Тема науково-дослідної роботи

Дослідження елементного

складу скла на захищеність

від лазерно-локаційного

зондування

Виконали:Т.Гончар, Н.Пилипчук

Науковий керівник: д.т.н.,проф. Дудикевич В.Б.

Структурна схема методів захисту

мовної інформації від ЛСАР

Мета роботи

Дослідження захищеності віконногоскла від лазерно-локаційного зондуванняв залежності від компонентів, яківходять в склад скла.

Завдання наукової роботи

1. Розробка експериментальної установки на основітвердотільного лазера і вимірювача потужності.

2. Дослідження параметрів напівпровідниковоголазера та можливості використання його длярішення поставлених задач.

3. Дослідження скла на граничний діапазонпропускання світла спектрофотометричнимметодом.

4. Дослідження елементного складу віконного скла,яке виробляється сучасною промисловістю.

5. Дослідження коефіцієнтів пропускання,відбивання і поглинання зразків скла наекспериментальній установці.

Оптична схема

експериментальної установки

Л – лазер; З – зразок; Д1, Д2– детектор (прилад

для вимірювання потужності лазерного

випромінювання).

Прилад для вимірювання потужності

лазерного випромінювання PocketLaser Power Meter 840011

Характеристика спектральної

чутливості

Напівпровідниковий лазер

неперервної дії

1 - радіатор для відведення тепла, яке виділяється під час роботилазерного діоду; 2 - корпус лазерного модуля для рівномірногорозподілу тепла; 3 - лазерний діод ML101U29; 4 – втулка, в якузапресовано лазерний діод; 5 – пружина; 6 – коліматор; 7 - набірскляних короткофокусних лінз з покриттям для просвітлення оптики,розрахованих на довжину хвилі 660 нм та кільце коліматора для змінирозбіжності лазерного пучка.

Дослідження параметрів

напівпровідникового лазера

неперервної дії

Схема вимірювання ВАХ

Вимірювання ВАХМультиметр Mastech MS8226:

•в режимі вимірювання струму (діапазон

вимірювання 400мА, крок вимірювання

100мкА, точність +/- 1,2%);

• в режимі вимірювання напруги (діапазон

вимірювання 4В, крок вимірювання 1мВ,

точність +/- 0,5%).

Вольт-амперна характеристика лазерного діоду

Дослідження потужності лазерного випромінювання

на лазерному діоді

Прилад Pocket Laser Power Meter 840011 (діапазон вимірювання 40 мВт,

крок вимірювання 0,01 мВт, точність +/- 5%)

Залежність потужності

випромінювання

від струму

Залежність потужності

випромінювання від часу

Вимірювання довжини хвилі лазерного

випромінювання на спектрометрі ДФС-

52МЗалежність інтенсивності лазерного

випромінювання від довжини хвилі.

Дослідження діапазону

спектру пропускання світла

склом

спектрофотометричним

методом

Спектрофотометр СФ-26

Умови вимірювання довжини хвилі:

крок - 1 см-1; t - 17 ºC; потужність

лазерного випромінювання - 18,32 мВт.

Залежність інтенсивності пропускання

звичайного скла від довжини хвилі

Дослідження елементного

складу скла

рентгенофлуоресцентним

методом

Експрес-аналізатор EXPERT 3L

Аналіз зразків речовин від магнію (12) до урану (92), похибка

визначення - 0,01 % масової частки

Вміст кремнію та

кальцію у зразках скла

першої групи

Вміст домішок у

зразках першої групи

Вміст кремнію,

кальцію та калію в

зразках другої групи

Вміст домішок у

зразках другої групи

Дослідження захищеності

скла різного елементного

складу від лазерно-

локаційного зондування

Параметри захищеності− потужність пройденого через зразок променя ;

− потужність відбитого променя від досліджуваного зразка ;

−поглинуту потужність лазерного випромінювання зразком .

Коефіцієнт пропускання:

пр.=

Коефіцієнт відбивання:

Коефіцієнт поглинання:

де – потужність твердотільного лазеру

Експериментальні і розрахункові

дані

№

Потужність лазера

d

Коефіцієнт

Pвх. Pпр. Pвідб. Pпогл. Кпр Квідб. Кпогл.

1 3,534 3,147 0,102 0,255 4 0,8550,028

0,116

2 3,539 3,023 0, 108 0,3415 4 0,8890,039 0,070

3 3,535 3,021 0,103 0,390 5 0,8610,028 0,110

4 3,444 2,967 0,106 0,371 3 0,867 0,030 0,107

5 3,413 2,953 0,099 0,361 1,5 0,865 0,029 0,105

6 3,487 3,038 0,172 0,277 4 0,871 0,049 0,079

7 3,545 3,118 0,122 0,305 3 0,879 0,034 0,086

8 3,695 3,001 0,201 0,493 6 0,8120,054 0,133

9 3,691 3,127 0,229 0,335 5 0,8470,062 0,090

Дослідження захищеності

скла різного елементного

складу від лазерно-

локаційного зондування

Залежності

коефіцієнтів

відбивання від вмісту

кальцію в зразках

першої групи

Вміст домішок у зразках

першої групи кількість

яких складала не менше

0,3%

Залежності коефіцієнтів

відбивання від вмісту

калію в зразках другої

групи

Вміст домішок у зразках

другої групи кількість

яких перевищила 0,1%

Висновки

1. В результаті проведеної роботи була зібрана експериментальна установка на основі

твердотільного лазера неперервної дії з довжиною хвилі 660 нм та вимірювача

потужності Pocket Laser Power Meter 840011 .

2. Результати дослідження параметрів лазера показали, що

- значення мінімальної напруги відкриття p-n переходу лазерного діоду рівне 1.55 В;

- приріст оптичної потужності лазерного випромінювання від приросту струму на

лазерному діоді склав мВт/мА;

- постійна потужність лазерного випромінювання встановлюється після 15 хв.

неперервної роботи лазера;

- лазерне випромінювання має три моди. Довжина хвилі основної моди 657,94 нм

при температурі і потужності лазерного випромінювання

3. На основі дослідження скла на граничний діапазон пропускання світла

спектрофотометричним методом була доведена можливість використання зібраного

напівпровідникового лазера для рішення поставлених задач.

4. Дослідження елементного складу віконного скла, яке виробляється сучасною

промисловістю, рентгенофлуоресцентним методом та дослідження коефіцієнтів

пропускання, відбивання і поглинання зразків скла на експериментальній установці

показали, що:

- скла які містять залізо не рекомендується використовувати в приміщеннях де

небажаний витік мовної інформації ;

- для захисту приміщень від витоку мовної інформації рекомендується ставити на

вікна скло, яке містить в собі калій в кількості більше 2%.