0概述随着激光技术和产品的广泛应用，激光安全防护问题越来越受到重视激光在照射生物体时，与生物组织相互作用而发生热、热-声瞬变、光化学等各种形式的能量转移和吸收效应当激光辐照度（W/cm2）和辐照量（J/cm2）达到一定限度时，会造成生物组织的损坏激光对人体的危害主要是眼睛，紫外（<400nm）和红外（>1400nm）区激光，在穿越眼角膜时大部分被吸收，从而损伤眼角膜组织而在可见至近红外（400~1400nm）范围内，激光能透过角膜和眼水晶体在视网膜上聚焦，辐照度可大105倍左右，并可能造成视网膜永久性损伤为防止激光危险辐射，国际电工委员会（IEC）于1984年制定了关于激光产品的辐射安全、设备分类要求和用户指南的国际标准IEC825（1984），1987年该项标准被我国等效采用（GB7247-87）产生对人体有害的危险激光辐射方式很多，可分为两种形式第一种是直接照射或通过镜面反射体的直接照射。这种照射的危险是显而易见的，人们会主动采用各种方法避免事故的发生在GB7247- 87国家标准中，己就激光产品的防护罩、防护包封、光束终止器安全连锁装置以及激光受害区和激光安全检查员等方面提出了详细而明确的要求另一种危险辐射是光束通过介质的空间散射和被照射物体漫反射产生的这种辐射往往难以避免并具有空间全方位的辐射特点。激光工作人员通常是在这种辐射区内工作，激光辐射量是多少、对人体是否有害，这些问题工作人员往往并不清楚也一直未受到重视激光危区检测仪主要是针对第二种危险辐射而研制的考虑到危险辐射区特点，从实用角度出发，用于危险辐射的激光危区检测仪除具备普通的激光功率能量测试仪器的功能外，还应满足测量不受激光辐射方式影响，并可对不同工作状态的激光同时监测报警，有较宽的动态响应和频率响应范围和较大的视场龟在体积上，应充分考虑到现场全方位检测要求而设计成便携式小型化结构形式1工作原理和设计方案激光危区检测仪是一种对漫射和散射激光进行测量和报警的仪器，它实质上是一种由平均功率计、峰值功率计和能量计组成的特殊仪器。根据实用化要求，通过巧妙设计和配合将其测量电路压缩到很小的尺寸，并具有微功耗和声光报警功能该系统由光学系统、传感器测量电路、声光报警电路、超阈值辐射判别电路及微功耗电源和显示部分组成1.1光学系统的组成06少m）光谱滤光片（10.少m）衰减片、红外透镜光锥及漫射片组成光栏直径为Y11.28mm（面积为1.00cm2）对于漫射形成的激光危险辐射，可同时获得辐照量和辐照度由红外透镜和光锥构成了30*视场角，便于现场检测。
1.2传感器的类型激光危区检测仪配备了硅光电二极管、热释电和薄膜热电耦三种传感器。硅光电二极管用于06m波长三种形式激光辐射量的测量。热释电传感器是一种微分型光热探测器，它用于CO激光小信号测量时，对恒定或缓慢变化的热背景干扰有明显的抑制作用，可完成重复脉冲的平均辐照度、峰值辐照度和单脉冲辐照量测量。薄膜热电堆传感器主要用于连续和重复脉冲的平均辐照度及单脉冲辐照量测量。
1.3测量与报警电路电路原理如框图断示。
测量与报警电路原理框图图中，为传感器（包括硅光电二极管，薄膜热电堆，热释电三种）；2为前置放大器；3为平均辐照度测量电路；4为重复脉冲峰值辐照度测量电路；5为单脉冲辐照量测量电路；6为辐射阈值及辐射类型判别电路；7为声光报警电路；8为测量显示电路各部分工作原理分述如下：1.3.1传感器硅光电二极管传感器面积为Y4mm圆形，响应时间（1~ 9）为0.>s；光谱响应范围为4~1.1um.薄膜热电堆传感器的面积为Y5mm圆形，响应时间（10%~ 9）为0.3s，光谱响应范围从可见到11um热释电传感器的面积为Y3mm圆形，热响应时间常数在几毫秒内，电响应时间常数小于10ms，光谱响应范围从可见到11um 3.2前置放大器前置放大器在设计上要满足连续辐射量的微弱直流电信号和重复脉冲及单脉冲辐射的高频强电信号所要求的较宽的动态响应范围和频率响应范围，同时还应满足微功耗供电要求为满足以上要求，合理配置了光衰减器，选择了适用的微功耗前置运放电路，设计了高频提升电路，与传感器响应时间匹配后具有宽的频率范围。
3平均辐照度测量电路由隔离电路、线性放大电路、积分型滤波电路和定标部分组成，全部选用微功耗器件。
4重复脉冲峰值辐照度测量电路由隔离电路、线性放大电路获得适当幅值的电压信号，经过一种具有快速上升和低速下降的峰值包络测量电路实现峰值信号测量，并通过高频提升扩大频响范围，使得测量电路可从DC至kHz重复频率条件下工作，峰值信号测量结果与光源工作频率无关。
5单脉冲辐照量测量电路由隔离电路、高频提升线性放大电路、快速峰值保持电路及特殊调零电路组成1.3.6阈值及超阈值辐射类判别电路根据三种不同工作状态的测量信号，设定危险辐射阈值，超过阈值的信号控制对应的光报警，任何一种超过阈值的控制信号都将使仪器给出声报警。
7声光报警、显示和微功耗电源整个测量系统是由二节九伏电池供电，由于一般高速器件和声光报警电路需要较大工作电流（约15mA左右），因此设计了压差仅0.IV，静态工作电流在MA级的稳压电源，供整个系统工作测量显示采用悬浮方式工作，进一步减小了电源电压波动对显示的影响2的指丰示表1激光危区检测仪性能指标项目硅光电探测器热释电和薄膜热电堆探测器报警阈值连续辐射重复脉冲辐射单脉冲辐射测量范围连续辐射重复脉冲辐射单脉冲辐射工作波长报警方式声光检测方式三种危险辐射同时检狈，分别显示危险辐射量脉冲辐射方式连续可变视场角2.2性能测试及现场使用：性能测试测量装置框图如图浙示2.3激光漫射和散射测量我们又对几种常用材料和元件的激光漫射和散射进行了检测。
23.1耐火砖在实验室中常用耐火砖做挡光板，测试中发现200W连续工作的NdYAG激光（1.0纪m）打在耐火砖上，在与入射光成30*角的范围，距耐火砖2米内，对人眼辐射大大超过危险辐射阈值23.2氧化白铝锥型接收腔锥型接收器做为一种多次吸收的腔体一般认为对入射的激光全部吸收，实验发现氧化铝锥腔漫反射光与耐火砖大致相等，表明对1.0（Fm波长下阳极氧化铝并不能很好地实现多次镜反射要求23.3氧化黑铝板在10.识m波长下用30W激光对其漫反射进行测试，发现有较好的吸收，漫反射较低，在诛远处一般无危险。
23.4光学分束片1.0少m激光通过一片高质量的光学分束片，在与入射光线成20*角时检测散射和漫反射能量，入射能量在120mJ，距分束片0.5米左右时漫射或散射能量为129nJ（超过危险阈值），距离在诛左右时测量为129nJ（未超过阈值），由此表明，镜面很好的分束片约有万分之几的漫反射或散射量。
以上简单测试表明，实际光漫射量大于我们的估计3结语我们研制的激光危区检测仪具有以下特点：1.可实现从直流到千赫兹脉冲频率和不同脉宽激光峰值功率的测量；2可对连续重复脉冲及单脉冲超阈值辐射进行分类声光报警及测量显示，具有可确定危险辐射类型、报警及显示三种功能；实现了连续、重复脉冲和单脉冲激光危险辐射测量的微功耗小型化电子线路，其体积和重量远远小于仅有单一功能的普通激光参数测量仪
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