激光能量計(jì)檢定規(guī)程編制說(shuō)明

JJG312－××××《激光能量計(jì)》檢定規(guī)程編制說(shuō)明-PAGE4-國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG312《激光能量計(jì)》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明1、任務(wù)來(lái)源根據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局辦公廳的市監(jiān)量函〔XXXX〕XXX號(hào)文《關(guān)于國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范制定、修訂及宣貫計(jì)劃有關(guān)事項(xiàng)的通知》，受全國(guó)光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)的委托，由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院負(fù)責(zé)修訂JJG312-1983《激光能量計(jì)》檢定規(guī)程。2、修訂背景和意義JJG312-1983《激光能量計(jì)》檢定規(guī)程是1983年制訂的。JJG312-1983自從1983年實(shí)施以來(lái)，在計(jì)量檢定工作中出現(xiàn)了一些需要解決的新問(wèn)題，實(shí)際操作與規(guī)程產(chǎn)生了一定程度的偏離。例如，原規(guī)程在當(dāng)時(shí)特定的條件下，規(guī)定可利用機(jī)械快門(mén)控制匯聚白熾燈光源作為檢定裝置中的模擬激光源進(jìn)行檢定，這在當(dāng)時(shí)脈沖激光器尚不普及的情況下確實(shí)是一個(gè)替代方案，但在脈沖激光器已經(jīng)十分普及的當(dāng)今，這一方案已無(wú)意義。再例如，原規(guī)程規(guī)定的檢定內(nèi)容包括電校準(zhǔn)靈敏度的檢定，實(shí)際上目前送檢的激光能量計(jì)絕大部分已經(jīng)不具備電校準(zhǔn)的功能，同時(shí)電校準(zhǔn)裝置的引入也增加了檢定裝置的復(fù)雜程度，并且從近20年的檢定實(shí)踐中，也沒(méi)有相應(yīng)的檢定需求。為了更好的使激光能量計(jì)檢定規(guī)程與實(shí)際操作相結(jié)合，經(jīng)全國(guó)光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)申報(bào)，對(duì)原規(guī)程進(jìn)行修訂，并獲得原國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局審批立項(xiàng)。3、修訂依據(jù)JJF1001-2011 通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1002-2010 國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫(xiě)規(guī)則JJF1059.1-2012 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJG312-1983 激光能量計(jì)檢定規(guī)程JJF1094-2002 測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定JJG2088 激光能量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)GB/T6360-1995 激光功率能量測(cè)試儀器規(guī)范4、修訂的主要內(nèi)容及情況說(shuō)明4.1引言修訂過(guò)程中增加了引言。4.2引用文件修訂過(guò)程中增加了引用文件。4.3檢定范圍將原規(guī)程中“波長(zhǎng)0.3μm～15μm”，改為“0.3μm～11μm波長(zhǎng)”。修改情況說(shuō)明：各檢定實(shí)驗(yàn)室目前不具備11μm～15μm波段的脈沖激光器，且無(wú)相應(yīng)檢定需求。4.4概述刪除了原規(guī)程中“工作原理”部分對(duì)于電校準(zhǔn)能量計(jì)的相關(guān)敘述。修改情況說(shuō)明：具備電校準(zhǔn)功能的能量計(jì)存量很少，目前送檢的激光能量計(jì)絕大部分已經(jīng)不具備電校準(zhǔn)的功能，電校準(zhǔn)裝置的引入也增加了檢定裝置的復(fù)雜程度，同時(shí)即使具備電校準(zhǔn)能力的能量計(jì)在檢定實(shí)踐中，也沒(méi)有相應(yīng)的檢定需求。以下內(nèi)容中關(guān)于“電校準(zhǔn)”內(nèi)容刪除均基于此原因，后不再贅述。4.5計(jì)量性能要求和通用技術(shù)要求將原規(guī)程中“技術(shù)要求”部分拆分為“計(jì)量性能要求”和“通用技術(shù)要求”。刪除了原規(guī)程中對(duì)激光能量計(jì)的分級(jí)內(nèi)容；刪除了標(biāo)準(zhǔn)能量計(jì)的技術(shù)要求；簡(jiǎn)化了計(jì)量性能要求計(jì)量性能要求。原規(guī)程中僅含糊提及“能量計(jì)…的技術(shù)文件，均應(yīng)寫(xiě)明它們具有的各種特征參數(shù)及曲線”，修訂版在通用技術(shù)要求中更改為“應(yīng)提供必要的技術(shù)資料、附件、配件。其中技術(shù)資料的內(nèi)容應(yīng)包含（包括但不限于）探測(cè)器的光譜相應(yīng)特性、探測(cè)器的損傷閾值、探測(cè)器適用的脈沖寬度和最高脈沖重復(fù)頻率等?！毙薷那闆r說(shuō)明：激光能量計(jì)分級(jí)已在脈沖激光計(jì)量器具檢定系統(tǒng)描述，檢定規(guī)程中不必再次描述；標(biāo)準(zhǔn)激光能量計(jì)的技術(shù)要求在“計(jì)量器具控制”一節(jié)中描述，因此在“計(jì)量性能要求”和“通用技術(shù)要求”無(wú)需重復(fù)描述；原規(guī)程中6.2一節(jié)規(guī)定了“測(cè)量重復(fù)性”、“靈敏度年變化”、“面靈敏度不均勻性”、“非線性”、“光譜選擇性”、“零點(diǎn)飄移”、“校準(zhǔn)不確定度”、“能量計(jì)的溫度特性、偏振特性，角度特性”等作為計(jì)量性能要求，其中“測(cè)量重復(fù)性”已經(jīng)包含在測(cè)量不確定度內(nèi)，因此不需要單獨(dú)提出，“靈敏度年變化”修改為“修正因子或響應(yīng)度年變化”，“面靈敏度”修改為“響應(yīng)不均勻性”，“非線性”修改為“響應(yīng)非線性”，“光譜選擇性”由于不是檢定項(xiàng)目，難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量檢定，因此刪除，“零點(diǎn)飄移”由于目前絕大部分能量計(jì)響應(yīng)時(shí)間在數(shù)秒內(nèi)可以通過(guò)在測(cè)量后數(shù)據(jù)中扣除測(cè)量前的零點(diǎn)消除零點(diǎn)漂移的影響，因此刪除，“校準(zhǔn)不確定度”修改為“測(cè)量不確定度”，“能量計(jì)的溫度特性、偏振特性，角度特性”也由于不是檢定項(xiàng)目，難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量檢定，因此刪除；由于探測(cè)器的光譜相應(yīng)特性、探測(cè)器的損傷閾值、探測(cè)器適用的脈沖寬度和最高脈沖重復(fù)頻率等均為檢定過(guò)程中保證檢定結(jié)果準(zhǔn)確，避免被檢探測(cè)器損傷必須了解的重要參數(shù)，因此在修訂版中明確提出。4.6檢定條件環(huán)境溫度由“(20±10)℃”改為“(23±5)℃”，增加“檢定期間內(nèi)溫度變化不超過(guò)±2℃”。修改情況說(shuō)明：“(23±5)℃”是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的、適宜的溫度范圍，而且大部分實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境條件可以滿足此要求。對(duì)于少量響應(yīng)較慢熱電型能量計(jì)，由于檢定時(shí)間較長(zhǎng)，檢定期間溫度波動(dòng)會(huì)對(duì)檢定結(jié)果產(chǎn)生不利的影響，因此增加“檢定期間內(nèi)溫度變化不超過(guò)±2℃”的要求，且目前大部分實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境條件可以滿足此要求。4.7計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和主要設(shè)備原規(guī)程中未提及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)裝置中的激光器、監(jiān)測(cè)激光能量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)激光衰減器及激光擴(kuò)/縮束器的技術(shù)要求，修訂版中增加了相關(guān)技術(shù)要求；刪除原規(guī)程中涉及模擬脈沖光源裝置、電校準(zhǔn)裝置的內(nèi)容；修改了原規(guī)程中對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)激光能量計(jì)技術(shù)要求的描述，將“方和根差”修改為“相對(duì)擴(kuò)展不確定度”。修改情況說(shuō)明：目前脈沖激光器輸出能量的穩(wěn)定度已經(jīng)有了很大提高，對(duì)于部分采用高穩(wěn)定脈沖激光器的檢定裝置完全可以簡(jiǎn)化裝置，省略分束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，因此修訂版中在此部分描述為“輸出能量不穩(wěn)定度或能量監(jiān)測(cè)比不穩(wěn)定度（1小時(shí)）：不超過(guò)±0.5%”，當(dāng)光器輸出能量的穩(wěn)定度達(dá)到此要求時(shí)可以省略分束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如無(wú)法達(dá)到則仍需要使用分束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)且能量監(jiān)測(cè)比不穩(wěn)定度需達(dá)到±0.5%；由于激光器輸出能量調(diào)節(jié)范圍有限，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)激光能量計(jì)受到量程、損傷閾值的限制，無(wú)法直接測(cè)量較高或較低的能量時(shí)，需要使用標(biāo)準(zhǔn)激光衰減器外推檢定量程，此時(shí)監(jiān)測(cè)能量計(jì)需要較大的線性動(dòng)態(tài)范圍，因此需對(duì)監(jiān)測(cè)能量計(jì)提出非線性要求；使用標(biāo)準(zhǔn)激光衰減器外推檢定量程時(shí)，量值傳遞同時(shí)基于標(biāo)準(zhǔn)激光能量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)激光衰減器，因此對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)激光衰減器也提出了計(jì)量性能要求；由于激光能量計(jì)接收口徑差異很大，為滿足檢定要求，在檢定裝置中增加了激光擴(kuò)/縮束器；目前對(duì)于測(cè)量結(jié)果的描述統(tǒng)一采用不確定度，不再采用“方和根差”等描述，因此原規(guī)程中所有相關(guān)描述均做統(tǒng)一修改，以后不再贅述。4.6檢定項(xiàng)目原規(guī)程中的“檢定靈敏度”修改為“響應(yīng)度”；刪除了原規(guī)程中的“電校準(zhǔn)靈敏度”；將原規(guī)程中的“修正系數(shù)”替換為“修正因子”；將原規(guī)程中的“示值誤差”替換為“相對(duì)示值誤差”；刪除了原規(guī)程中的“光譜響應(yīng)不均勻性”；刪除了原規(guī)程中的“時(shí)間常數(shù)”。修改情況說(shuō)明：“響應(yīng)度”較“靈敏度”更常用，更不易產(chǎn)生混淆，因此用“響應(yīng)度”替代“靈敏度”；“修正系數(shù)”仍是一個(gè)與電校準(zhǔn)相關(guān)的量，修訂版中刪除了所有電校準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容，用目前最常使用的“修正因子”替代，同時(shí)修改了相關(guān)檢定方法；“示值誤差”是一個(gè)絕對(duì)量，將原規(guī)程中所述的“示值誤差”實(shí)際上是相對(duì)量，修訂版中用“相對(duì)示值誤差”替代，同時(shí)修改了相關(guān)檢定方法；“光譜響應(yīng)不均勻性”在目前絕大部分實(shí)驗(yàn)室均沒(méi)有條件進(jìn)行檢定，因此予以刪除；“時(shí)間常數(shù)”不是直接影響激光能量計(jì)量值的物理量，且目前沒(méi)有檢定需求，沒(méi)有保留必要。4.7檢定方法修改了“檢定裝置框圖”；接收器響應(yīng)不均勻性檢定中，“以光束直徑為接收面直徑五分之一但至少1mm直徑的脈沖光束…照射其中心和上下左右”修改為“檢定用激光束直徑應(yīng)為被檢激光能量計(jì)接收面直徑或?qū)蔷€的1/20~1/5”；修改了“示值誤差的檢定”，改為“相對(duì)示值誤差的檢定”；修改了“修正系數(shù)的檢定”，改為“修正因子的檢定”；刪除了“光譜響應(yīng)不均勻性”和“時(shí)間常數(shù)”檢定方法的相關(guān)內(nèi)容；修改了“靈敏度”檢定方法，改為“響應(yīng)度”檢定方法；刪除了“電校準(zhǔn)靈敏度”檢定方法的相關(guān)內(nèi)容。修改情況說(shuō)明：修改了各檢定項(xiàng)目的“檢定裝置框圖”，與實(shí)際檢定操作的裝置一致；接收器響應(yīng)不均勻性檢定中，“以光束直徑為接收面直徑五分之一但至少1mm直徑的脈沖光束…照射其中心和上下左右”修改為“檢定用激光束直徑應(yīng)為被檢激光能量計(jì)接收面直徑或?qū)蔷€的1/20~1/5”，因?yàn)閷?duì)于有些響應(yīng)不均性敏感的應(yīng)用往往要求水平垂直兩方向各測(cè)量5個(gè)位置以上，此時(shí)的1/5的要求顯得過(guò)于粗糙，另一方面，如果光束直徑太小，易導(dǎo)致探測(cè)器靶面損傷，因此將光束直徑的限制改為1/20~1/5。其余修改的原因已在前面做了相關(guān)說(shuō)明，這里不再重復(fù)。4.7附錄修改了附錄A“檢定記錄格式”，修改了附錄B“檢定證書(shū)/檢定結(jié)果通知書(shū)內(nèi)頁(yè)格式”，增加了附錄C“激光能量計(jì)響應(yīng)度和修正因子檢定結(jié)果不確定度評(píng)定示例”，增加了附錄D“省略激光器輸出能量分束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢定裝置的相關(guān)說(shuō)明”。修改情況說(shuō)明：簡(jiǎn)化了原附錄A“檢定記錄格式”中各表格的格式。簡(jiǎn)化了原附錄B“檢定證書(shū)/檢定結(jié)果通知書(shū)內(nèi)頁(yè)格式”中各表格的格式，“檢定記錄格式”中不必要的具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄不在“檢定證書(shū)和檢定結(jié)果通知書(shū)”表格中再次體現(xiàn)，“檢定證書(shū)和檢定結(jié)果通知書(shū)內(nèi)頁(yè)格式”也增加了JJF1002-2010《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫(xiě)規(guī)則》規(guī)定的必備項(xiàng)。增加了附錄C“激光能量計(jì)響應(yīng)度和修正因子檢定結(jié)果不確定度評(píng)定示例”，為激光能量計(jì)檢定不確定度分析提供參考。增加了附錄D“省略激光器輸出能量分束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢定裝置的相關(guān)說(shuō)明”，部分采用高穩(wěn)定脈沖激光器的檢定裝置可以省略分束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，簡(jiǎn)化裝置，本部分描述了簡(jiǎn)化裝置的檢定方法、數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)計(jì)算公式。5、具體修改內(nèi)容與JJG312-1983相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：－增加了附錄C不確定度評(píng)定示例－增加了附錄D——增加了引言；——修改了檢定條件中的“環(huán)境溫度”；——增加了引用文件；——?jiǎng)h除了激光能量計(jì)分級(jí)相關(guān)內(nèi)容；——?jiǎng)h除了檢定裝置中白熾燈模擬脈沖光裝置；——?jiǎng)h除了檢定裝置中變連續(xù)激光為脈沖激光裝置；——?jiǎng)h除了電校準(zhǔn)靈敏度相關(guān)內(nèi)容；——?jiǎng)h除了時(shí)間常數(shù)相關(guān)內(nèi)容；——修改了“修正系數(shù)”、“靈敏度”檢定的相關(guān)內(nèi)容；——修改了附錄A檢定記錄格式；——修改了附錄B檢定證書(shū)/檢定結(jié)果通知書(shū)內(nèi)頁(yè)格式；——增加了附錄C激光能量計(jì)響應(yīng)度和修正因子檢定結(jié)果不確定度評(píng)定示例；——增加了附錄D省略激光器輸出能量分束監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢定裝置的相關(guān)說(shuō)明。具體修訂內(nèi)容