[发明专利]一种高能激光全吸收能量测量装置

摘要

本发明提供了一种高能激光全吸收能量测量装置。高能激光束从高能激光全吸收能量测量装置入口入射，进入吸收腔，入射到反射锥上，经反射锥反射后，光能被吸收体吸收，分布在吸收体外表面的多个分立热电偶传感器，测量吸收体不同区域的温升，数据采集部件根据温升所对应区域的质量及比热值，结合能量修正系数，就能计算出入射激光的总能量。本发明采用由锥面与柱面交替组成的阶梯状反射锥，锥体表面为镜面反射，既可以降低从出口逸出的能量，又能使激光能量分配到吸收体上不同区域，加快热传导过程。吸收体由带V型槽的环带分段式连接而成，通过调整吸收体上分立环带的质量和V型槽的参数，可提高热平衡时间和降低温度梯度，提高激光能量的测量精度。

主权项

一种高能激光全吸收能量测量装置，其特征在于，所述的能量测量装置包括外壳(2)、前镀金反射板(3)、连接杆(4)、隔热体(5)、系统框架(6)、连接环(7)、吸收体(8)、温度传感器(9)、后镀金反射板(10)、反射锥(11)、反射锥固定盘(12)、数据采集部件(13)、V型槽Ⅰ(14)、V型槽Ⅱ(15)；反射锥(11)：用于将入射的激光束发散，由锥面与柱面交替组成的阶梯状锥体，每组锥体包括一个锥面与一个柱面，锥面表面积为一组锥体中锥面的环带面积，外表面镀金，构成镜面反射面；吸收体(8)：用于吸收激光能量，以及布置传感器进行温度测量的场所，由内侧带V型槽的环带型结构单元拼接而成；V型槽包括V型槽Ⅰ(14)、V型槽Ⅱ(15)，V型槽Ⅱ(15)为环带型结构单元内侧正中大的V型槽，V型槽Ⅰ(14)为大的V型槽两旁小的V型槽；吸收体（8）上的环带型结构单元的质量之比与反射锥(11)上对应的锥面表面积之比的数值相等；连接环(7)：用于连接分段式的环带型吸收体(8)；前镀金反射板(3)：用于反射激光，减少高能激光从高能激光全吸收能量测量装置入口处的溢出；后镀金反射板(10)：用于反射激光，防止高能激光从高能激光全吸收能量测量装置端部溢出；隔热体(5)：用于阻隔吸收体内热量向外部扩散；系统框架(6)：用于连接或支撑高能激光全吸收能量测量装置的框架；反射锥固定盘(12)：用于将反射锥(11)固定在系统框架(6)上；连接杆(4)：用于将隔热体(5)、连接环(7)与系统框架(6)进行连接；外壳(2)：用于高能激光全吸收能量测量装置外部的防护与包装；温度传感器(9)：粘接在吸收体(8)表面上，用于测量吸收体(8)上环带型结构单元的温升；数据采集部件(13)：用于完成温度信号的采集，以及能量数据的统计处理；吸收体(8)、连接环(7)、前镀金反射板(3)、后镀金反射板(10)与反射锥(11)组成一个吸收高能激光的吸收腔；反射锥(11)上所有的锥面锥角为45°,反射锥(11)上的锥面数量与吸收体(8)上的环带型结构单元的数量相等，每个锥面与一个环带型结构单元相对应，每个环带型结构单元内侧的V型槽Ⅱ(15)顶角与对应的锥面母线中点的连线与锥面母线的夹角为45°；所述的高能激光全吸收能量测量装置的连接关系为：反射锥(11)通过反射锥固定盘(12)，固定在系统框架(6)上，环带型结构单元通过连接环(7)拼接成吸收体(8)，前镀金反射板(3)与后镀金反射板(10)分别固定在吸收体(8)前后两端，隔热体(5)固定在吸收体(8)外表面上，连接杆(4)将隔热体(5)、连接环(7)与系统框架(6)固定成一个整体，外壳(2)固定在系统框架(6)上。