專利名稱：熱管式激光功率、能量計的制作方法
技術領域：
本發明涉及強激光功率、能量的測量儀器領域。
強激光功率、能量探測儀由激光接收器和顯示器組成，接收材料承受激光束能力的問題一直是困擾人們的技術難題，為解決這一問題，一般采用耐高溫的吸收材料，擴束，多次反射吸收等辦法來解決，如美國百萬焦卡計，采用了上述方法，其總重量達一噸，冷卻時間長達32小時，相隔16小時以上才能進行第二次測量，總不確定度達13％，使用極不方便，測量結果不盡人意。
本發明的目的是提供一種結構緊湊，使用方便，省時，測量精確度高的強激光功率，能量測量儀。
本發明的具體實施辦法是引入了熱管技術，利用熱管的高效導熱性能，把接收處的熱量迅速轉移，并快速降到腔體的等溫溫度。熱管是用雙層壁圓管的腔形熱管制作，傳熱介質在管壁間流動，將熱管盤成曲線或折線狀，光斑大時管口制成錐口或喇叭口內壁鍍金。內腔內壁作為激光束的接收腔，尾端捏扁焊死。激光束進入接收腔后，沿管壁多次反射，并逐次吸收。用溫度傳感器測出腔體溫升值，再用熱方程式計算總升溫熱量，并用電功定標驗證，達到測量強激光功率、能量的目的。待該裝置冷卻后，再進行第二次測量。為了縮短測量間隔時間，加快冷卻速度，在腔體外部安置自來水噴淋裝置和風力干燥裝置，使接收部分迅速冷卻，恢復到可進行第二次測量的狀態，一般間隔時間可縮短至15分鐘以內。對于用于不同量程熱管的材料用量m可用下式計算m＝Q/ΔT×C其中m為材料量，Q為激光輻射能量，ΔT為探測器測溫范圍，C為材料比熱。
本發明具有以下特點1、熱管導熱極快，能將激光接收面上的熱能迅速轉移，降低溫度，形成等溫腔，防止了接收腔材料的破壞；2、冷卻時間短，測量間隔短，使用方便；3、測量精確度高；總不確定度3σ＜3％；4、在熱管工作介質部位附上電加熱絲，做成由電功定標的絕對型探測器；5、量限寬，可承受107J能量、106W功率測量。
本發明的附圖如下圖1為腔狀熱管繞成螺紋狀的強激光探測器示意圖。
圖2為腔狀熱管盤成圓盤狀的強激光探測器示意圖。
圖3為具有散熱體的平面狀接收器示意圖。
圖4為具有散熱體的錐腔狀接收器示意圖。
圖中1為熱管，2為喇叭口接收腔，3為散熱體，4為平面接收器，5為錐腔接收器。
本發明的實施例結合
如下實施例1用紫銅制成的腔型熱管2米長(約15公斤)繞成螺旋狀(如圖1)，激光入射口制成喇叭狀，腔管尾部捏扁焊死，熱管內壁(即激光束接收腔)分段鍍光亮鉻(或鎳)、拋沙鉻、鉻黑，或者全鍍鉻黑，使其前部自然退化成反光層，激光束進入腔內后沿管壁多次反射，逐次吸收，往返光程＞＞4米，總反射比＜0.1％。
實施例2接收器熱管內壁用圓管盤成圓盤形，外壁面做成扁圓盒，組裝時將圓盤形管(熱管內壁)封裝在扁圓盒內(熱管外壁)，內壁開口引出外壁，內外壁間充熱管工作介質。熱管口(激光入射口)可做成喇叭口或錐形口，內壁鍍金，以適應大光斑光束的測量。
實施例3為保證測量的精度，將熱管懸掛起來，減少接觸面，保證絕熱狀態，或再將熱管封裝在隔絕熱對流的外罩內。
實施例4為保證熱管的進一步快速散熱冷卻，在熱管外面加上第二次冷卻裝置，即在熱管外面加上凸螺紋散熱體或散熱片等其他散熱體(如圖3、4所示)，激光接收處是平面狀或錐腔狀接收體。
權利要求
1.熱管式激光功率、能量計，具有激光接收器和顯示器，其特征是激光接收器用熱管作為導熱結構。
2.根據權利要求1所述的熱管式激光功率、能量計，其特征是熱管繞成曲線或折線狀，在光斑大時激光束接收口部可做成喇叭形或錐腔形并鍍金，尾部捏扁焊死，腔管內壁鍍光亮鉻(或鎳)、拋沙鉻、鉻黑或者全鍍鉻黑，令其前部自然退化成反光層。
3.根據權利要求1所述的熱管式激光功率、能量計，其特征是，熱管內壁用圓管盤成圓盤狀或螺旋狀，外壁面為扁圓盒或無底雙層密封筒，上述內壁封裝在外壁中，內壁開口并引出外壁，在內外壁中填充熱管工作介質。
4.根據權利要求1所述的熱管式激光功率、能量計，其特征是在熱管外面加上散熱體，激光接收處是平面狀或錐狀接收體。
5.根據權利要求1所述的熱管式激光功率、能量計，其特征是在熱管接收腔體外側裝有自來水噴淋裝置和風力干燥裝置。
全文摘要
本發明涉及強激光功率、能量的測量儀器領域，現有的測量儀器接收部分常被激光燒壞，測量精底低。本發明在接收部分采用了熱管技術，將熱管內壁繞成螺旋狀或圓盤狀等，熱管外壁做成管狀或扁圓盒或筒狀，在外側裝自來水噴淋冷卻裝置或風力干燥裝置，縮短測量間隔時間。本發明具有下列特點用熱管做成等溫腔或用熱管高效導熱避免了接收處材料被燒壞，結構緊湊，冷卻時間短，量限寬，能承受10
文檔編號G01J5/12GK1165289SQ9710416
公開日1997年11月19日 申請日期1997年4月29日 優先權日1997年4月29日
發明者王慰平 申請人:王慰平