米级尺寸激光玻璃铂金颗粒检测仪及其检测方法技术

技术编号:8104715 阅读:250 留言:0更新日期:2012-12-21 01:35
一种米级尺寸待测激光玻璃铂金颗粒检测仪及其检测方法,所述的待测激光玻璃铂金颗粒检测仪包括检测光源、光束变束移位机构、待测激光玻璃工作台和控制系统,检测光源由多台Nd:YAG激光器组成,光束变束移位机构包含多路光束变束移位模块构成,待测激光玻璃置于待测激光玻璃工作台上,控制系统控制多台Nd:YAG激光器所输出的激光经过各自对应的光束变束移位模块垂直地辐照在所述的待测激光玻璃的大面上,控制系统通过电机驱动待测激光玻璃工作台的水平移动导轨的运动,带动所述的待测激光玻璃运动,以实现对所述的待测激光玻璃的铂金颗粒快速扫描,检测人员通过眼睛进行观察判断。本发明专利技术的特点是快速直观。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光玻璃的光学质量检测,特别是一种米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪及其检测方法。
技术介绍
待测激光玻璃是高功率激光系统中的重要元件,其性能对整体系统具有非常重要的影响。待测激光玻璃作为放大级的增益介质,需承受很高的能量和功率密度,在待测激光玻璃熔炼过程中,有可能熔入钼金颗粒,对于人眼可见的钼金颗粒,可以通过强光照射将其检出,而对于人眼不可见的微钼金颗粒(直径I 一 50 μ m),经过数十发的辐照后将产生炸裂,其大小将扩展至百微米至毫米量级,引起微钼金颗粒周围局部结构的变化,进而对光束产生吸收、散射和聚焦等,引起光束波前的调制,乃至引起后端其它光学元件的破坏。这些 可能产生的问题将严重缩短待测激光玻璃的工作寿命,降低整个系统的运转性能,而更换破坏的待测激光玻璃以及随后的光路调整将耗费大量时间,大幅度地增加系统运行的人力和物力成本。美国NIF采用工作重复频率为30Hz,脉宽IOns的Nd =YAG激光对待测激光玻璃进行辐照以检测钼金颗粒,扫描步长为2mm,即能量密度为6J/cm2对应的光束尺寸(参见先技术Schwartz, S et al. , SPIE, VOL. 3492, 1999, 933-938·)。法国 LMJ 采用脉宽 8ns 的钕玻璃激光对待测激光玻璃进行辐照以检测钼金颗粒,辐照能量密度为9J/cm2 (参见先技术Raze, G et al. , SPIE, VOL. 4932, 2002, 416-420·)。俄罗斯 Lutch 选取的辐照能量密度为7J/cm2,脉宽4. 5ns,5-10发后可将待测激光玻璃中的钼金颗粒检出(参见先技术Dmitriev, D. I. et al. , SPIE, VOL. 5381, 2004,62-70·)。对于待测激光玻璃中的钼金颗粒,其破坏阈值与辐照激光的脉宽有关,脉宽越窄破坏阈值越低,破坏效果越显著。对于特定的钼金颗粒,需要采用一定的发次才可将钼金颗粒检测出,但上述待测激光玻璃钼金颗粒检测装置均采用单路输出,检测时间受到单台激光器重复频率的限制,同时无法直接比较不同检测光源工作参数下的检测效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术现状的不足,提供一种米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪及其检测方法,该系统可对米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒进行快速直观地检测。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的 一种米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪,其特点在于该检测仪包括检测光源、光束变束移位机构、待测激光玻璃工作台和控制系统,所述的检测光源由两台以上Nd :YAG激光器组成,所述的光束变束移位机构由两台以上的光束变束移位模块构成,所述的待测激光玻璃工作台由水平移动导轨的两端分别连接在左竖直移动导轨和右竖直移动导轨上构成的龙门结构,所述的水平移动导轨可在所述的左竖直移动导轨和右竖直移动导轨上沿竖直方向移动,待测激光玻璃竖直地放置于在所述的待测激光玻璃工作台的水平移动导轨上,所述的待测激光玻璃的长度方向与水平方向重合,所述的待测激光玻璃的宽度方向与竖直方向重合,所述的待测激光玻璃可在所述的水平移动导轨上沿水平方向移动,所述的两台以上Nd =YAG激光器所输出的激光经过各自对应的光束变束移位模块后,垂直地辐照在所述的待测激光玻璃的大面上,所述的控制系统与所述的待测激光玻璃工作台、两台以上Nd =YAG激光器、两台以上的光束变束移位模块分别相连并进行控制,所述的控制系统通过电机驱动所述的待测激光玻璃工作台的所述的水平移动导轨的运动,带动所述的待测激光玻璃沿预先设定的轨迹运动,以实现对所述的待测激光玻璃的钼金颗粒快速扫描,检测人员通过眼睛进行观察判断。 所述的光束变束移位模块由依次设置的扩束镜、变倍镜和潜望镜组成,所述的潜望镜由依次设置的由第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜组成,所述的第一反射镜和第二反射镜在同一水平线上,两片反射镜之间的水平距离可调,所述的第二反射镜和第三反射镜在同一竖直线上,两片反射镜之间的竖直距离可调。所述的两台以上的Nd :YAG激光器所输出激光的光束参数、每路之间的时间间隔和空间距离由所述的控制系统进行控制调节。利用上述米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪进行钼金颗粒的检测方法,其特点在于它包括以下步骤 ①将米级尺寸的待测激光玻璃竖直地放置在激光玻璃工作台的水平移动导轨上,待测激光玻璃的长度方向与水平方向重合,待测激光玻璃的宽度方向与竖直方向重合; ②通过控制系统设定两台以上的Nd=YAG激光器的输出参数和每两路激光输出脉冲的时间间隔,接通所述的Nd =YAG激光器的电源开始工作; ③调节光束变束移位机构的各光束变束移位模块,使各路输出的激光分别垂直照射在所述的待测激光玻璃的初始位置点上,将该所述的初始位置转为数字初始坐标,所述的控制系统按事先设定的扫描控制程序工作,使待测激光玻璃沿预定轨迹移动,以实现对所述的待测激光玻璃的钼金颗粒快速扫描,检测人员通过眼睛进行观察判断。本专利技术的技术效果 采用的待测激光玻璃钼金颗粒检测仪结构简单,通过对多路Nd =YAG激光的光束参数、每路之间的时间间隔和空间距离的调节,可以灵活便捷地实现待测激光玻璃的钼金颗粒快速检测以及对检测效果的直接比较。附图说明图I为本专利技术米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪实施例I的整体结构示意图。图2为本专利技术光束变束移位模块的结构示意图。图3为本专利技术米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪实施例2的整体结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例I : 请参阅图1,图I为本专利技术米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪实施例I的整体结构示意图。本实施例米级尺寸待测激光玻璃钼金颗粒检测仪,该检测仪包括检测光源I、光束变束移位机构2、待测激光玻璃工作台3和控制系统4,所述的检测光源I由两台Nd =YAG激光器11、12组成,所述的光束变束移位机构2由两台光束变束移位模块21、22构成,所述的待测激光玻璃工作台3由水平移动导轨31的两端分别连接在左竖直移动导轨32和右竖直移动导轨33上构成的龙门结构,所述的水平移动导轨31可在所述的左竖直移动导轨32和右竖直移动导轨33上沿竖直方向移动,待测激光玻璃5竖直地放置于在所述的待测激光玻璃工作台3的水平移动导轨31上,所述的待测激光玻璃的长度方向与水平方向重合,所述的待测激光玻璃的宽度方向与竖直方向重合,所述的待测激光玻璃可在所述的水平移动导轨上沿水平方向移动,所述的两台Nd =YAG激光器所输出的激光经过各自对应的光束变束移位模块后,垂直地辐照在所述的待测激光玻璃5的大面上,所述的控制系统4与所述的待测激光玻璃工作台3、两台Nd :YAG激光器、两台光束变束移位模块分别相连并进行控制,所述的控制系统4通过电机驱动所述的待测激光玻璃工作台3的所述的水平移动导 轨31的运动,带动所述的待测激光玻璃5沿预先设定的轨迹运动,以实现对所述的待测激光玻璃的钼金颗粒快速扫描,检测人员通过眼睛进行观察判断。如图2所示,所述的光束变束移位模块21由依次设置的扩束镜211、变倍镜212和潜望镜213组成,所述的潜望镜213由依次设置的由第一反射镜214、第二反射镜215和第三反射镜216组成本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种米级尺寸待测激光玻璃铂金颗粒检测仪,其特征在于该检测仪包括检测光源(1)、光束变束移位机构(2)、待测激光玻璃工作台(3)和控制系统(4),所述的检测光源(1)由两台以上Nd:YAG激光器组成,所述的光束变束移位机构(2)由两台以上的光束变束移位模块构成,所述的待测激光玻璃工作台(3)由水平移动导轨(31)的两端分别连接在左竖直移动导轨(32)和右竖直移动导轨(33)上构成的龙门结构,所述的水平移动导轨(31)可在所述的左竖直移动导轨(32)和右竖直移动导轨(33)上沿竖直方向移动,待测激光玻璃(5)竖直地放置于在所述的待测激光玻璃工作台(3)的水平移动导轨(31)上,所述的待测激光玻璃的长度方向与水平方向重合,所述的待测激光玻璃的宽度方向与竖直方向重合,所述的待测激光玻璃可在所述的水平移动导轨上沿水平方向移动,所述的两台以上Nd:YAG激光器所输出的激光经过各自对应的光束变束移位模块后,垂直地辐照在所述的待测激光玻璃(5)的大面上,所述的控制系统(4)与所述的待测激光玻璃工作台(3)、两台以上Nd:YAG激光器、两台以上的光束变束移位模块分别相连并进行控制,所述的控制系统(4)通过电机驱动所述的待测激光玻璃工作台(3)的所述的水平移动导轨(31)的运动,带动所述的待测激光玻璃(5)沿预先设定的轨迹运动,以实现对所述的待测激光玻璃的铂金颗粒快速扫描,检测人员通过眼睛进行观察判断。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈力李韦韦陈伟胡丽丽
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:

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