| 752 |
kaklik |
1 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article}
|
|
|
2 |
\usepackage[colorlinks=true]{hyperref}
|
|
|
3 |
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
|
|
4 |
\usepackage[czech]{babel}
|
|
|
5 |
\usepackage{graphicx}
|
|
|
6 |
\textwidth 16cm \textheight 24.6cm
|
|
|
7 |
\topmargin -1.3cm
|
|
|
8 |
\oddsidemargin 0cm
|
|
|
9 |
\pagestyle{empty}
|
|
|
10 |
\begin{document}
|
|
|
11 |
\title{Vlastnosti doutnavého výboje plynového laseru}
|
|
|
12 |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
|
|
|
13 |
\date{3.3.2011}
|
|
|
14 |
\maketitle
|
|
|
15 |
\thispagestyle{empty}
|
|
|
16 |
|
|
|
17 |
\section{Úvod}
|
|
|
18 |
|
|
|
19 |
cílem měření bylo určit základní časové a energetické parametry TEA $CO_2$
|
|
|
20 |
|
|
|
21 |
\section{Postup měření}
|
|
|
22 |
Po napuštění pracovního plynu na tlak 70kPa bylo možné ověřit správnou funkci laseru, vložením tužkou začerněného ústřižku papíru na kterém se při výstřelu objevil záblesk.
|
|
|
23 |
Laser měl v důsledku netěsnosti nestabilní energii výstupního pulzu. Energie byla měřena bolometrickým snímačem a to asi 20minut od napuštění laseru. Údaj pro čas 0s proto nedopovídá nejlepším parametrům nové směsi. Nejvyšší naměřená energie po napuštění byla zhruba 0,1 J.
|
|
|
24 |
|
|
|
25 |
\begin{center}
|
|
|
26 |
\begin{figure}[htbp]
|
|
|
27 |
\includegraphics[width=100mm]{ruseni.png}
|
|
|
28 |
\caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru s namodulovaným rušením}
|
|
|
29 |
\end{figure}
|
|
|
30 |
\end{center}
|
|
|
31 |
|
|
|
32 |
Měření tvaru výstupního pulzu polovodičovým detektorem bylo značně zkomplikováno jednak malou aperturou detektoru a potom i rušením vznikajícím pravděpodobně rezonancí při připojení nabitého kondenzátoru k čerpacím elektrodám TEA laseru.
|
|
|
33 |
Byl proveden pokus o minimalizaci rušení elektrickou izolací stojánku s detektorem od optické lavice avšak útlum nebyl příliš výrazný. Pro lepší výsledek by pravděpodobně bylo třeba vyřešit kompletní elektromagnetickou izolaci detektoru od pole vznikajícího spínáním proudové špičky z kondenzátoru nabitého na asi 30kV.
|
|
|
34 |
|
|
|
35 |
\begin{center}
|
|
|
36 |
\begin{figure}[htbp]
|
|
|
37 |
\includegraphics[width=100mm]{ruseni_utlumene.png}
|
|
|
38 |
\caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru při izolaci stojánku s detektorem}
|
|
|
39 |
\end{figure}
|
|
|
40 |
\end{center}
|
|
|
41 |
|
|
|
42 |
Nakonec se ale podařilo detekovat poměrně kvalitní impulz a změřit jeho šířku v polovině maxima.
|
|
|
43 |
|
|
|
44 |
\begin{center}
|
|
|
45 |
\begin{figure}[htbp]
|
|
|
46 |
\includegraphics[width=100mm]{FWHM.png}
|
|
|
47 |
\caption{Zvětšenina části impulzu v místě jeho největší amplitudy}
|
|
|
48 |
\end{figure}
|
|
|
49 |
\end{center}
|
|
|
50 |
|
|
|
51 |
Při měření celkové délky impulzu bylo poměrně komplikované určit dobu dosvitu, neboť intenzita klesá k nule velmi pozvolna.
|
|
|
52 |
|
|
|
53 |
\begin{center}
|
|
|
54 |
\begin{figure}[htbp]
|
|
|
55 |
\includegraphics[width=100mm]{cely_impulz.png}
|
|
|
56 |
\caption{Celkový časový průběh výstupního impulzu}
|
|
|
57 |
\end{figure}
|
|
|
58 |
\end{center}
|
|
|
59 |
|
|
|
60 |
\section{Výsledky}
|
|
|
61 |
|
|
|
62 |
\begin{table}[htbp]
|
|
|
63 |
\caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času}
|
|
|
64 |
\begin{center}
|
|
|
65 |
\begin{tabular}{|c|c|}
|
|
|
66 |
\hline
|
|
|
67 |
Čas[s] & Energie [J] \\ \hline
|
|
|
68 |
|
|
|
69 |
90 & 0,053 \\ \hline
|
|
|
70 |
120 & 0,053 \\ \hline
|
|
|
71 |
170 & 0,035 \\ \hline
|
|
|
72 |
200 & 0,045 \\ \hline
|
|
|
73 |
240 & 0,045 \\ \hline
|
|
|
74 |
270 & 0,056 \\ \hline
|
|
|
75 |
320 & 0,041 \\ \hline
|
|
|
76 |
380 & 0,048 \\ \hline
|
|
|
77 |
440 & 0,085 \\ \hline
|
|
|
78 |
\end{tabular}
|
|
|
79 |
\end{center}
|
|
|
80 |
\label{energie}
|
|
|
81 |
\end{table}
|
|
|
82 |
|
|
|
83 |
Z tabulky je zřejmé, že průměrná hodnota výstupní energie byla přes dobu měření $0,052 \pm 0,013$ J.
|
|
|
84 |
|
|
|
85 |
\begin{center}
|
|
|
86 |
\begin{figure}
|
|
|
87 |
\includegraphics[width=150mm]{energie.png}
|
|
|
88 |
\caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času}
|
|
|
89 |
\end{figure}
|
|
|
90 |
\end{center}
|
|
|
91 |
|
|
|
92 |
Dále bylo měřením zjištěno, že FWHM výstupního impulzu je asi 93ns při tlaku směsi 25kPa a při zvýšení tlaku na 80kPa se mírně snížila na 90ns. Celková délka výstupního pulzu byla 1,8us při tlaku 25kPa a při zvýšení tlaku o 5kPa vzrostla téměř na dvojnásobek 3,42us.
|
|
|
93 |
Znamená to, že v případě koncentrace větší části energie v hlavním pulzu by výkon byl zhruba 0,55MW. Avšak při rozložení energie do celé délku impulzu pouze 28,7kW.
|
|
|
94 |
|
|
|
95 |
\end{document}
|
|
|
96 |
|