СССР
Государственный стандарт от 03 сентября 1981 года № ГОСТ 8.443-81

ГОСТ 8.443-81 ГСИ. Средства измерений максимальной мощности моноимпульсного и импульсно-модулированного лазерного излучения образцовые. Методы и средства поверки

Принят
Государственным комитетом СССР по стандартам
23 сентября 1981 года
Разработан
Государственным комитетом СССР по стандартам
03 сентября 1981 года
    ГОСТ 8.443-81
    Группа Т88.8*

    ___________________________________________
    * В указателе "Национальные стандарты" 2008 год
    группа Т88.10. - Примечание изготовителя базы данных.


    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
    Государственная система обеспечения единства измерений
    СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ МОНОИМПУЛЬСНОГО
    И ИМПУЛЬСНО-МОДУЛИРОВАННОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВЫЕ
    Методы и средства поверки
    State System of Ensuring the Uniformity of Measurements.
    Standard instruments for monopulse and modulated puls laser radiation
    peak power measurements. Methods and means for verification.
    Дата введения 1982-07-01
    РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам
    ИСПОЛНИТЕЛИ
    Б.М.Степанов, д-р физ.-мат. наук (руководитель темы); А.И.Глазов; В.И.Сачков, канд. техн. наук; С.В.Тихомиров, канд. техн. наук; О.С.Шимчук, канд. физ.-мат. наук
    ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
    Член Госстандарта Л.К.Исаев
    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 сентября 1981 г. N 4347
    Настоящий стандарт распространяется на образцовые средства измерений максимальной мощности моноимпульсного и импульсно-модулированного лазерного излучения (далее - ОСИ ММ) 1-го разряда, работающие на фиксированных длинах волн в диапазоне 0,4-1,2 мкм с длительностью импульсов в диапазоне 10-10 с в однократном режиме и с частотой повторения 25-100 Гц в динамическом диапазоне мощности 10-10 Вт, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
    якорь
    1.ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
    1.1.При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные ниже:
    внешний осмотр (п.3.1);
    опробование (п.3.2);
    определение основной погрешности измерения коэффициента пропускания светофильтров (п.3.3.1);
    определение чувствительности ОСИ ММ и максимального отклонения ее от значения чувствительности, указанного в паспорте (пп.3.3.2-3.3.6);
    определение основной относительной погрешности ОСИ ММ (п.3.3.8).
    1.2.При проведении поверки должны быть применены следующие средства:
    рабочий эталон единицы максимальной мощности импульсно-модулированного лазерного излучения (рабочая длина волны, максимальная мощность, длительность импульсов, частота повторения импульсов и среднее квадратическое отклонение результата поверки - по ГОСТ 8.198-76*, диаметр пучка излучения - 5 мм);

    ______________
    * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 8.198-85. - Примечание изготовителя базы данных.


    спектрофотометр типа СФ-26, основная погрешность ±1%;
    оптическая скамья типа ОСК-2;
    угломер с нониусом по ГОСТ 5378-66*.

    ______________
    * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 5378-88. - Примечание изготовителя базы данных.


    якорь
    2.УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ
    2.1.Для используемых при поверке средств измерений, входящих в состав аппаратуры ОСИ ММ, должны быть соблюдены сроки поверки.
    2.2.При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия применения по ГОСТ 24469-80*.

    ______________
    * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 11554-2008. - Примечание изготовителя базы данных.


    2.3.Аппаратура должна быть установлена в местах, защищенных от прямого освещения солнечным светом и светом других ярких источников. Обогревательные приборы должны быть размещены не ближе 1,5 м от аппаратуры. В помещении должна быть обеспечена приточно-вытяжная вентиляция.
    2.4.Время непрерывной работы ОСИ ММ, включая время прогрева, - 8 ч.
    2.5.Для проведения поверки ОСИ ММ моноимпульсного излучения включают внешний модулятор, входящий в состав рабочего эталона (РЭ), и из последовательности импульсов излучения с частотой 25 Гц выделяют одиночный импульс.
    2.6.Подготовка к поверке и включение рабочего эталона максимальной мощности и ОСИ ММ - по технической документации, утвержденной в установленном порядке.
    2.7.После выдержки средств измерений и оптических элементов при температуре окружающей среды ниже 10 °С они должны быть выдержаны в сухом помещении при комнатной температуре в течение 2-3 ч.
    2.8.Перед проведением поверки электронная аппаратура должна быть прогрета в течение 60 мин (не менее).
    якорь
    3.ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
    3.1.Внешний осмотр
    3.1.1.При внешнем осмотре ОСИ ММ должно быть установлено:
    соответствие комплектности технической документации, утвержденной в установленном порядке;
    отсутствие внешних повреждений;
    соответствие соединений функциональной схеме;
    наличие надежных заземлений приборов и ОСИ ММ в целом;
    отсутствие пыли, жировых пятен, следов влаги на рабочих поверхностях оптических элементов;
    отсутствие трещин и сколов на стекле.
    3.2.Опробование
    3.2.1.Включают аппаратуру ОСИ ММ и проверяют ее работоспособность в соответствии с технической документацией, утвержденной в установленном порядке.
    3.2.2.Устанавливают приемную головку поверяемого ОСИ ММ на оптическую скамью рабочего эталона в соответствии с технической документацией на ОСИ ММ и РЭ, утвержденной в установленном порядке.
    3.2.3.Юстируют оптическую систему таким образом, чтобы излучение попадало в центр оптических элементов, с помощью которых производят фокусировку и деление пучков излучения. Юстировку производят с точностью ±1 мм. При этом используют юстировочный лазер, входящий в состав рабочего эталона, и механизм перемещения ОСИ ММ.
    3.3.Определение метрологических характеристик
    3.3.1.Определяют коэффициенты пропускания светофильтров на длине волны 1,06 мкм в последовательности, изложенной ниже:
    на спектрофотометре устанавливают контрольный образец. Если контрольным образцом служит воздух, значение потока излучения принимают за 100% пропускания;
    устанавливают стрелку спектрофотометра на нуль;
    открывают фотоэлемент и устанавливают стрелку спектрофотометра на деление 100%, вращая рукоятку механизма изменения ширины щели;
    закрепляют светофильтр в специальном приспособлении на предметном столике спектрофотометра, устанавливают спектрофотометр в рабочее положение, открывают фотоэлемент и снимают отсчет по шкале пропускания;
    выводят из потока излучения поверяемый светофильтр и вводят контрольный образец, при этом стрелка спектрофотометра должна вернуться к делению 100%.
    Определяют оценку среднего квадратического отклонения результата измерений по формуле
    ,
    где - оценка среднего квадратического отклонения результата измерений;
    - среднее арифметическое результатов наблюдений;
    - -й результат наблюдения;
    - число наблюдений, равное 5.
    Доверительные границы случайной погрешности измерения находят по формуле
    ,
    где - коэффициент Стьюдента при доверительной вероятности 0,95.
    Основную погрешность измерения коэффициента пропускания светофильтров определяют по формуле
    ,
    где - коэффициент пропускания;
    0,01 - систематическая погрешность измерения спектрофотометром, равная 0,01.
    Относительную основную погрешность измерения коэффициента пропускания светофильтров определяют по формуле
    .
    3.3.2.Определяют чувствительность ОСИ ММ на уровне мощности 10 Вт методом прямых одновременных измерений сигнала на выходе ОСИ ММ и максимальной мощности излучения лазера рабочего эталона и последующим расчетом чувствительности по формуле
    ,
    где - -й результат наблюдения;
    - сигнал на выходе ОСИ ММ, ед.;
    - значение мощности рабочего эталона, Вт.
    Расширение диапазона работы ОСИ ММ до 10 Вт достигается введением аттестованных светофильтров, входящих в состав ОСИ ММ.
    Результаты измерения по данному и последующим пунктам заносят в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении.
    3.3.3.Проводят пять измерений сигнала на выходе ОСИ ММ на одном уровне мощности рабочего эталона и определяют среднее значение чувствительности по формуле
    ,
    где - -е значение чувствительности в серии измерений.
    3.3.4.Смещают головку ОСИ ММ относительно центра пучка излучения поочередно вверх, вниз, влево и вправо на ,
    где - диаметр входного зрачка;
    - диаметр пучка излучения.
    Затем фиксированным образом изменяют угол между нормалью к плоскости входного окна ОСИ ММ и осью пучка излучения поочередно в вертикальной и горизонтальной плоскостях на , где - угол поля зрения.
    Для каждого положения ОСИ ММ повторяют операции, указанные в пп.3.3.2 и 3.3.3.
    3.3.5.В пучок излучения перед поверяемым прибором последовательно вводят аттестованные нейтральные светофильтры с такой оптической плотностью, чтобы обеспечить сигнал на выходе ОСИ ММ на уровне 5·10 и 10 Вт, и для каждого уровня мощности повторяют операции, указанные в пп.3.3.2 и 3.3.3.
    3.3.6.Из найденных средних значений чувствительности ОСИ ММ выбирают максимальное и определяют его относительное отклонение в процентах от значения чувствительности ОСИ ММ, указанного в паспорте при предыдущей поверке, по формуле
    ,
    где - значение чувствительности ОСИ ММ, указанное в паспорте при предыдущей поверке;
    - максимальное среди найденных средних значений чувствительности.
    3.3.7.Из найденных по пп.3.3.3-3.3.5 средних значений чувствительности выбирают минимальное и при условии, если оно не ниже значения чувствительности, указанного в паспорте, и не отличается от значения чувствительности, указанного при предыдущей поверке более чем на 14%, заносят его в паспорт ОСИ ММ.
    При наличии стабильной чувствительности выбирают не минимальное, а среднее значение .
    3.3.8.Определяют основную относительную погрешность ОСИ ММ по формуле
    ,
    где - коэффициент, зависящий от соотношения случайной и неисключенной систематической составляющих погрешностей, определяемый по ГОСТ 8.207-76;
    - неисключенная систематическая составляющая основной относительной погрешности, равная
    ;
    - составляющая систематической погрешности, обусловленная изменением чувствительности ОСИ ММ в зависимости от зоны и угла попадания луча в оптический блок, определяемая в процентах по формуле
    ;
    - отношение, равное ;
    - максимальное из средних значений показаний ОСИ ММ, выбранное из результатов измерений по пп.3.3.2-3.3.5;
    - составляющая неисключенной погрешности, обусловленная введением светофильтров, входящих в комплект ОСИ ММ, определяемая по формуле
    ,
    - случайная составляющая основной относительной погрешности;
    - оценка среднего квадратического отклонения результатов измерений максимального среднего значения чувствительности, определяемая в процентах по формуле
    ,
    - среднее квадратическое отклонение результатов поверки рабочего эталона.
    3.4.ОСИ ММ считают годными к эксплуатации по результатам поверки, если:
    максимальное относительное отклонение среднего значения чувствительности от значения, указанного в паспорте, не превышает 14%;
    минимальное из средних значений чувствительности не ниже значения чувствительности, указанного в паспорте;
    относительная основная погрешность ОСИ ММ не более 14%.
    якорь
    4.ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
    4.1.Положительные результаты поверки оформляют выдачей свидетельства о государственной поверке по форме, установленной Госстандартом, или записью в формуляре.
    ОСИ ММ, прошедшие поверку с отрицательными результатами, к применению не допускают и на них выдают извещение о непригодности.
    якорь
    ПРИЛОЖЕНИЕ (обязательное). Протокол поверки образцового средства измерений максимальной мощности моноимпульсного (импульсно-модулированного) лазерного излучения, принадлежащего...
    ПРИЛОЖЕНИЕ
    Обязательное
    ПРОТОКОЛ N_____
    поверки образцового средства измерений максимальной мощности
    моноимпульсного (импульсно-модулированного)
    нужное подчеркнуть
    лазерного излучения, принадлежащего
    наименование организации
    1. Тип ОСИ ММ
    2. Изготовитель Год изготовления
    Порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя
    3. ОСИ ММ поверено 198 г.
    кем
    4. Температура К (°С), влажность %,
    давление в помещении при поверке кПа
    5. Результаты внешнего осмотра и опробования
    6. Результаты поверки светофильтров, входящих в состав ОСИ ММ
    7. Результаты определения чувствительности на уровне мощности 10 Вт при различных положениях головки поверяемого ОСИ ММ относительно пучка излучения:

    Результаты определения чувствительности ОСИ ММ при попадании
    пучка излучения в центр входного отверстия ОСИ ММ
    Номер измерения Показания ОСИ ММ, ед. Показания рабочего , Вт Чувствительность ОСИ ММ
    1
    2
    3
    4
    5

    Примечание. Аналогичные таблицы составляют для других положений головки ОСИ ММ относительно пучка излучения:
    на выше центра входного отверстия;
    на ниже центра входного отверстия;
    на влево от центра входного отверстия;
    на вправо от центра входного отверстия;
    при отклонении пучка излучения на плюс в горизонтальной плоскости;
    при отклонении пучка излучения на минус в горизонтальной плоскости;
    при отклонении пучка излучения на плюс в вертикальной плоскости;
    при отклонении пучка излучения на минус в вертикальной плоскости;
    в центр входного отверстия на уровне мощности 5·10 Вт;
    в центр входного отверстия на уровне мощности 10 Вт.
    8.Результаты определения относительного отклонения максимального значения чувствительности ОСИ ММ от значения основной относительной погрешности, указанного в паспорте, и ее случайной и систематической составляющих:
    Параметр
    Наименование Значение
    %
    %

    9. Заключение по результатам поверки:
    ОСИ ММ соответствует (не соответствует) требованиям настоящего стандарта
    нужное подчеркнуть
    Выдано свидетельство N от " " 198 г.
    Подпись поверителя