Subversion Repositories svnkaklik

Rev

Rev 752 | Show entire file | Ignore whitespace | Details | Blame | Last modification | View Log

Rev 752 Rev 755
Line 12... Line 12...
12 
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
 12 
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
13 
\date{3.3.2011}
 13 
\date{3.3.2011}
14 
\maketitle
 14 
\maketitle
15 
\thispagestyle{empty}
 15 
\thispagestyle{empty}
16 
 
 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.
17 
\section{Výsledky}
24 
 
 18 
 
25 
\begin{center}
 - 
 
26 
\begin{figure}[htbp]
 - 
 
27 
\includegraphics[width=100mm]{ruseni.png}
19 
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.
28 
\caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru s namodulovaným rušením}
 - 
 
29 
\end{figure}
 - 
 
30 
\end{center}
- 
 
31 
 
 20 
 
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.
 21 
Byla také naměřena voltampérová charakteristika v dynamickém režimu.
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 
 
 22 
 
35 
\begin{center}
 23 
\begin{center}
36 
\begin{figure}[htbp]
 24 
\begin{figure}
37 
\includegraphics[width=100mm]{ruseni_utlumene.png}
25 
\includegraphics[width=150mm]{VA.png}
38 
\caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru při izolaci stojánku s detektorem}
 26 
\caption{Voltampérová charakteristika doutnavého výboje v dynamickém režimu.}
39 
\end{figure}
 27 
\end{figure}
40 
\end{center}
 28 
\end{center}
41 
 
 29 
 
- 
 
 30 
\begin{table}[htbp]
42 
Nakonec se ale podařilo detekovat poměrně kvalitní impulz a změřit jeho šířku v polovině maxima.
 31 
\caption{Voltampérová charakteristika doutnavého výboje}
43 
 
 - 
 
44 
\begin{center}
 32 
\begin{center}
45 
\begin{figure}[htbp]
 33 
\begin{tabular}{|c|c|}
- 
 
 34 
\hline
- 
 
 35 
U[V]  & I[A] \\ \hline
- 
 
 36 
3500  & 0,002 \\ \hline
- 
 
 37 
3080  & 0,0192 \\ \hline
- 
 
 38 
2880  & 0,0264 \\ \hline
- 
 
 39 
2780  & 0,0292 \\ \hline
- 
 
 40 
2740  & 0,0304 \\ \hline
- 
 
 41 
2700  & 0,0312 \\ \hline
- 
 
 42 
2680  & 0,0313 \\ \hline
- 
 
 43 
2660  & 0,0316 \\ \hline
- 
 
 44 
2720  & 0,0317 \\ \hline
- 
 
 45 
2380  & 0,0276 \\ \hline
- 
 
 46 
2220  & 0,024 \\ \hline
- 
 
 47 
2080  & 0,0212 \\ \hline
- 
 
 48 
2000  & 0,0184 \\ \hline
- 
 
 49 
1900  & 0,0156 \\ \hline
- 
 
 50 
1840  & 0,0136 \\ \hline
- 
 
 51 
1780  & 0,0116 \\ \hline
- 
 
 52 
1740  & 0,01 \\ \hline
- 
 
 53 
1700  & 0,0084 \\ \hline
46 
\includegraphics[width=100mm]{FWHM.png}
54 
1680  & 0,0072 \\ \hline
- 
 
 55 
1660  & 0,006 \\ \hline
47 
\caption{Zvětšenina části impulzu v místě jeho největší amplitudy}
 56 
1720  & 0,0028 \\ \hline
48 
\end{figure}
 57 
\end{tabular}
49 
\end{center}
 58 
\end{center}
- 
 
 59 
\label{VA}
- 
 
 60 
\end{table}
50 
 
 61 
 
51 
Při měření celkové délky impulzu bylo poměrně komplikované určit dobu dosvitu, neboť intenzita klesá k nule velmi pozvolna.
 - 
 
52 
 
 62 
 
53 
\begin{center}
 63 
\begin{center}
54 
\begin{figure}[htbp]
 64 
\begin{figure}
55 
\includegraphics[width=100mm]{cely_impulz.png}
 65 
\includegraphics[width=150mm]{PI.png}
56 
\caption{Celkový časový průběh výstupního impulzu}
 66 
\caption{Výkon výstupního pulzu vzhledem k průběhu proudu doutnavým výbojem}
57 
\end{figure}
 67 
\end{figure}
58 
\end{center}
68 
\end{center}
59 
 
 - 
 
60 
\section{Výsledky}
 - 
 
61 
 
 69 
 
62 
\begin{table}[htbp]
 70 
\begin{table}[htbp]
63 
\caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času}
 71 
\caption{Optický výkon laseru v průběhu proudového impulzu výbojem}
64 
\begin{center}
 72 
\begin{center}
65 
\begin{tabular}{|c|c|}
 73 
\begin{tabular}{|c|c|}
66 
\hline
 74 
\hline
67 
Čas[s] & Energie [J] \\ \hline
 - 
 
68 
0 & 0,057 \\ \hline
 - 
 
69 
90 & 0,053 \\ \hline
 75 
I[A]  & P [uW] \\ \hline
70 
120 & 0,053 \\ \hline
 76 
0,0118 & 0,02 \\ \hline
71 
170 & 0,035 \\ \hline
 77 
0,01  & 0,78 \\ \hline
72 
200 & 0,045 \\ \hline
 78 
0,0086  & 1,48 \\ \hline
73 
240 & 0,045 \\ \hline
 - 
 
74 
270 & 0,056 \\ \hline
 79 
0,0072  & 1,98 \\ \hline
75 
320 & 0,041 \\ \hline
 80 
0,0058  & 2,22 \\ \hline
76 
380 & 0,048 \\ \hline
 81 
0,0014  & 0,04 \\ \hline
77 
440 & 0,085 \\ \hline
 - 
 
78 
\end{tabular}
 82 
\end{tabular}
79 
\end{center}
 83 
\end{center}
80 
\label{energie}
 84 
\label{VA}
81 
\end{table}
 85 
\end{table}
82 
 
 86 
 
83 
Z tabulky je zřejmé, že průměrná hodnota výstupní energie byla přes dobu měření $0,052 \pm 0,013$ J.
87 
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.
84 
 
 88 
 
85 
\begin{center}
 89 
\begin{center}
86 
\begin{figure}
 90 
\begin{figure}
87 
\includegraphics[width=150mm]{energie.png}
91 
\includegraphics[width=150mm]{./img/P1010079.JPG}
88 
\caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času}
 92 
\caption{Časovému průběhu výstupního laserového pulzu odpovídá žlutá křivka. Modrá křivka je proud výbojem}
89 
\end{figure}
 93 
\end{figure}
90 
\end{center}
 94 
\end{center}
91 
 
 95 
 
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 
 
 96 
 
95 
\end{document}
 97 
\end{document}
96 
 
 98