Способ измерения временных и энергетических характеристик импульсного излучения и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК G01J5/02 

временных иэнергетических характеристик импульсного излучения, заклю-чающемуся в измерении пироэлектрического отклика преобразователя при его нагревании излучением, в момент нагрева преобразователя определяют пироток, пропорциональный мощности излучения, а в момент охлаждения - напряжение, пропорциональное энергии импульса излучения.

Устройство для осуществления предлагаемого способа, содержащее пироэлектрический первичный преобразователь, соединенный с нагрузочным., сопротивлением, согласующий каскад, связанный с ним регистратор, дополнительно содержит реле времени, переключатель и сопротивление, через контакты переключателя подключенное параллельно нагрузочному сопротивлению, а выход согласующего каскада связан с входом реле времени, выход которого в свою очередь соединен с обмоткой управления переключателя. На фиг.1 изображена форма пироэлектрического отклика преобразователя на фиг.2 - блок-схема устройства

Указанный способ измерения осу- цествляется следующим образом.

Облучение приемника радиационным импульсом приводит к возрастанию его температуры и появлению на его обкладках заряда, который вызывает ток во внешней нагрузочной цепи,по величине изменения которого определяют зависимость мощности от времени радиационного импульса. К моменту прекращения действия импульса Повышение температуры приемника прекращается, а заряд, вызванный нагреванием, падает до нуля. В следующий момент внешняя нагрузочная цепь отключается от приемника и вследствие остывания на его обкладках накапливается заряд величина которого пропорциональна энергии импульса. Подключив затем к приемнику внешнюю цепь, измеряем напряжение на нагрузочном сопротивлении, величина которого пропорциональна энергии импульса. Тем самым достигается измерение энергии и мощности импульса при однократном воздейстВИИ его на приемник.

Указанный способ реализуется устройством (фиг. 2), содерхсащим чувствительный элемент 1 пироэлектрического приемника излучения, согласующий каскад 2, регистратор 3, содержащий им.пульсный вольтметр, регистратор 4, содержащий осциллограф, реле времени 5, переключатель 6.

Устройство работает следующим образом.

При облучении чувствительного элемента 1 радиационным импульсом длительности -Си на его обкладках за счет нагревания возникает заряд, которып стекает через малое нагрузочное сопротивление R. . Электрический сигнал, снимаемый с пропорцион ьный мощности импульса излучения, подается через согласующий каскад 2 на быстродействующий регистратор 4 (например, осциллограф) и реле времени 5, которое в течение времени tfigfci намного меньше тепловой постоянной времени П)риемника Т , но больше длительности импульса, размыкает цепь малого сопротивления R-t. С этого момента времени заряд, возникающий на обкладках приемника за счет его охлаждения, стекает через большое нагрузочное сопротивление R и электрический сигнал, пропорциональный энергии импульса, через согласующий каскад 2 регистрируется импульсным вольтметром 3, По амплитуде выходного сигнала определяем энергию шлпульса излучения. При этом R и R выбираются такими-, чтобы удовлетворялось неравенство

где С - емкость преобразователя у входной цепи.

Устройство позволяет провести измерение мощности.(временной структура) и энергии радиационного импульса с помощью информации, снимаемой исключительно с пироэлектрического приемника излучения, без ее дополнительной обработки.

Способ и устройство позволяют производить измерение мощности (временной структуры) и энергии радиационного импульса практически одновременно (в цикле нагрева - мощности, а в цикле остывания - энергии импульса) с помощью одного твердотельного элемента - пироэлектрического преобразователя. Это повышает точность и сокращает время измерения по сравнению с разновременными измерениями, когда мощность или энергию измеряют только при нагреве преобразователя, что требует проведения- двух различных измерений.

Применение способа в измерительной технике лазерного излучения позволяет получить экономический эффект 5 тыс.руб. в год На одной установке.

Формула изобретения

1. Способ измерения временных и энергетических характеристик импульсного излучения с помощью пироэлектрического первичного преобразователя, заключающийся в измерении пироэлектрического отклика преобразователя при его нагревании излучением, о т лича-ющийся тем, что, с целью одновременного измерения мсяциосгги и энергии радиационного импульса.