп.2.3.1, 2.3.2.

3.3.2. Включают измеритель средней мощности.

3.3.3. Измеряют среднюю мощность лазерного излучения.

3.3.4. Измеряют частоту повторения импульсов лазерного излучения по ГОСТ 25213.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Вычисляют энергию импульса излучения

по формуле

,                                                        (4)

где

- показание измерителя средней мощности, Вт;

- частота повторения импульсов лазерного излучения, Гц;

- коэффициент ослабления (пп.1.4.1 или 2.4.1).

3.5. Показатели точности измерения

3.5.1. Показатели точности - по п.1.5.1.

 4. МЕТОД Д

4.1. Принцип измерения

4.1.1. Измерение энергии импульса излучения основано на измерении суммарной энергии и количества импульсов в серии импульсов, выделенной из периодической последовательности импульсов лазерного излучения.