[发明专利]一种强激光能量实时监测系统装置及其标定方法

摘要

本发明涉及一种强激光能量实时监测系统装置。所述装置包括六面熔石英材料的45°全反镜、六面焦距为1200mm的聚焦透镜、六个能量采集探头、一个六通道的波形数字转换器、电脑；其中使用六束强激光，每束激光对应一面所述熔石英材料的45°全反镜，每面熔石英材料的45°全反镜对应一块所述聚焦透镜，每面聚焦透镜对应一个所述能量采集探头，所述能量采集探头采集到的数据通过所述波形数字转换器输入电脑进行采集处理。本发明的建立以及标定方法的完成，为激光打靶提供了准确的能量数据，为“天光一号”激光靶物理研究奠定了基础。同时，为各种激光大型装置提供了一种打靶能量同步实时监测测量的方法，打靶能量的准确测量是保证各大激光装置开展靶物理研究的基础。

主权项

一种强激光能量实时监测系统装置的标定方法，其特征在于：所述装置包括六面熔石英材料的45°全反镜、六面焦距为1200mm的聚焦透镜、六个热释电型能量采集探头、一个六通道的波形数字转换器、电脑；其中使用六束强激光，每束激光对应一面所述熔石英材料的45°全反镜，每面熔石英材料的45°全反镜对应一块所述聚焦透镜，每面聚焦透镜对应一个所述能量采集探头，所述能量采集探头采集到的数据通过所述波形数字转换器输入电脑进行采集处理；所述热释电型能量采集探头的响应灵敏度系数标定在APEX激光器上进行，APEX激光器产生的波长248nm激光打在一片分束镜上，分束镜的反射光注入待测能量采集探头，探头接在示波器上，透射光注入标准能量计中；每组数据均为测量20炮求平均值后的数据代入计算公式；测得一组数据A(mJ)和B(mV)；再用另一个待标定的能量采集探头替换标准能量计并把探头也接在示波器上，得到一组数据R2(mV)和T1(mV)，再把两个探头位置交换后测量得到一组数据R1(mV)和T2(mV)；分光比用T/R描述；每个探头的响应系数均用Kn表示，单位为mV/mJ；计算公式如下，由公式(1)可以导出公式(2)，把测量得到的R2、T1、R1和T2代入公式(2)，计算等到分光比T/R＝n，根据公式(3)可以导出公式(4)求得K1：在把各已知数代入公式(1)，得到公式(5)(6)，即可计算出每个能量采集探头的响应系数Kn；T/R=T1*K1R2*K2=T2*K2R1*K1=Tn*KnR1*K1...(1)]]>T/R=T1*K1R2*K2T2*K2R1*K1=T1R2T2R1=n...(2)]]>T/R=n=BAK1...(3)]]>K1=ABn(mJ/mV)=1ABn(mV/mJ)...(4)]]>K2=n*R1T2K1(mV/mJ)...(5)]]>以此类推：Kn=n*R1TnK1(mV/mJ)...(6)]]>求得每个探头相应的响应系数Kn，根据公式即可通过能量采集探头测得激光的幅值数Vn，计算得到能量采集探头所测激光的能量值En(mV)；所述热释电型能量采集探头的线性度标定是在LPX‑150激光器上进行，标定方法如下：首先，用一块石英45゜全反镜把激光器LPX‑150输出的248nm激光反射注入待测探头，探头接在示波器上，透射光注入标准能量计中，测得一组能量采集探头的数值，标准能量计单位为mJ，待测探头所测值的单位为mV，记录20组数据后求平均值，再用分光镜替换掉全反镜，改变注入待测能量采集探头的幅值，记录每个不同条件下待测探头和标准能量计所测数值，同样统计20组数据后再求其平均值，6个待测探头依次按照上述方法记录下所测数据，并计算出各数据对应的平均值，把标准能量计测得的数据作为横坐标，待测探头测得的数据作为纵坐标，得到对应的线性关系。