Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм

Целью работы является определение функции преобразования тонкопроволочным болометром энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм с учетом возникающей нелинейности и неравномерности распределения интенсивности по поверхности приемного элемента. С учетом полученных температурных завис...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Радіофізика та електроніка
Дата:2014
Автор: Погорелов, С.В.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України 2014
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/106113
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм / С.В. Погорелов // Радіофізика та електроніка. — 2014. — Т. 5(19), № 3. — С. 98-101. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860063165479387136
author Погорелов, С.В.
author_facet Погорелов, С.В.
citation_txt Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм / С.В. Погорелов // Радіофізика та електроніка. — 2014. — Т. 5(19), № 3. — С. 98-101. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Радіофізика та електроніка
description Целью работы является определение функции преобразования тонкопроволочным болометром энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм с учетом возникающей нелинейности и неравномерности распределения интенсивности по поверхности приемного элемента. С учетом полученных температурных зависимостей основных физических параметров болометра решено уравнение теплового баланса. Получены зависимости эффективной температуры нагрева болометра от эффективной удельной энергии лазерного излучения, падающего на болометр. Обратная функция аппроксимирована полиномом второй степени, которая является функцией преобразования. Получены числовые значения коэффициентов кубического уравнения измерения и их относительные среднеквадратические отклонения, что позволяет проводить абсолютные измерения энергетических параметров лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм тонкопроволочными болометрами. Таким образом, обоснована методика абсолютной калибровки тонкопроволочного болометра энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм. Метою роботи є визначення функції перетворення тонкодротяним болометром енергії імпульсу лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм з урахуванням нелінійності, що виникає, та нерівномірності розподілу інтенсивності по поверхні прийомного елемента. З урахуванням отриманих температурних залежностей основних фізичних параметрів болометра розв’язане рівняння теплового балансу. Отримано залежності ефективної температури нагріву болометра від ефективної питомої енергії лазерного випромінювання, що падає на болометр. Обернена функція апроксимована поліномом другого ступеня, яка є функцією перетворення. Отримано числові значення коефіцієнтів кубічного рівняння вимірювання та їх відносні середньоквадратичні відхилення, що дозволяє проводити абсолютні вимірювання енергетичних параметрів лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм тонкодротяними болометрами. Таким чином, обґрунтовано методику абсолютного калібрування тонкодротяного болометру енергії імпульсу лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм. The aim of the work is the determination of transfer function of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ with regard to nonlinearity and non-uniformity of intense distribution along the receiver. The heat-balance equation has been solved with regard to derived temperature dependencies of basic physical parameters of the bolometer. The dependencies of effective temperature of bolometer heating on the effective specific energy of incident laser radiation have been determined. The inverse function has been approximated with a polynomial of the second order. This function is transfer one. Numerical values of coefficients of a cubic equation of measurements have been determined with their relative root-mean-square deviations. It allows us to carry out absolute measurements of energy parameters of laser radiation on wavelength 1.06 μ with thin-wire bolometers. Thus, the method of absolute calibration of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ is substantiated.
first_indexed 2025-12-07T17:05:44Z
format Article
fulltext ППРРИИККЛЛААДДННААЯЯ РРААДДИИООФФИИЗЗИИККАА ________________________________________________________________________________________________________________ __________ ISSN 1028−821X Радиофизика и электроника. 2014. Т. 5(19). № 3 © ИРЭ НАН Украины, 2014 УДК 535:621.373.826+536.5 С. В. Погорелов Национальный фармацевтический университет 53, ул. Пушкинская, Харьков, 61002, Украина E-mail: svpog@yahoo.co.uk КАЛИБРОВКА ТОНКОПРОВОЛОЧНОГО БОЛОМЕТРА ЭНЕРГИИ ИМПУЛЬСА ЛАЗЕРА НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ 1,06 МКМ Одним из приоритетных направлений совершенствования квантово-оптических средств является повышение мощности лазерного излучения и улучшение его пространственно-временных параметров. При этом важными являются вопросы высоко- точного измерения этих параметров в реальных условиях функционирования лазерных устройств. При измерении характеристик высокоэнергетических лазерных пучков возникают специфические особенности процесса регистрации, которые вызваны нелиней- ным характером взаимодействия мощного лазерного излучения с материалом приемника. Целью работы является определение функции преобразования тонкопроволочным болометром энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм с уче- том возникающей нелинейности и неравномерности распределения интенсивности по поверхности приемного элемента. С учетом полученных температурных зависимостей основных физических параметров болометра решено уравнение теплового баланса. Получены зависимости эффективной температуры нагрева болометра от эффективной удельной энергии лазерного излучения, па- дающего на болометр. Обратная функция аппроксимирована полиномом второй степени, которая является функцией преобразова- ния. Получены числовые значения коэффициентов кубического уравнения измерения и их относительные среднеквадратические отклонения, что позволяет проводить абсолютные измерения энергетических параметров лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм тонкопроволочными болометрами. Таким образом, обоснована методика абсолютной калибровки тонкопроволочного болометра энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм. Ил. 1. Табл. 2. Библиогр.: 2 назв. Ключевые слова: лазер, болометр, лазерное излучение, мощность, энергия импульса. Тонкопроволочные болометры находят использование при измерении параметров интен- сивного и широкоапертурного лазерного излуче- ния. Преобразование платиновым болометром энергии импульса лазера с длиной волны 10,6 мкм рассмотрено в работе [1]. Температурные зависи- мости основных физических параметров боло- метра совместно с неравномерностью распреде- ления интенсивности излучения по площади входной апертуры преобразователя приводят к нелинейности характеристики преобразования болометра и систематическим погрешностям из- меряемых параметров излучения. Настоящая работа определяет коэффи- циент преобразования платиновым тонкопрово- лочным болометром энергии импульса лазерного излучения с длиной волны 1,06 мкм. Считаем, что болометр работает в режиме, когда его тепловая постоянная времени намного больше длитель- ности импульса излучения и выходной сигнал пропорционален поглощенной энергии. Уравнение измерения энергии импульса Е-поляризованного лазерного излучения тонко- проволочным болометром имеет вид m E m E R R ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = Δ δη 0 , (1) где 0R – начальное сопротивление болометра; RΔ – его максимальное приращение под действи- ем излучения лазера; ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ m Eδη – коэффициент преобразования болометра, зависящий от средней погонной падающей энергии E , погонной массы m и коэффициента неравномерности падающей энергии излучения по площади входной апертуры измерителя δ . Коэффициент преобразования бо- лометра можно записать ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ++′=⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ 2 0 1 m Eb m Ea m E EE δδηδη , (2) где 0 00 0 c q ′ ′′ =′ αη – коэффициент преобразования болометра в линейном режиме его работы, когда уровни падающей энергии малы; 0α′ , 0q′ , 0c′ – температурный коэффициент сопротивления, фактор эффективности поглощения и удельная теплоемкость болометра при температуре окру- жающей среды; Ea и Eb – коэффициенты, опре- деляющие нелинейность характеристики преоб- разования болометра. Калибровка болометра состоит в определении величин 0η′ , Ea , Eb и их относительных средних квадратических отклоне- ний (СКО) 0ησ , Eaσ и Ebσ . В работе [1] показано, что температур- ную зависимость температурного коэффициента сопротивления (ТКС) платины в диапазоне тем- ператур 0…1 500 °С можно записать ( ) TT 10 ααα += , (3) где 0α – ТКС платины при температуре 0°С; 1α – коэффициент, определяющий линейную за- висимость ТКС. Методом наименьших квадратов найдены данные коэффициенты и их относитель- ные СКО: 3 0 10978,3 −⋅=α 1/град; 5109 0 −⋅=ασ ; 7 1 1087,5 −⋅−=α 1/град2; 4105 1 −⋅=ασ . C. В. Погорелов / Калибровка тонкопроволочного болометра… _________________________________________________________________________________________________________________ 99 В приближении геометрической оптики фактор эффективности поглощения металличе- ского цилиндра равен его коэффициенту погло- щения. Температурную зависимость коэффици- ента поглощения платинового болометра для Е-поляризованного излучения представим в виде ( ) ( )2 210 1 TqTqqTq EE ++= , (4) где относительную температурную зависимость, которая в круглых скобках, будем брать такую же, как и для длины волны 10,6 мкм: 3 1 1038,1 −⋅=q 1/град; 2103 1 −⋅=qσ ; 7 2 108,3 −⋅−=q 1/град2; 2106 2 −⋅=qσ . Используя результаты измерений, приве- денные в [2], в которых 262,0погл = Eq и значения коэффициентов 1q и 2q , получаем значение 255,00 =Eq c 2106,1 0 −⋅=qσ при температуре 0 ºС. Коэффициент дихроизма болометра по результа- там измерений [2] 57,1=DK с 2103,2 −⋅= DKσ . Температурная зависимость удельной те- плоемкости платины в диапазоне 0…1 500 °С ап- проксимировалась методом наименьших квадра- тов полиномом второй степени ( ) 2 210 TcTccTC ++= . (5) Коэффициенты степенной функции и их относительные СКО получились: градгДж1321,00 ⋅=c ; 0013,0 0 =cσ ; 25 1 градДж/г1076,2 ⋅⋅= −c ; 017,0 1 =cσ ; 310 2 градДж/г1006,3 ⋅⋅−= −c ; 0082,0 2 =cσ . Так как 2c очень мало, то считаем зави- симость удельной теплоемкости платины от тем- пературы линейной. Уравнение теплового баланса, усреднен- ное по всей длине болометра, будет ( ) ( ) ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = +′+′ +′ m TdTd TqTqq Tcc δδ δδ δ 2 210 10 , (6) где T – средняя температура нагрева болометра излучением; 0100 Tccc +=′ – значение удельной теплоемкости болометра при температуре окружа- ющей среды 0T ; 2 020100 TqTqqq ++=′ – начальный фактор эффективности поглощения болометра; 0211 2 Tqqq +=′ . Коэффициент неравномерности распределения падающей энергии излучения 11 2 0 ≥+= Eσδ , где 2 0Eσ – относительная дисперсия неравномерности распределения падающей энер- гии. Так как растекание тепла вдоль болометра к окончанию воздействия импульса очень мало и потери тепла за счет теплообмена с внешней сре- дой также малы, то относительная дисперсия температуры нагрева вдоль болометра 2 0Tσ будет совпадать с 2 0Eσ . Обозначим эTT =δ – эффек- тивной температурой нагрева болометра, mEmE э=δ – эффективной удельной падающей энергией. Решение уравнения (6) с начальным условием 0э =mE и 0э =T имеет вид ( ) ( ) ( ) ( ) ,ln 2 2 2 ln 2 1 0 2 э2э10 2 1 1 1 1э2 1э2 2 1 10 э q TqTqq q c q q qTq qTq q q cc m E ′ +′+′ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ Δ−−′ Δ−+′ Δ−+′+ Δ−−′+ × × ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ′ −′ Δ− = (7) где 04 2 102 <′−′=Δ qqq . Вычисления зависимости mEэ от эT выполнялись для температур окружающей среды 40,20,00 =T °С. Значение погонной массы выби- рали для платинового болометра диаметром 10 мкм. Результаты вычислений величины mEэ для зна- чений эффективной температуры, указанных в столбце 1 табл. 1, приведены в столбцах 1, 3 и 5. Видно, что величина mEэ нелинейна относи- тельно величины эT . Таблица 1 Зависимости mEэ от эT для различных начальных температур 0, 20 и 40 °С ,Tδ °С C00 °=T ,mEδ Дж/г C200 °=T C400 °=T ,mEδ Дж/г ( )mEF δ,mEδ Дж/г mEδσ 1 2 3 4 5 6 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000 1 100 1 200 1 300 1 400 1 500 0 49,1 93,7 135,0 173,6 210,4 245,5 279,4 312,3 344,4 376,0 407,1 437,9 468,6 499,2 529,8 0 48,0 91,7 132,2 170,2 206,2 240,7 274,0 306,4 337,9 368,9 399,5 429,8 459,9 489,9 520,0 0 0,015 0,015 0,015 0,014 0,014 0,015 0,015 0,015 0,016 0,016 0,017 0,017 0,018 0,019 0,020 0 47,0 89,8 129,6 166,9 202,3 236,3 269,0 300,8 331,8 362,3 392,3 422,1 451,7 481,2 510,7 1,000 1,040 1,073 1,100 1,122 1,140 1,154 1,163 1,170 1,173 1,174 1,172 1,168 1,161 1,152 1,142 Относительное СКО вычисленных значе- ний mEδσ для 200 =T °С определяется относи- C. В. Погорелов / Калибровка тонкопроволочного болометра… _________________________________________________________________________________________________________________ 100 тельными СКО величин, входящих в выраже- ние (7), и оценивается по формуле ∑ = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ = 5 1 2 2 э э 2 э i i i i mE x mE mE x σσ , (8) где ix и iσ – коэффициенты выражения (7) и их относительные СКО. При этом считается, что .0 э =Tσ Вычисленные значения относительных СКО mEэ σ приведены в столбце 4 табл. 1. Вклад каждого относительного СКО коэффициентов соотношения (7) виден из слагаемых выражения (8) для эквивалентной температуры 800э =T °С .222222 21010э qqqccmE σσσσσσ …………… ++++= (9) Из уравнения (1) следует ( ) , 1 э 0 э э э 0 1 0 0 0 00 10 0 m E m EF m E mE T T q c c qTT R R ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛′=× ×⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ′ + ′ ′ ′ ′′ =+′= Δ η α ααδαα (10) где 0η′ – начальный коэффициент преобразования болометра, а 2 ээ э э 0 1 0 0э 1 1 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛++= =⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ′ + ′ ′ =⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ m Eb m Ea mE T q c m EF EE α α (11) есть нормированный коэффициент преобразова- ния болометра и его аппроксимация полиномом второй степени. Коэффициент преобразования болометра 0η′ определяется температурой окру- жающей среды 0T и равен ( ) ( ) Tcc TqTqqT 10 2 0201010 0 1 + +++ =′ ααη . (12) В диапазоне температур 0…40 °С он уве- личивается линейно на 4 %. При температуре 00 =T °С значение 3 0 1068,7 −⋅=η г/Дж, поэтому значение 0η′ необходимо брать в соответствии с 0T . Относительное СКО 0η при 00 =T °С будет ( ) 221222 106,1 0000 −⋅=++= cq σσσσ αη и остается практически неизменным при других значениях 0T . Значение нормированного коэффициента преобразования болометра ( )mEF э для фикси- рованных температур 0T были вычислены в со- ответствии с выражением (11) и результатами табл. 1, полученные зависимости приведены на рисунке. Величина ( ) Θ=−1э mEF есть система- тическая погрешность измерения средней удель- ной падающей энергии излучения лазера на бо- лометр mE , вызванная нелинейностью характе- ристики преобразования последнего. Зависимости )( mEF δ для различных начальных температур: 1 – Т0 = 0 °С; 2 – Т0 = 20 °С; 3 – Т0 = 40 °С Аппроксимация зависимости ( )mEF э полиномом второй степени проводилась методом наименьших квадратов с определением коэффи- циентов Ea и Eb и их относительных СКО Eaσ и Ebσ . Результаты аппроксимации и значения 0η′ приведены в табл. 2. Для значений 0T , отличных от приведенных в табл. 2, необходимо проводить интерполяцию между приведенными значениями. Таблица 2 Коэффициенты аппроксимации коэффициента преобразования для различных начальных температур 00 =T °С 68,70 =′η г/кДж 11028,9 −⋅=Ea г/кДж 036,0= Eaσ 24,1−=Eb г2/кДж2 063,0= Ebσ 200 =T °С 84,70 =′η г/кДж 11024,9 −⋅=Ea г/кДж 036,0= Eaσ 27,1−=Eb г2/кДж2 063,0= Ebσ 400 =T °С 99,70 =′η г/кДж 11020,9 −⋅=Ea г/кДж 036,0= Eaσ 30,1−=Eb г2/кДж2 063,0= Ebσ 1,16 1,12 1,08 1,04 1,00 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 гкДж,mEδ )( mEF δ C. В. Погорелов / Калибровка тонкопроволочного болометра… _________________________________________________________________________________________________________________ 101 Таким образом, в уравнении (1) опреде- лены величины 0η′ , Ea , Eb и их относительные СКО, т. е. выполнена калибровка болометра с диаметром больше длины волны Е-поляризо- ванного излучения. Уравнение измерения являет- ся кубическим относительно удельной энергии излучения mE и зависимость 0RRΔ от mE есть однозначная и непрерывная функция в рас- смотренном диапазоне эффективной удельной энергии mEδ . Библиографический список 1. Кузьмичев В. М. Преобразование платиновым тонко- проволочным болометром энергии импульса лазера / В. М. Кузьмичев, С. В. Погорелов // Укр. метролог. журн. – 2003. – № 2.– С. 42–47. 2. Измерение фактора эффективности поглощения тонко- проволочного болометра / В. М. Кузьмичев, И. А. Приз, Б. В. Сафронов и др. // Измерит. техн. – 2007. – № 7. – С. 28–30. Рукопись поступила 20.05.2014. S. V. Pogorelov CALIBRATION OF THIN-WIRE BOLOMETER OF LASER PULSE ENERGY ON WAVELENGTH 1.06 µ One of the priority directions of upgrading quantum- optics gauges is the increase of laser power and improvement of its spatial-time parameters. At the same time the problem of high- precision measurements of these parameters in the actual-use environment of laser gauges is important. The specific features of registration process appear at the measurements of high-energy laser pulse characteristics. They are caused by non-linearity behavior of interaction of powerful laser radiation with receiver material. The aim of the work is the determination of transfer function of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 µ with regard to nonlinearity and non-uniformity of intense distribution along the receiver. The heat-balance equation has been solved with regard to derived temperature dependencies of basic physical parameters of the bolometer. The dependencies of effective temperature of bolometer heating on the effective specific energy of incident laser radiation have been determined. The inverse function has been approximated with a polynomial of the second order. This function is transfer one. Numerical values of coefficients of a cubic equation of measurements have been determined with their relative root-mean-square deviations. It allows us to carry out absolute measurements of energy parameters of laser radiation on wavelength 1.06 µ with thin-wire bolometers. Thus, the method of absolute calibration of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 µ is substantiated. Key words: laser, bolometer, laser radiation, power, pulse energy. С. В. Погорєлов КАЛІБРУВАННЯ ТОНКОДРОТЯНОГО БОЛОМЕТРА ЕНЕРГІЇ ІМПУЛЬСУ ЛАЗЕРА НА ДОВЖИНІ ХВИЛІ 1,06 мкм Одним із пріоритетних напрямів удосконалення квантово-оптичних засобів є підвищення потужності лазерно- го випромінювання та поліпшення його просторово-часових параметрів. При цьому важливими залишаються питання ви- сокоточного вимірювання цих параметрів у реальних умовах функціонування лазерних пристроїв. При вимірюванні харак- теристик високоенергетичних лазерних пучків виникають специфічні особливості процесу реєстрації, які викликані нелінійним характером взаємодії потужного лазерного випро- мінювання з матеріалом приймача. Метою роботи є визначен- ня функції перетворення тонкодротяним болометром енергії імпульсу лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм з урахуванням нелінійності, що виникає, та нерівномірності розподілу інтенсивності по поверхні прийомного елемента. З урахуванням отриманих температурних залежностей основ- них фізичних параметрів болометра розв’язане рівняння теп- лового балансу. Отримано залежності ефективної температури нагріву болометра від ефективної питомої енергії лазерного випромінювання, що падає на болометр. Обернена функція апроксимована поліномом другого ступеня, яка є функцією перетворення. Отримано числові значення коефіцієнтів кубіч- ного рівняння вимірювання та їх відносні середньоквадратич- ні відхилення, що дозволяє проводити абсолютні вимірювання енергетичних параметрів лазерного випромінювання на дов- жині хвилі 1,06 мкм тонкодротяними болометрами. Таким чином, обґрунтовано методику абсолютного калібрування тонкодротяного болометру енергії імпульсу лазерного випро- мінювання на довжині хвилі 1,06 мкм. Ключові слова: лазер, болометр, лазерне випромі- нювання, потужність, енергія імпульсу.
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-106113
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1028-821X
language Russian
last_indexed 2025-12-07T17:05:44Z
publishDate 2014
publisher Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
record_format dspace
spelling Погорелов, С.В.
2016-09-19T09:33:04Z
2016-09-19T09:33:04Z
2014
Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм / С.В. Погорелов // Радіофізика та електроніка. — 2014. — Т. 5(19), № 3. — С. 98-101. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
1028-821X
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/106113
535:621.373.826+536.5
Целью работы является определение функции преобразования тонкопроволочным болометром энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм с учетом возникающей нелинейности и неравномерности распределения интенсивности по поверхности приемного элемента. С учетом полученных температурных зависимостей основных физических параметров болометра решено уравнение теплового баланса. Получены зависимости эффективной температуры нагрева болометра от эффективной удельной энергии лазерного излучения, падающего на болометр. Обратная функция аппроксимирована полиномом второй степени, которая является функцией преобразования. Получены числовые значения коэффициентов кубического уравнения измерения и их относительные среднеквадратические отклонения, что позволяет проводить абсолютные измерения энергетических параметров лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм тонкопроволочными болометрами. Таким образом, обоснована методика абсолютной калибровки тонкопроволочного болометра энергии импульса лазерного излучения на длине волны 1,06 мкм.
Метою роботи є визначення функції перетворення тонкодротяним болометром енергії імпульсу лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм з урахуванням нелінійності, що виникає, та нерівномірності розподілу інтенсивності по поверхні прийомного елемента. З урахуванням отриманих температурних залежностей основних фізичних параметрів болометра розв’язане рівняння теплового балансу. Отримано залежності ефективної температури нагріву болометра від ефективної питомої енергії лазерного випромінювання, що падає на болометр. Обернена функція апроксимована поліномом другого ступеня, яка є функцією перетворення. Отримано числові значення коефіцієнтів кубічного рівняння вимірювання та їх відносні середньоквадратичні відхилення, що дозволяє проводити абсолютні вимірювання енергетичних параметрів лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм тонкодротяними болометрами. Таким чином, обґрунтовано методику абсолютного калібрування тонкодротяного болометру енергії імпульсу лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,06 мкм.
The aim of the work is the determination of transfer function of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ with regard to nonlinearity and non-uniformity of intense distribution along the receiver. The heat-balance equation has been solved with regard to derived temperature dependencies of basic physical parameters of the bolometer. The dependencies of effective temperature of bolometer heating on the effective specific energy of incident laser radiation have been determined. The inverse function has been approximated with a polynomial of the second order. This function is transfer one. Numerical values of coefficients of a cubic equation of measurements have been determined with their relative root-mean-square deviations. It allows us to carry out absolute measurements of energy parameters of laser radiation on wavelength 1.06 μ with thin-wire bolometers. Thus, the method of absolute calibration of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ is substantiated.
ru
Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
Радіофізика та електроніка
Прикладная радиофизика
Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
Калібрування тонкодротяного болометра енергії імпульсу лазера на довжині хвилі 1,06 мкм
Calibration of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ
Article
published earlier
spellingShingle Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
Погорелов, С.В.
Прикладная радиофизика
title Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
title_alt Калібрування тонкодротяного болометра енергії імпульсу лазера на довжині хвилі 1,06 мкм
Calibration of thin-wire bolometer of laser pulse energy on wavelength 1.06 μ
title_full Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
title_fullStr Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
title_full_unstemmed Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
title_short Калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
title_sort калибровка тонкопроволочного болометра энергии импульса лазера на длине волны 1,06 мкм
topic Прикладная радиофизика
topic_facet Прикладная радиофизика
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/106113
work_keys_str_mv AT pogorelovsv kalibrovkatonkoprovoločnogobolometraénergiiimpulʹsalazeranadlinevolny106mkm
AT pogorelovsv kalíbruvannâtonkodrotânogobolometraenergííímpulʹsulazeranadovžiníhvilí106mkm
AT pogorelovsv calibrationofthinwirebolometeroflaserpulseenergyonwavelength106μ