工程案例 / 加热测试装备

玻璃样品长波激光热冲击试验系统技术方案

以10.6 μm、4 kW连续波CO₂激光器为长波热源,通过反射式匀化和投影光路形成方形平顶光斑,为玻璃样品提供可控、均匀且可重复的热冲击条件。

玻璃样品长波激光热冲击试验系统
加热测试装备

项目概述

系统面向玻璃样品长波热冲击试验,目标入射热流约0.20 MW/m²。方案包含两套独立方形平顶光斑:50×50 mm用于高热流与能力扩展,90×90 mm用于较大区域均匀覆盖。

核心系统

4 kW CO₂激光器

输出波长10.6 μm,位于8–12 μm长波范围,功率连续可调并配置快速快门。

反射式匀化光路

水冷金属反射镜、镀金反射式匀化器与少量ZnSe保护/投影镜片形成方形平顶光斑。

两种光斑方案

50×50 mm与90×90 mm独立配置,有效区均匀性设计值≥90%,优化目标≥95%。

Class 4安全防护

封闭光路、防护罩、门禁、急停、快门、冷却水及激光器故障联锁。

热流能力

50×50 mm光斑工程最大平均入射热流约1.28–1.44 MW/m²,实现0.20 MW/m²时激光输出约0.56–0.63 kW;90×90 mm光斑工程最大热流约0.395–0.444 MW/m²,实现目标热流时输出约1.80–2.03 kW。

测量与控制

分别建立“激光器输出功率—样品面实际功率—平均热流密度”标定曲线,支持快速开启、恒定保持、快速关闭、阶梯与分段加载;同步记录激光功率、热流、温度和试样响应。