ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫМ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГИИ, РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ, ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА И ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН ОТ 0,3 ДО 2,0 мкм

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2013

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ») Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

2    ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 сентября 2012 г. № 307-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2013

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГИИ, РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ, ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА И ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН ОТ 0,3 ДО 2,0 мкм

State system for ensuring the uniformity of measurements.

State verification schedule for means of measuring of the energy, of the distribution of energy density, of the pulse duration and of the laser wavelength in the wavelength range from 0,3 to 2,0 pm

Дата введения — 2013—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему [рисунок А. 1 (приложение А)] для средств измерений (СИ) энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны лазерного излучения (ЛИ) и устанавливает назначение государственного первичного эталона (ГПЭ) единиц энергии — джоуля (Дж), распределения плотности энергии — джоуля на квадратный сантиметр (Дж/см²), длительности импульса — секунды (с), длины волны ЛИ — метра (м), комплекс основных СИ, входящих в его состав, основные метрологические характеристики ГПЭ и порядок передачи единиц величин от ГПЭ с помощью рабочих эталонов (РЭ) рабочим средствам измерений (РСИ) с указанием погрешностей и основных методов передачи единиц величин.

2    Сокращения и обозначения

2.1    В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ГПЭ — государственный первичный эталон;

ЛИ —лазерное излучение;

НСП — неисключенная систематическая погрешность;

РСИ — рабочее средство измерений;

РЭ — рабочий эталон;

СИ — средство измерений;

СКО — среднее квадратическое отклонение результатов измерений.

2.2    В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

f_n — частота повторения;

Н(х; у) — распределение плотности энергии;

Р—средняя мощность;

Q — энергия импульса;

$ен(х,у) — среднее квадратическое отклонение результата сличений единицы РПЭ;

S_eQ—среднее квадратическое отклонение результата сличений единицы энергии лазерного излучения;

S_El—среднее квадратическое отклонение результата сличений единицы длины волны лазерного излучения;

S_ET — среднее квадратическое отклонение результата сличений единицы длительности импульса лазерного излучения;

и_с — суммарная стандартная неопределенность измерений;

I—длина волны;

т_н — длительность импульса лазерного излучения.

Издание официальное

3    Государственный первичный эталон

3.1    ГПЭ применяют для воспроизведения и хранения единиц величин энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны ЛИ и передачи единиц величин с помощью РЭ РСИ.

3.2    В состав ГПЭ входят следующие СИ и оборудование:

-    комплекс СИ для воспроизведения и передачи единицы величины энергии импульсного Л И;

-    комплекс СИ для воспроизведения и передачи единицы величины распределения плотности энергии импульсного ЛИ;

-    комплекс СИ для воспроизведения и передачи единицы величины длительности импульса ЛИ;

-    комплекс СИ для воспроизведения и передачи единицы величины длины волны ЛИ;

-    вспомогательная аппаратура для обеспечения функционирования ГПЭ и обработки информации.

3.3    Диапазон значений, воспроизводимых ГПЭ, составляет:

-    1 • 10^-2...5 • 1СИ Дж — для Q на фиксированных X 0,532; 1,064 и 1,570 мкм;

-    1 • '\0~⁴...'\ • 10“²Дж/см² — для Н (х; у) в диапазоне X 0,4... 1,1 мкм;

-    1 • 10“⁹...1 • 10^-6с — для т_н в спектральном диапазоне X 0,4... 1,1 мкм;

-    0,3...1,1 мкм —для А. в диапазоне P(Q) 1 • ^/\0~⁴...^/\ Вт(Дж).

3.4    ГПЭ обеспечивает воспроизведение единицы величины энергии импульсного Л И с CKO S_Q не более 2 • 10^-3 при десяти независимых наблюдениях.

НСП 0_Q — не более 2 • 10^-3.

Суммарная стандартная неопределенность измерений u_c(Q) — не более 5 • 10^-3.

3.5    ГПЭ обеспечивает воспроизведение единицы величины распределения плотности энергии импульсного Л И с CKO S_H (х. _у) не более 4 • 10^-3 при десяти независимых наблюдениях.

НСП @_Н(х;у) — не более 4 • 10~³.

Суммарная стандартная неопределенность измерений и_с(Н) — не более 1,2 • 10~².

3.6    ГПЭ обеспечивает воспроизведение единицы величины длительности импульса ЛИ с СКО S_T не более 0,7 • 10^-3 при десяти независимых наблюдениях.

НСП0_т —не более 1 • 10“³.

^ТН

Суммарная стандартная неопределенность измерений и_с(т_н) — не более 2 • 10“³.

3.7    ГПЭ обеспечивает воспроизведение единицы величины длины волны ЛИ с CKO Э_хне более 5 • 10^-6 при десяти независимых наблюдениях.

НСП 0_Х— не более 2 • 10~⁶.

Суммарная стандартная неопределенность измерений и_с{Х) — не более 5 • 10~⁶.

3.8    Для обеспечения воспроизведения единиц величин энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны Л И с указанной точностью следует соблюдать правила хранения и применения ГПЭ, утвержденные в установленном порядке.

3.9    ГПЭ применяют для передачи единиц величин энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны ЛИ РЭ и высокоточным РСИ методом прямых измерений.

4    Рабочие эталоны

4.1    В качестве РЭ единицы величины энергии импульсного ЛИ используют комплексы, состоящие из стабилизированных импульсных лазеров в диапазоне А, 0,3...2,0 мкм ст_н 1 • 10“¹⁵...1 • 10“⁷с, системы электрической градуировки, системы регистрации и обработки информации.

4.2    В качестве РЭ единицы величины распределения плотности энергии импульсного ЛИ используют комплексы, состоящие из стабилизированных импульсных лазеров с диапазоном диаметра пучка d_a 1...50 мм и в диапазоне X 0,3...2,0 мкм ст_н 1 • 10^_15...1 • 10^-6 с, системы калибровки матричных РСИ по равномерному распределению плотности энергии (мощности) ЛИ, эталонного первичного измерительного преобразователя калориметрического типа с калиброванной диафрагмой на входе, системы регистрации и обработки информации.

4.3    В качестве РЭ единицы величины длительности импульсного ЛИ используют комплексы, состоящие из пикосекундного стабилизированного лазера на X 1,064 мкм с т_н 1 • 10^-3... 1 • 10^-9 с, калиброванной меры оптической задержки (эталона Фабри-Перо), быстродействующего фотоприемника, широкополосного цифрового осциллографа, системы регистрации и обработки информации.

ГОСТ P 8.780—2012

4.4    В качестве РЭ единицы величины длины волны ЛИ используют комплексы, состоящие из ста-билизированныхлазеров, набора стабилизированных спектральных ламп и спектрометров в диапазоне X 0,3...2,0 мкм и в диапазоне P(Q) 1 • 10^-6... 1 Вт (Дж).

4.5    СКО РЭ составляют 2 • 10^-5...5 • 10^-2.

4.6    РЭ применяют для поверки (калибровки) РСИ методом прямых измерений.

5 Рабочие средства измерений

5.1    В качестве РСИ используют:

-    СИ энергии импульсногоЛИ с диапазоном измерений Q1 • 10^-5...10ДжвдиапазонеХ0,2...2,0мкм с т_н 1 • 10“⁹... 1 • 10“⁶ с при f_n до 10¹ Гц;

-    СИ энергии импульсного ЛИ с диапазоном измерений Q 1,0-10^-6...0,2 Дж в диапазоне Х0,2...2,0 мкм ст_н 1 • 10“¹²...1 • 10“⁹cnpnf_nflo 10³ Гц;

-    СИ энергии импульсного ЛИ с диапазоном измерений Q 1,0-10^-6...0,1 Дж в диапазоне Х0,2...2,0 мкм ст_н 1 • 10-¹⁵...1 • 10^-12 с при f_n до 10¹ Гц;

-    оптические аттенюаторы в диапазоне X 0,3.. .2,0 мкм с коэффициентом ослабления К_осп 10... 10⁴;

-    СИ распределения плотности энергии импульсного ЛИ с диапазоном измерений Н (х; у) 5 • 10“¹....1 Дж/см² в диапазоне X 0,3...2,0 мкм прит_н 1 • 10“⁹...1 • 10^-3 с при f_n 1 ...1 • 10² Гц;

-    СИ угла расходимости 0_ст в диапазоне измерений 1... 10 мрад и диаметра пучка импульсного Л И d_a в диапазоне измерений 1,0. ..50 мм в диапазоне X 0,3. ..2,0 мкм, в диапазоне Q 1 • 10^-6... 1 Дж при т_н 1 Ю-⁹...1 • 10^-3 с и f_n 1... 1 • 10² Гц;

- СИт_нЛИ в диапазоне измерений 1 • 10^-9... 1 • 10^-3 с в диапазоне X 0,2...2,0 мкм;

- СИ длины волны ЛИ X в диапазоне измерений 0,3...2,0 мкм в диапазоне P(Q) 1 • 10^-6... 1 Вт (Дж).

5.2    Пределы допускаемых относительных погрешностей Д₀ РСИ составляют 1,0 • 10^-4. ..0,1.

УДК 537.872:006.354    ОКС    17.020

Ключевые слова: государственный первичный эталон, государственная поверочная схема, рабочий эталон, рабочее средство измерений, энергия, распределение плотности энергии, длительность импульса, длина волны лазерного излучения

5

Редактор М.В. Гпушкова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор Ю.М. Прокофьева Компьютерная верстка ИЛ. Налейкиной

Сдано в набор 29.07.2013. Подписано в печать 21.08.2013. Формат 60 х 84%. Гарнитура Ариал. Уел. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,55. Тираж 123 экз. Зак. 869.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ru    info@gostinfo.ru

Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.

1