Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя

Реферат: Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя утримує дріт з дзеркальною поверхнею, закріплений на диску, що має можливість обертатися навколо осі, паралельній осі променя, та пересікати його поперек під прямим кутом, чутливі до променя датчики з діафрагмами на вході, які встановлені на кінцях взаємоперпендикулярних діаметрів кіл, які пересікаються у центрі попереку променя, а другі кінці діаметрів поєднані на осі обертання дроту. Поперек дроту виконано багатогранним та під час перетинання променя він обертається навколо своєї осі. UA 121891 U (12) UA 121891 U UA 121891 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель призначена для аналізу структури лазерного променя та може використовуватися в технологічному обладнанні лазерних установок з лазерами безперервного режиму роботи. Аналогічні завдання виконує аналізатор лазерного променя [1], який утримує систему вузьких похилих дзеркал, укріплених в стінці втулки, яка має можливість обертатися навколо осі, паралельній осі променя для перетину дзеркалами його попереку, причому для аналізу відбитих ними плоских променів встановлено в оптичній прив'язці фото датчик із вхідною діафрагмою, а дзеркала встановлені під різними кутами до осі втулки. Недоліком відомої конструкції є його обмежена можливість - одно координатний аналіз розподілу потужності в променя вздовж вертикальної його осі, чого замало для побудови трьох мірної енергетичної структури променя. Відома також схема аналізатору розподілу потужності у попереку лазерного променя [2], який утримує дріт з круглим попереком та дзеркальною поверхнею, встановлений в диск, що має можливість обертатися навколо осі, паралельній осі променя, та пересікати його поперек під прямим кутом, причому чутливі до променя датчики з діафрагмами на вході встановлені на кінцях взаємно перпендикулярних діаметрів кіл, які пересікаються у центрі попереку променя, а другі кінці діаметрів поєднані на осі обертання дроту. Недоліком цієї схеми пристрою є безперервний характер надходження інформаційних сигналів до датчиків у вигляді відбитих поверхнею дроту плоских променів, що утруднює їх обробку для формування графіку розподілу потужності у попереку променя та потребує використання датчиків особливого типу, наприклад, виключено застосування найбільш поширених фото електричних та піроелектричних, які потребують імпульсного інформаційного сигналу. Метою корисної моделі є спрощення елементної бази пристрою шляхом створення імпульсного режиму надходження відібраних порцій енергії до датчиків. З цією метою аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя, який утримує дріт з дзеркальною поверхнею, закріплений на диску, що має можливість обертатися навколо осі, паралельній осі променя, і пересікати його поперек під прямим кутом, та чутливі до променя датчики з діафрагмами на вході, які встановлені на кінцях взаємно перпендикулярних діаметрів кіл, що пересікаються у центрі попереку променя, а другі кінці діаметрів поєднані на осі обертання дроту, відрізняється тим, що поперек дроту виконано багатогранним та під час перетинання променя він обертається навколо своєї осі. На фіг. 1 та фіг. 2 наведено схему аналізатору, де позначено: 1 - лазерний промінь; 2 - дріт із дзеркальною багатогранною поверхнею; 3 - діафрагми, які встановлені на вхідних вікнах чутливих датчиків 4 та 5; 6 та 7 - плоскі промені, які відбиті поверхнею дроту 2 в бік датчиків 4 та 5 при його находжені в лазерному промені; 8 - диск, на якому закріплено дріт, з можливістю обертання навколо своєї осі (R); 9 - привод обертання диску 8; 10 - ролик з поверхнею, покритою гумою, який знаходиться у фрикційному зв'язку з бічною поверхнею диску 8 та насаджений на дріт 2; 11 та 12 - кола, в кінцях діаметрів яких встановлені чутливі датчики 4 та 5. Налагодження та використання аналізатору складається з його позиціювання відносно променя та взаємного розташування складових елементів один відносно іншого. Для реалізації схеми відбору порцій енергії променя 1 одночасно на два датчика 4 і 5 із різних точок попереку променя їх розташовують на кінцях взаємно перпендикулярних діаметрів двох кіл 11 і 12, а в суміщених інших кінцях діаметрів цих кіл встановлено вісь диску 8 з приводом 9 та дріт 2, забезпечений роликом 10 - приводом одночасного обертання дроту навколо своєї осі. При обертанні диску 8 (R) дріт 2 пересікає перетин променя в площині, перпендикулярній його осі 1. В цій площині з обох боків дроту, звернених в бік датчиків 4 і 5, формується два плоскихпроменя шириною, рівною ширині грані дроту та довжиною, рівною довжині хорди кола (11 або 12), вздовж якої в цей час знаходиться дріт. Плоскі промені 6 і 7, нормальні до поверхні дроту, направляються в бік датчиків 4 та 5 і обрізуються отворами в діафрагмах 3 і 4, що локалізує точку В відбору порцій енергії для формування амплітуди потужності, причому по мірі пересічення дротом перетину променя відповідно до законів геометрії ця точка буде змінювати своє положення в перетині променя 1, рухаючись вздовж відрізків кіл 11 та 12, на кінцях діаметрів яких встановлено датчики 4 і 5. Ці відрізки кіл 11 і 12, враховуючи їх діаметри, можуть вважатися відрізками прямих, тобто за час переміщення дроту в промені в апертури датчиків будуть одночасно надходити інформаційні сигнали у вигляді точкових порцій енергії променя майже з взаємно перпендикулярних діаметрів. За умови відповідної їх цифрової обробки будується трьох мірний графік розподілу потужності в поперек променя. Одночасне обертання дроту навколо своєї осі (0) періодично перериває безперервні сигнали, що дозволяє 1 UA 121891 U 5 10 використовувати імпульсні датчики та будувати графіки у вигляді кривих, огинаючих амплітуди цих сигналів. Таким чином за допомогою найбільш поширених датчиків (фотоелектричних або пірометричних) спрощується обробка інформації та визначення об'ємного виду розподілу потужності в попереку променя, тобто поставлена мета досягнута. Джерела інформації: 1. Котляров В.П. Технологічне оснащення лазерних комплексів. Підручник. Електронне видання. Київ: НТУУ «КПІ», 2013. - 592 с. рис. 4.18, стор 134. 2. Арнольд П. Прибор анализа распределения плотности энергии в лазерном луче во время обработки материала. // Optoelectron. Mech. Vartr.: 6 Kongr.: Laser 83, Optoelectron, Mimchen, Dez., 1983. Berlin e-a- 1984 С. - 264-269. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя, який утримує дріт з дзеркальною поверхнею, закріплений на диску, що має можливість обертатися навколо осі, паралельній осі променя, та пересікати його поперек під прямим кутом, чутливі до променя датчики з діафрагмами на вході, які встановлені на кінцях взаємоперпендикулярних діаметрів кіл, які пересікаються у центрі попереку променя, а другі кінці діаметрів поєднані на осі обертання дроту, який відрізняється тим, що поперек дроту виконано багатогранним та під час перетинання променя він обертається навколо своєї осі. 2 UA 121891 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3