14,83 → 14,85 |
\maketitle |
\thispagestyle{empty} |
|
\section{Úvod} |
\section{Výsledky} |
|
cílem měření bylo určit základní časové a energetické parametry TEA $CO_2$ |
Při měření bylo zjištěno, že charakteristický čas nárůstu proudu výbojem je 6,4us. A průraz v daném zapojení probíhá s opakovací frekvencí 11,26Hz, která je mírně závislá na nastavení napájecího zdroje. Minimální proud výbojem byl 4,4mA. Při nižším proudu výboj již zhasíná. |
|
\section{Postup měření} |
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. |
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. |
Byla také naměřena voltampérová charakteristika v dynamickém režimu. |
|
\begin{center} |
\begin{figure}[htbp] |
\includegraphics[width=100mm]{ruseni.png} |
\caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru s namodulovaným rušením} |
\begin{figure} |
\includegraphics[width=150mm]{VA.png} |
\caption{Voltampérová charakteristika doutnavého výboje v dynamickém režimu.} |
\end{figure} |
\end{center} |
\end{center} |
|
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. |
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. |
|
\begin{table}[htbp] |
\caption{Voltampérová charakteristika doutnavého výboje} |
\begin{center} |
\begin{figure}[htbp] |
\includegraphics[width=100mm]{ruseni_utlumene.png} |
\caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru při izolaci stojánku s detektorem} |
\end{figure} |
\begin{tabular}{|c|c|} |
\hline |
U[V] & I[A] \\ \hline |
3500 & 0,002 \\ \hline |
3080 & 0,0192 \\ \hline |
2880 & 0,0264 \\ \hline |
2780 & 0,0292 \\ \hline |
2740 & 0,0304 \\ \hline |
2700 & 0,0312 \\ \hline |
2680 & 0,0313 \\ \hline |
2660 & 0,0316 \\ \hline |
2720 & 0,0317 \\ \hline |
2380 & 0,0276 \\ \hline |
2220 & 0,024 \\ \hline |
2080 & 0,0212 \\ \hline |
2000 & 0,0184 \\ \hline |
1900 & 0,0156 \\ \hline |
1840 & 0,0136 \\ \hline |
1780 & 0,0116 \\ \hline |
1740 & 0,01 \\ \hline |
1700 & 0,0084 \\ \hline |
1680 & 0,0072 \\ \hline |
1660 & 0,006 \\ \hline |
1720 & 0,0028 \\ \hline |
\end{tabular} |
\end{center} |
\label{VA} |
\end{table} |
|
Nakonec se ale podařilo detekovat poměrně kvalitní impulz a změřit jeho šířku v polovině maxima. |
|
\begin{center} |
\begin{figure}[htbp] |
\includegraphics[width=100mm]{FWHM.png} |
\caption{Zvětšenina části impulzu v místě jeho největší amplitudy} |
\begin{figure} |
\includegraphics[width=150mm]{PI.png} |
\caption{Výkon výstupního pulzu vzhledem k průběhu proudu doutnavým výbojem} |
\end{figure} |
\end{center} |
|
Při měření celkové délky impulzu bylo poměrně komplikované určit dobu dosvitu, neboť intenzita klesá k nule velmi pozvolna. |
|
\begin{center} |
\begin{figure}[htbp] |
\includegraphics[width=100mm]{cely_impulz.png} |
\caption{Celkový časový průběh výstupního impulzu} |
\end{figure} |
\end{center} |
|
\section{Výsledky} |
|
\begin{table}[htbp] |
\caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času} |
\caption{Optický výkon laseru v průběhu proudového impulzu výbojem} |
\begin{center} |
\begin{tabular}{|c|c|} |
\hline |
Čas[s] & Energie [J] \\ \hline |
0 & 0,057 \\ \hline |
90 & 0,053 \\ \hline |
120 & 0,053 \\ \hline |
170 & 0,035 \\ \hline |
200 & 0,045 \\ \hline |
240 & 0,045 \\ \hline |
270 & 0,056 \\ \hline |
320 & 0,041 \\ \hline |
380 & 0,048 \\ \hline |
440 & 0,085 \\ \hline |
I[A] & P [uW] \\ \hline |
0,0118 & 0,02 \\ \hline |
0,01 & 0,78 \\ \hline |
0,0086 & 1,48 \\ \hline |
0,0072 & 1,98 \\ \hline |
0,0058 & 2,22 \\ \hline |
0,0014 & 0,04 \\ \hline |
\end{tabular} |
\end{center} |
\label{energie} |
\label{VA} |
\end{table} |
|
Z tabulky je zřejmé, že průměrná hodnota výstupní energie byla přes dobu měření $0,052 \pm 0,013$ J. |
V kontinuálním režimu LASERu byl naměřen výstupní výkon 6,15uW zřejmě je to v důsledku toho, že při měření v dynamickém režimu nebyl LASER přesně zamířen na fotodiodu. |
|
\begin{center} |
\begin{figure} |
\includegraphics[width=150mm]{energie.png} |
\caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času} |
\includegraphics[width=150mm]{./img/P1010079.JPG} |
\caption{Časovému průběhu výstupního laserového pulzu odpovídá žlutá křivka. Modrá křivka je proud výbojem} |
\end{figure} |
\end{center} |
|
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. |
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. |
|
\end{document} |
|