一種高精度強激光功率密度儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于檢測設備技術領域，尤其涉及一種高精度強激光功率密度儀。
【背景技術】
[0002]由于傳統的激光功率密度測量儀器探頭多為半導體或晶體等固態探頭，導致該類探頭無法承受激光功率密度超過1 X 1013W/cm2的強激光輻射，否則儀器探頭將會被燒灼損壞。然而本實用新型則是利用取向后的二氧化碳分子與匯聚后的強激光相互作用來測量和定位1014W/cm2附近的強激光功率密度，這是由于二氧化碳分子在激光強場下發生電離和高次諧波輻射所需的激光功率密度為1014W/cm2。此外，二氧化碳分子內兩個氧原子在強激光場下分別發射的電子波包將會發生雙中心干涉并碰撞產生高次諧波輻射，然后利用X射線光譜儀和X射線攝像頭測量不同階次的高次諧波輻射強度即可有效推導出發生相互作用時的實時激光功率密度。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型主要是解決上述現有技術所存在的技術問題，提供一種高精度強激光功率密度儀，利用了二氧化碳分子在強激光場下受激發射電子波包過程中的雙中心干涉現象來精確測量和定位1014W/cm2附近的強激光功率密度，具有精度高、定位準等特點。
[0004]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:一種高精度強激光功率密度儀，所述高精度強激光功率密度儀包括進光窗口、真空腔、真空栗、高壓電源、正高壓電極、負高壓電極、第一電源線、第二電源線、氣體噴嘴、高次諧波、鋁膜、軟X射線光譜儀、軟X射線攝像頭、電腦控制線、個人電腦及待測激光；所述真空栗用于維持真空腔內的真空度；所述負高壓電極與第一電源線連接，所述正高壓電極與第二電源線連接，所述負高壓電極與正高壓電極之間產生的靜電場用于二氧化碳分子的取向定位；所述氣體噴嘴內裝有二氧化碳分子，可形成二氧化碳噴流；所述待測激光與二氧化碳噴流相互作用產生高次諧波，只透過高次諧波進入X射線光譜儀；所述鋁膜用于阻擋殘余的待測激光；所述高次諧波通過X射線光譜儀進行光譜衍射分辨并通過X射線攝像頭進行輻射強度的拍攝記錄；所述軟X射線攝像頭與電腦控制線連接，所述電腦控制線與個人電腦連接；所述軟X射線光譜儀由球面鏡、柱面鏡、狹縫和平場X射線光柵組成。
[0005]本實用新型具有的有益效果:利用了二氧化碳分子在強激光場下受激發射電子波包過程中的雙中心干涉現象來精確測量和定位1014W/cm2附近的強激光功率密度，具有精度高、定位準等特點。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型測量儀的示意圖。
[0007]圖2為本實用新型測量原理相關的定標方法圖。
[0008]圖3為本實用新型的一個具體實施事例的裝置示意圖。
[0009]圖4為本實用新型具體實施事例的激光功率密度定標圖。
[0010]圖中:1、待測激光；2、進光窗口 ；3、真空腔；4、真空栗；5、高壓電源；6、正高壓電極；7、負高壓電極；8、第一電源線；9、第二電源線；10、氣體噴嘴；11、高次諧波；12、鋁膜；
13、軟X射線光譜儀；14、軟X射線攝像頭；15、電腦控制線；16、個人電腦。
【具體實施方式】
[0011]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0012]實施例:一種高精度強激光功率密度儀，如圖1?圖4所示，所述高精度強激光功率密度儀包括進光窗口、真空腔、真空栗、高壓電源、正高壓電極、負高壓電極、第一電源線、第二電源線、氣體噴嘴、高次諧波、鋁膜、軟X射線光譜儀、軟X射線攝像頭、電腦控制線、個人電腦及待測激光；所述真空栗用于維持真空腔內的真空度；所述負高壓電極與第一電源線連接，所述正高壓電極與第二電源線連接，所述負高壓電極與正高壓電極之間產生的靜電場用于二氧化碳分子的取向定位；所述氣體噴嘴內裝有二氧化碳分子，可形成二氧化碳噴流；所述待測激光與二氧化碳噴流相互作用產生高次諧波，只透過高次諧波進入X射線光譜儀；所述鋁膜用于阻擋殘余的待測激光；所述高次諧波通過X射線光譜儀進行光譜衍射分辨并通過X射線攝像頭進行輻射強度的拍攝記錄；所述軟X射線攝像頭與電腦控制線連接，所述電腦控制線與個人電腦連接；所述軟X射線光譜儀由球面鏡、柱面鏡、狹縫和平場X射線光柵組成。
[0013]待測激光經由進光窗口匯聚于氣體噴嘴的二氧化碳噴流上，同時二氧化碳噴流在外加高壓電場的作用下進行取向排列，此時取向后的二氧化碳分子與匯聚后的待測激光相互作用產生電子波包，而二氧化碳分子內兩個氧原子分別發射的電子波包將會發生雙中心干涉并碰撞產生高次諧波輻射，然后利用X射線光譜儀和X射線攝像頭測量不同階次的高次諧波輻射強度并推導出此時發生作用的激光功率密度。該儀器和方法可應用于強激光功率密度的實時檢測等領域，特點是精度高、定位準，缺點是只能分辨1014w/cm2附近的強激光功率密度。
[0014]最后，應當指出，以上實施例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新型不限于上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應認為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種高精度強激光功率密度儀，其特征在于所述高精度強激光功率密度儀包括進光窗口、真空腔、真空栗、高壓電源、正高壓電極、負高壓電極、第一電源線、第二電源線、氣體噴嘴、高次諧波、鋁膜、軟X射線光譜儀、軟X射線攝像頭、電腦控制線、個人電腦及待測激光；所述真空栗用于維持真空腔內的真空度；所述負高壓電極與第一電源線連接，所述正高壓電極與第二電源線連接，所述負高壓電極與正高壓電極之間產生的靜電場用于二氧化碳分子的取向定位；所述氣體噴嘴內裝有二氧化碳分子，可形成二氧化碳噴流；所述待測激光與二氧化碳噴流相互作用產生高次諧波，只透過高次諧波進入X射線光譜儀；所述鋁膜用于阻擋殘余的待測激光；所述高次諧波通過X射線光譜儀進行光譜衍射分辨并通過X射線攝像頭進行輻射強度的拍攝記錄；所述軟X射線攝像頭與電腦控制線連接，所述電腦控制線與個人電腦連接；所述軟X射線光譜儀由球面鏡、柱面鏡、狹縫和平場X射線光柵組成。
【專利摘要】一種高精度強激光功率密度儀，所述高精度強激光功率密度儀包括進光窗口、真空腔、真空泵、高壓電源、正高壓電極、負高壓電極、第一電源線、第二電源線、氣體噴嘴、高次諧波、鋁膜、軟X射線光譜儀、軟X射線攝像頭、電腦控制線、個人電腦及待測激光；所述真空泵用于維持真空腔內的真空度；所述負高壓電極與第一電源線連接，所述正高壓電極與第二電源線連接，所述負高壓電極與正高壓電極之間產生的靜電場用于二氧化碳分子的取向定位。
【IPC分類】G01J1/42
【公開號】CN205027442
【申請號】CN201520780264
【發明人】段延敏, 朱海永, 尉鵬飛, 王艷偉, 何林李, 于永麗, 張耀舉
【申請人】溫州大學
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月9日