上，吸收体8的吸收入射高能激光的表面发黑氧化，用来吸收光能，分布在吸收体8外表面的多个分立的热电偶传感器，能对吸收体8不同区域的温升进行测量，数据采集部件13具备温度采集、计算、显示和存储功能。反射锥11是由锥面与柱面交替组成的阶梯状锥体，每组锥体包括一个锥面与一个柱面，每组锥面表面积为一组锥体中锥面的环带面积，依次为gl、g2、g3、g4、g5、g6、g7、g8。反射锥11锥面锥角为45°，反射锥11上的锥面数量与吸收体8上的环带型结构单元的数量相等，且一一对应，环带型结构单元的质量为内侧带V型槽的分立环带的质量，依次为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8 ;吸收体8上的环带型结构单元的质量之比与反射锥11上对应的锥面表面积之比的数值相等，即gl: g2: g3: g4: g5: g6: g7: g8=sl: s2: s3: s4: s5: s6: s7: s8。每个环带型结构单元内侧的 V 型槽顶角与对应的锥面母线中点的连线与锥面母线的夹角为45°，能使光束直接入射到V型槽中心区域，便于热量快速扩散，减少了热平衡时间，同时也降低了从出口逸出的能量，激光能量也可以分配到吸收体上不同区域，加快了热传导过程。
[0016]图2为环带型吸收体局部放大视图，吸收体8环带型结构单元内侧的V型槽夹角为30°，由正中大的V型槽II 15与两旁小的V型槽I 14组成。该设计能使光束直接入射到吸收体中心区域，有利于热量快速扩散，可以降低表面最高温升，同时通过调整吸收体上分立环带型结构单元的质量和V型槽的参数达到控制吸收体上各部分的温升和调整热平衡时间的目的。相邻两个吸收体环带通过圆环状连接环进行连接，吸收体环带与连接环之间加入聚四氟乙烯，进行隔离，减少它们相互之间的影响，为了防止激光从环带之间溢出，吸收体环带两侧都设计有突起。
[0017]实施例2 实施例2与实施例1结构、材料均相同，不同之处在于反射锥11表面镀层厚度为8 μ m，吸收体8环带型结构单元内侧的V型槽夹角为45°。
[0018]实施例3
实施例3与实施例1结构、材料均相同，不同之处在于反射锥11表面镀层厚度为10 μ??，吸收体8环带型结构单元内侧的V型槽夹角为60°，
本发明不局限于上述【具体实施方式】，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高能激光全吸收能量测量装置，其特征在于，所述的能量测量装置包括外壳(2)、前镀金反射板(3)、连接杆(4)、隔热体(5)、系统框架(6)、连接环(7)、吸收体(8)、温度传感器(9)、后镀金反射板(10)、反射锥(11)、反射锥固定盘(12)、数据采集部件(13)、V型槽 I (14)、V 型槽 II (15)； 反射锥(11):用于将入射的激光束发散，由锥面与柱面交替组成的阶梯状锥体，每组锥体包括一个锥面与一个柱面，锥面表面积为一组锥体中锥面的环带面积，外表面镀金，构成镜面反射面； 吸收体⑶:用于吸收激光能量，以及布置传感器进行温度测量的场所，由内侧带V型槽的环带型结构单元拼接而成；V型槽包括V型槽I (14)、V型槽II (15)，V型槽II (15)为环带型结构单元内侧正中大的V型槽，V型槽I (14)为大的V型槽两旁小的V型槽；吸收体(8)上的环带型结构单元的质量之比与反射锥(11)上对应的锥面表面积之比的数值相等; 连接环(7):用于连接分段式的环带型吸收体(8); 前镀金反射板(3):用于反射激光，减少高能激光从高能激光全吸收能量测量装置入口处的溢出； 后镀金反射板(10):用于反射激光，防止高能激光从高能激光全吸收能量测量装置端部^出； 隔热体(5):用于阻隔吸收体内热量向外部扩散； 系统框架(6):用于连接或支撑高能激光全吸收能量测量装置的框架； 反射锥固定盘(12):用于将反射锥(11)固定在系统框架(6)上； 连接杆⑷:用于将隔热体(5)、连接环(7)与系统框架(6)进行连接； 外壳(2):用于高能激光全吸收能量测量装置外部的防护与包装； 温度传感器(9):粘接在吸收体(8)表面上，用于测量吸收体(8)上环带型结构单元的温升； 数据采集部件(13):用于完成温度信号的采集，以及能量数据的统计处理； 吸收体(8)、连接环(7)、前镀金反射板(3)、后镀金反射板(10)与反射锥(11)组成一个吸收高能激光的吸收腔； 反射锥(11)上所有的锥面锥角为45°，反射锥(11)上的锥面数量与吸收体(8)上的环带型结构单元的数量相等，每个锥面与一个环带型结构单元相对应，每个环带型结构单元内侧的V型槽顶角与对应的锥面母线中点的连线与锥面母线的夹角为45° ; 所述的高能激光全吸收能量测量装置的连接关系为:反射锥(11)通过反射锥固定盘(12)，固定在系统框架(6)上，环带型结构单元通过连接环(7)拼接成吸收体(8)，前镀金反射板(3)与后镀金反射板(10)分别固定在吸收体(8)前后两端，隔热体(5)固定在吸收体(8)外表面上，连接杆⑷将隔热体(5)、连接环(7)与系统框架(6)固定成一个整体，外壳(2)固定在系统框架(6)上。2.根据权利要求1所述的高能激光全吸收能量测量装置，其特征在于，所述的吸收体(8)上的环带型结构单元的质量之比与反射锥(11)上对应的锥面表面积之比相等。3.根据权利要求1所述的高能激光全吸收能量测量装置，其特征在于，所述的吸收体(8)环带内侧V型槽夹角范围为30°?60°。4.根据权利要求1所述的高能激光全吸收能量测量装置，其特征在于，所述的反射锥(11)的材料为紫铜。5.根据权利要求1所述的高能激光全吸收能量测量装置，其特征在于，所述的反射锥(11)外表面镀金的镀层厚度为5μπι?ΙΟμπι。6.根据权利要求1所述的高能激光全吸收能量测量装置，其特征在于，所述的吸收体(8)的材料为硬铝。
【专利摘要】本发明提供了一种高能激光全吸收能量测量装置。高能激光束从高能激光全吸收能量测量装置入口入射，进入吸收腔，入射到反射锥上，经反射锥反射后，光能被吸收体吸收，分布在吸收体外表面的多个分立热电偶传感器，测量吸收体不同区域的温升，数据采集部件根据温升所对应区域的质量及比热值，结合能量修正系数，就能计算出入射激光的总能量。本发明采用由锥面与柱面交替组成的阶梯状反射锥，锥体表面为镜面反射，既可以降低从出口逸出的能量，又能使激光能量分配到吸收体上不同区域，加快热传导过程。吸收体由带V型槽的环带分段式连接而成，通过调整吸收体上分立环带的质量和V型槽的参数，可提高热平衡时间和降低温度梯度，提高激光能量的测量精度。
【IPC分类】G01J1/00, G01J1/02
【公开号】CN105181128
【申请号】CN201510656261
【发明人】蒋志雄, 魏继锋, 范国滨, 卢飞, 周文超, 胡晓阳, 周山, 常艳, 云宇, 黄德权, 沙子杰
【申请人】中国工程物理研究院应用电子学研究所
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月12日