Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя

Реферат: Заявлений аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя, який утримує вузьке похиле дзеркало, розташоване на втулці з приводом її обертання навколо осі, паралельної осі лазерного променя, що перетинає його поперек, а також лінійку фотоелементів, які оптично пов'язані з дзеркалом в момент його знаходження вздовж діаметра попереку променя та підключені до візуалізатора їх фотоструму, що виникає при опроміненні фотоелементів лазерним променем. Фотоелемент, який в лінійці займає середнє положення та отримує сигнал з ділянки на осі променя, встановлено нерухомо на осі обертання втулки з можливістю отримання сигналу з окремої ділянки дзеркала вздовж траєкторії його обертання в межах променя через поворотне дзеркало, що обертається навколо осі, паралельної осі променя, та систему отворів в стінці нерухомої втулки. UA 122361 U (12) UA 122361 U UA 122361 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель призначена для визначення заповнення лазерного променя у попереку енергією випромінювання та може знайти використання в технологічних блоках лазерних технологічних установок для налаштування вибраного режиму випромінювання та визначення якості юстировки резонатора лазера. Відомий пристрій для аналізу розподілу потужності у попереку лазерного променя [1], який утримує приймач енергії лазерного променя матричної конструкції, наприклад на базі піроприймальників або фотоелементів достатньо малої апертури, який підключено до аналогоцифрового перетворювача з тривимірним візуалізатором цифрового сигналу. Недоліком відомого пристрою є тупиковий характер його використання, тобто в перервах процедури з використанням лазерного променя. Більш близьким за схемою та методом використання є аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя, який утримує одне або декілька вузьких похилих дзеркал, розташованих на втулці з приводом її обертання навколо осі, паралельної осі лазерного променя та що перетинають при цьому його поперек, а також лінійку фотоелементів, які оптично пов'язані з кожним із дзеркал в момент їх знаходження вздовж діаметра попереку променя та підключені до візуалізатора їх фотоструму, що виникає при опроміненні фотоелементів лазерним променем. Недоліком схеми вимірювання відомою конструкцією аналізатора є однокоординатне зняття показників розподілу потужності - вздовж діаметра лазерного променя. Задачею корисної моделі є додання створення можливості зняття показників розподілу потужності вздовж двох взаємно перпендикулярних діаметрів перерізу лазерного променя. Поставлена задача вирішується тим, що в аналізаторі розподілу потужності у попереку лазерного променя, який утримує вузьке похиле дзеркало, розташоване на втулці з приводом її обертання навколо осі, паралельної осі лазерного променя, що перетинає при цьому його поперек, а також лінійку фотоелементів, які оптично пов'язані з дзеркалом в момент його знаходження вздовж діаметра попереку променя та підключені до візуалізатора їх фотоструму, що виникає при опроміненні фотоелементів лазерним променем, згідно з корисною моделлю, фотоелемент, який в лінійці займає середнє положення та отримує сигнал з ділянки на осі променя, встановлено нерухомо на осі обертання втулки з можливістю отримання сигналу з окремої ділянки дзеркала вздовж траєкторії його обертання в межах променя через поворотне дзеркало, що обертається навколо осі, паралельної осі променя, та систему отворів в стінці нерухомої втулки. На фіг. 1 та фіг. 2 зображена схема конструкції аналізатора, де прийнято такі позначення: 1 лазерний промінь; 2 - вузьке похиле дзеркало; 3 - втулка, яка має можливість обертатися навколо осі 11, паралельної осі 10 променя 1, від приводу 12-13; 4 - поворотне дзеркало; лінійка фотоелементів 5; 5* - фотоелемент, встановлений нерухомо на торці осі 11 та оптично пов'язаний з центром променя 1; 6 - нерухома втулка з системою отворів, які формують набір інформаційних сигналів від дзеркала 2 із точок променя 7 вздовж траєкторії 9 обертального руху центральної ділянки дзеркала 2; 8 - вісь попереку променя 2. 14 - стійка пристрою. На фіг. 3 зображено результат цифрової обробки, тарування та об'ємного представлення на екрані візуалізатора фотоструму від фотоелементів. Пристрій працює наступним чином. Його стійку 14 встановлюють таким чином, що б дзеркало 2 знаходилось в повздовжній діаметральній площині променя, а вісь втулки 11 була паралельна його осі 10. Лінійка фотоелементів 5 в цьому положенні дзеркала 2 повинна засвічуватися плоским променем з його діаметральної площини. Вхідні апертури фотоелементів 5 вирізають з нього проби енергії з різних точок променя вздовж дзеркала 2, але, враховуючи малий кут розходження лазерного променю 1, можна вважати, що показники знімаються з діаметра його попереку. Інформаційний сигнал з центральної точки діаметра променя поворотним дзеркалом 4, яке обертається разом із втулкою 3, направляється на фотоелемент 5*, який додає показник енергії з центра променя 2 до інших, отриманих від лінійки фотоелементів 5. Набір сигналів формує розподіл енергії вздовж вертикальної осі променя. Крім показника з центру променя фотоелемент 5* отримує набір сигналів, який формується дзеркалом 2 по мірі його обертання в межах попереку променя 2 шляхом формування системою отворів в нерухомій втулці 6 набору проб з окремих точок променя 7 вздовж траєкторії 9. При діаметрі траєкторії 7 (~ 200 мм) та відносно малому діаметру променя 2 (до 50 мм) різниця в величині діаметра та траєкторії в його межах не перевищує 0,154 мм, що не може помітно вплинути на розбіжність виміряних показників вздовж них. При обертанні дзеркала 2 навколо осі 11 воно, пересікаючи промінь 1, формує на виході фотоелементів дві групи інформаційних сигналів: від лінійки фотоелементів 5 (вздовж координатної осі Y) та від елемента 5* при розташуванні дзеркала 2 навпроти середнього отвору у втулці, та набір 1 UA 122361 U 5 10 сигналів від дзеркала 2 на фотоелемент 5* через систему отворів у втулці 6 (вздовж координати X) протягом знаходження дзеркала в межах попереку променя 1. Таким чином створена схема корисної моделі аналізатора дозволяє визначати двокоординатну структуру енергії (потужності) в попереку променя, тобто поставлену задачу вирішено. Джерела інформації: 1. Котляров В.П. Технологічне оснащення лазерних комплексів. Підручник. Електронне видання. - К.: НТУУ "КПІ", 2013. - 592 с., рис.4.13, стор.129 3 2. А.с. 1711557 СРСР, МКІ В23К 26/00. Аналізатор пучків лазерного випромінювання [Текст] Л.Ф.Головко (СРСР). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя, який утримує вузьке похиле дзеркало, розташоване на втулці з приводом її обертання навколо осі, паралельної осі лазерного променя, що перетинає при цьому його поперек, а також лінійку фотоелементів, які оптично пов'язані з дзеркалом в момент його знаходження вздовж діаметра попереку променя та підключені до візуалізатора їх фотоструму, що виникає при опроміненні фотоелементів лазерним променем, який відрізняється тим, що фотоелемент, який в лінійці займає середнє положення та отримує сигнал з ділянки на осі променя, встановлено нерухомо на осі обертання втулки з можливістю отримання сигналу з окремої ділянки дзеркала вздовж траєкторії його обертання в межах променя через поворотне дзеркало, що обертається навколо осі, паралельної осі променя, та систему отворів в стінці нерухомої втулки. 2 UA 122361 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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