2021 年 7 月 12 日消息，俄亥俄州 WRIGHT-PATTERSON 空军基地 (AFLCMC) ，空军计量校准部正在使用一些独特的移动“Big Bertha”系列高能激光主要参考量热仪来支持空军研究实验室的国防项目激光工作。
HEL 校准为 Wright Patterson 空军基地的空军研究实验室材料和制造理事会的激光硬化材料评估实验室 (LHMEL) 和位于新墨西哥州阿尔伯克基 Kirtland 空军基地的 AFRL 定向能源理事会提供支持。35 多年来，AFRL 的 LHMEL 为航空航天界提供了使用各种红外激光源和环境模拟功能对当前和新兴材料进行高温表征的综合来源。
AFMETCAL 执行的校准使 LHMEL 能够准确模拟喷气发动机内零件经历的高使用寿命温度。
这些热量计被命名为 BB1 和 BB2（Big Bertha 1 和 2），它们是 HEL 测量的国家标准，可以非常精确地测量激光束中的能量。AFMETCAL 是空军生命周期管理中心的一个部门，负责确保空军系统和设备准确、统一、可靠并且可追溯至美国国家标准与技术研究院 (NIST) 或其他经批准的 SI 功率和能源单位来源光辐射测量。
通常，这种类型的校准工作是在俄亥俄州希思的 AFMETCAL 设施完成的。在这种情况下，位于新墨西哥州 Kirtland 空军基地的 AFRL 定向能理事会需要使用一些非常专业的设备进行现场高能激光校准支持。AFMETCAL 激光功率计和能量计校准服务是通过使用量热计提供的，这些量热计经过电气校准并通过电气标准直接追溯到 SI 单位。
“世界上只有两个真正存在，” AFMETCAL 电气工程师兼项目负责人詹妮弗兰德里说。
Landry 与 AFMETCAL 工程师 Thomas Jenkins、Tyler Youngman 和 Tesfatsion Sereke 与空军初级标准实验室 (AFPSL) 人员合作，将初级参考标准运送到 Kirtland 现场位置。
根据要求，这些 BB 系列量热计标准品用于在国防部研究和开发设施执行 NIST SI 可追溯校准。“这些校准支持空军系统司令部实验室进行的材料测试，也用于为战略防御计划的激光武 器计划提供准确的测量，” AFMETCAL 高级计量和校准工程师 Sereke 说。
这些热量计是通过美国商务部下属的 NIST 和空军之间的合作研究和开发工作开发的。每个量热仪系统的重量都超过 1000 磅，并且两个量热仪系统都安装在专门的 HEL 移动校准车上，以便前往现场提供客户支持。
“这辆面包车是专门为此目的准备的。因此它得到了加强，能够承受重量，并且里面有所有必要的电气连接，”兰德里说：“它还具有提供稳定性的物理束缚，因此我们不担心整个运输过程中的运输问题。”
在测试过程中，该设备实际上是从激光源中获取能量来进行测量。
“它是一个大的，大约 30 英寸宽、72 英寸长、48 英寸高的金属矩形，中间有一个大约 10 英寸的空腔，”兰德里说：“激光射入该腔体，并在其内部被一些精确测量能量的敏感电子齿轮吸收。”
根据兰德里的说法，AFPSL 技术人员配置了测量装置，其中激光通过“斩波轮”射入 BB。通过这个过程，AFMETCAL 能够准确校准这些热量计并确定这些项目可以支持的能量水平。这使 LHMEL 能够执行激光/材料相互作用测试，以确定材料在发生损坏之前可以吸收的能量数量，并且 Kirtland 能够准确地支持定向能量工作。
支持这项研究的请求带来了挑战，尤其是在大流行期间。Youngman 表示，为了准备现场校准部署，AFMETCAL 工程师团队提供了预校准支持、更新软件并根据需要前往现场提供故障排除以确保任务成功。
“校准支持工作还包括对空军新 HEL 标准辐射压力功率计 (RPPM) 的测试，它最终将取代上述笨重的 BB 标准，”兰德里说：“RPPM 是 NIST 开发的 RDT&E 项目的产物。RPPM 的占地面积要小得多，将减轻空军对 HEL 货车的依赖。”