[实用新型]一种利用脉冲激光测定金属材料比热容的装置

说明书

本实用新型涉及激光领域，具体涉及一种利用脉冲激光测定金属材料比热容的装置。该装置包括恒温箱、用于发射脉冲激光束的脉冲激光设备，脉冲激光设备设置在恒温箱外，恒温箱中设置有工作平台，工作平台上安装有金属腔体、金属腔体外表面设置有温度传感器，金属腔体的外表面设置有脉冲激光束进入的开口结构，金属腔体内部设置有反射激光束的反射结构，恒温箱中设置有脉冲激光束进入恒温箱的通孔。通过给金属腔体中注入一定能量的激光能量，测量一些关键点的温度变化，来计算其吸收热量的情况，进而计算出激光输入能量后整体升高温度后吸收的能量，进而利用（其中：Q为激光输入的能量，t为温度，m为质量）计算出其比热容。

技术领域

本实用新型涉及激光领域，更具体地，涉及一种利用脉冲激光测定金属材料比热容的装置。

背景技术

目前，金属比热容的测定，通常采用冷却法、高温热导率测量法、普通方法加热测量方法等，还没有一种利用激光测量的装置。我们利用脉冲激光输出的激光脉冲能量固定的特征，输出固定的若干个激光脉冲，实际上就是输入给待测金属一定的激光能量，当待测金属完全吸收脉冲激光能量后，利用（其中：Q为激光输入的能量，t为温度，m为质量）计算出其比热容。还可以将激光输入能量后的整体浸入到某绝热的恒温液体中，等其整体温度上升后稳定了，再利用公式Q=cmΔt（其中：Q为激光输入的能量，Δt为温度变化量，m为待测金属的质量）通过测量温度计算出比热容。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种利用脉冲激光测定金属材料比热容的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种利用脉冲激光测定金属材料比热容的装置，包括恒温箱、用于发射脉冲激光束的脉冲激光设备，所述激光设备设置在恒温箱外，所述的恒温箱中设置有工作平台，所述的工作平台上安装有金属腔体、所述金属腔体外表面设置有温度传感器，所述的金属腔体的外表面设置有脉冲激光束进入的开口结构，所述的金属腔体内部设置有反射激光束的反射结构，所述的恒温箱中设置有脉冲激光束进入恒温箱的通孔。

恒温箱的设置可以使金属材料保持在一定的温度值上，防止金属材料与外界发生热交换，影响装置对金属材料比热容热量的测定；金属腔体的外表面设置的开口结构，方便激光束射入到金属腔体中；金属腔体的外表面设置的温度传感器，有利于对金属腔体的温度进行时时监控；金属腔体内部设置的激光反射结构，有利于激光在金属腔内部进行反射，提高了金属空腔体对激光能量的吸收率。

优选地，所述的反射结构为弧形结构，所述反射结构设置在金属腔体的底部，所述的反射结构正对所述的开口结构。反射结构为弧形结构，反射结构设置在金属腔体的底部，且正对于脉冲激光进入金属腔体的开口结构，有利于对脉冲激光进行反射。

优选地，所述的激光设备设置有激光头，所述激光头的位置正对通孔。激光头正对与所述的通孔，有利于激光的所有能量射入到金属腔体中。

优选地，所述的恒温箱上设置有温度显示装置，所述的温度显示装置与所述的温度传感器相连。温度显示装置的设置有利于方便准确观察与记录金属腔体的温度。

优选地，所述的恒温箱上设置有控制开关，所述的控制开关与所述的激光设备相连。控制开关的设置有利于及时控制激光设备的工作进程。

优选地，所述的恒温箱外设置有电源装置，所述的电源装置与所述的激光设备相连。电源装置的设置是为了给激光设备提供能量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型为一种利用脉冲激光测定金属材料比热容的装置，通过给金属腔体中注入一定的脉冲激光能量，测量一定关键点的温度变化，来计算出其比热容；金属材料制作成金属腔体，有利于将输入的激光能量被金属腔体吸收；金属腔体中设置有激光反射结构，提高了金属腔体对激光能量的吸收率；通过温度传感器测量一些关键点的温度变化来测量一些已知的金属材料的比热容来构造数学模型，进而测定未知材料的比热容。