[實用新型]一種應(yīng)用于激光輻照測量的切向氣流調(diào)節(jié)試驗段

有效

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• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN203191313U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永強;陶彥輝;譚福利;趙劍衡;張黎;任澤斌;秦紅崗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量裝置，特別是涉及一種應(yīng)用于激光輻照測量的切向氣流調(diào)節(jié)試驗段。

背景技術(shù)

激光與材料的相互作用都首先是從材料對入射激光能量反射和吸收開始的，材料對激光的初始反射特性與激光工作體制（連續(xù)、脈沖、重頻等）、激光波長、入射角度，以及材料種類、表面狀況、輻照環(huán)境等因素有關(guān)。在激光加工、表面清洗等作用過程中，通過各種耦合機制吸收激光能量的材料將產(chǎn)生熱學、力學、化學等響應(yīng)，材料的這些物理、化學等響應(yīng)導致其表面性質(zhì)發(fā)生變化，將反過來影響材料對激光能量的反射特性。可見，影響材料在激光輻照過程中反射率變化的因素很多，且時常是多種影響因素耦合在一起，故很難從理論的角度對其進行定量描述，目前，主要依靠實驗的方法對材料激光輻照過程中反射率的變化情況進行測量。因此，發(fā)展或改進反射率實驗測試裝置就成為激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中較為重要的工作。

當待測材料表面存在氣流時，將影響材料對激光能量的吸收效率，最后對加熱效果產(chǎn)生影響，這在定性上不難理解，但在如何定量測量氣流作用對激光加熱的影響，以及由于該影響導致的材料反射率參數(shù)的變化，仍然是測量材料在氣流作用下反射率參數(shù)所需要解決的問題。

目前，從國內(nèi)外公開報道的文獻來看，以建立或改進適用于靜態(tài)環(huán)境下，材料激光反射率測量裝置或測試技術(shù)為主，測量時為在測試材料安置區(qū)形成均勻的切向氣流，需要性能穩(wěn)定的氣流發(fā)生器，測量時希望在貼近測試材料輻照表面處氣流速度恒定均一，所謂切向氣流，即氣流方向平行于光滑材料表面方向，目前尚未見到專用于激光輻照測量領(lǐng)域并可在材料被測表面提供切向氣流的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，提供一種在激光輻照材料實驗時，在材料輻照表面形成切向氣流的裝置，本實用新型公開一種應(yīng)用于激光輻照測量的切向氣流調(diào)節(jié)試驗段。

本實用新型所述應(yīng)用于激光輻照測量的切向氣流調(diào)節(jié)試驗段，包括氣道和位于氣道出氣口處的測試材料放置區(qū)；所述氣道的出氣方向平行于放置在測試材料放置區(qū)的測試材料外表面，所述氣道出氣口處有氣流整形區(qū)，所述氣流整形區(qū)內(nèi)徑小于氣道其他區(qū)域內(nèi)徑，所述氣流整形區(qū)的氣流通路緊貼所述測試材料放置區(qū)。

優(yōu)選的，所述氣流整形區(qū)內(nèi)徑均一。

優(yōu)選的，所述氣流整形區(qū)氣流通路前后部內(nèi)徑大于氣流整形區(qū)氣流通路中部內(nèi)徑。

優(yōu)選的，所述氣流整形區(qū)與氣道其他區(qū)域為流線形過渡。

優(yōu)選的，所述測試材料放置區(qū)為敞開式。

優(yōu)選的，所述試驗段還包括用于與測量儀器固定連接的螺栓或卡槽。

優(yōu)選的，所述測試材料放置區(qū)為帶圓形或正多邊形凹槽的平面。

本實用新型提出了一種應(yīng)用于激光輻照測量的切向氣流調(diào)節(jié)試驗段，將外接氣源產(chǎn)生的氣流通過氣道整形后，輸出速度和方向都較穩(wěn)定的氣流，氣道出口與測試材料放置區(qū)緊鄰，保證測試材料放置區(qū)穩(wěn)定的切向氣流，特殊設(shè)計的氣流整形區(qū)使氣道氣流不僅緊貼試驗區(qū)域即測試材料放置區(qū)，并且對氣流速度實現(xiàn)了較好的調(diào)節(jié)。本實用新型將氣流調(diào)節(jié)裝置與測試材料放置區(qū)一體化固定連接設(shè)計，保證氣流方向與出口符合實驗要求而無需重復調(diào)整，減小了實驗前的準備工作量。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的示意圖；

圖2是本實用新型實施例1的示意圖；

各圖中附圖標記為1.氣道2.半橢球反射計3.氣道進氣口4.氣道出氣口5.氣流整形區(qū)6.測試材料放置區(qū)7.半橢球反射計焦點。

具體實施方式

一種應(yīng)用于激光輻照測量的切向氣流調(diào)節(jié)試驗段（以下簡稱試驗段），包括氣道和位于氣道出氣口處的測試材料放置區(qū)；所述氣道1的出氣方向平行于放置在測試材料放置區(qū)6的測試材料外表面，

所述氣道出氣口4處有氣流整形區(qū)5，所述氣流整形區(qū)內(nèi)徑小于氣道其他區(qū)域內(nèi)徑，所述氣流整形區(qū)的氣流通路緊貼所述測試材料放置區(qū)。

本實用新型所述的試驗段包括氣道，使用時氣道的入口與氣源連接，氣道出口用于輸出實驗所用的切向氣流，測試材料放置區(qū)位于氣道出口處，使激光輻照時，在輻照面就近取得穩(wěn)定的切向氣流，氣道的出氣方向平行于放置在測試材料放置區(qū)6的測試材料外表面，所謂外表面即測試材料朝外的一面，也就是實驗時激光的輻照面和反射面。

試驗段氣道的出氣口處有氣流整形區(qū)，氣流整形區(qū)為一段內(nèi)徑相對氣道其他區(qū)域收縮的氣流通路，即氣流整形區(qū)內(nèi)徑小于氣道其他區(qū)域內(nèi)徑，并且氣流整形區(qū)的氣流通路緊貼測試材料放置區(qū)一側(cè)，以便測試材料輻照面取得均勻氣流。氣流整形區(qū)與氣道其他區(qū)域優(yōu)選為流線型過渡連接，以避免氣道內(nèi)氣流紊亂。