中功率激光计的校准(检定)方法及其应注意的问题

　　为确保各医疗卫生单位在激光功率测量中量值的准确传递和统一,军队二级计量检定机构均于近期建立了本体系内医用激光中功率参数最高测量标准。由于医用激光源及其计量校准(检定)工作具有特殊性,其在测量操作各个环节上的稳定性和安全性方面有着严格的要求,稍有不慎不仅使检定测试难以顺利完成,而且可能损坏标准设备甚至危及到操作人员的生命安全。现结合本站该标准装置的建立就具体测量方法及应注意的问题介绍如下。

　　1　测量标准的组成与工作原理

　　该测量标准装置由PEM-102型标准中功率激光计、稳功率CO2激光照射源和辅助设备等组成,用CO2激光器(2)作为测量用照射源, He-Ne激光器(4)作准直光源,组成见图1。其功率测量范围为:0·1~30W,波长范围为: 0·3~11μm。

　　标准功率计(8)基于热电法原理,其探测器利用激光功率转换成热流以后引起的温度变化进行光辐射测量,即采用直流电功率替代光功率对激光辐射进行绝对测量。

　　2　校准(检定)方法

　　2·1　测量前的准备

　　①正确连接CO2激光器、标准功率计、被检功率计及其他辅助设备,检查CO2激光器接地是否可靠;②开通冷却水并调节使水流量适中;③将遮光器放置合适位置,打开激光器钥匙开关使激光器电源预热5min以上;④按“高压通”键,接通高压,此时应有激光输出,调节“电流升”、“电流降”键使电流指示在5~12mA左右,待激光器稳定20min以后即可进行校准测量。

　　2·2　校准测量

　　(1)用标准功率计测激光辐射

　　在所需激光功率值上,用标准功率计测出激光辐射功率P标(或热电势U2光)重复测量n次(n≥6),取平均值。

　　(2)用被校功率计测激光辐射

　　将被校功率计(或下一级标准)置于标准功率计位置,测出激光功率P检(或热电势U1光)重复测量n次(n≥6),取平均值。

　　(3)电校准

　　分别接通被校功率计或下一级标准(带自校准)电加热回路,调节电源电压,使电校准热电势U1电等于U1光,测出加热电压V1加热电流I1,算出电校准功率P1电=V1I1。

　　(4)测量面灵敏度不均匀性

　　以接收面中心为准,分别向上、下、左、右各移动5mm,得到中心点平均值P0和其他位置即上、下、左、右各点的平均值Pn。测试顺序为一次中心点,一次其它点,光束直径不大于3mm。

　　2·3　数据处理

　　根据不同的被校计量器具,采取不同的数据处理方式:

　　(1)自校准绝对辐射计

　　计算光电不等效系数:K=P标/P1电