[發明專利]一種利用光-電時差測量等離子體天線開啟時間的方法

有效

• 申請號: 201410042729.5
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103913985A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 張芝濤;趙建森;俞哲;李日紅;楊海東
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G04F13/00
• 分類號: G04F13/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種利用光-電時差測量等離子體天線開啟時間的方法，其特征在于，

該方法通過高壓分壓器（2）、光信號采集與轉換組件（3）和光電信號比較與顯示組件（4）三部分組合實現；

高壓分壓器（2）的最大峰值電壓不低于30kV，帶寬DC～50MHz，上升時間小于7ns，輸入RC值為1000MΩ//5pF，高電壓衰減不低于2000:1；

光信號采集與轉換組件（3）包括光譜探頭（5）、光電倍增管（6）和倍增電壓控制器（7），光譜探頭（5）和光電倍增管（6）采用光纖連接，光電倍增管（6）和倍增電壓控制器（7）采用控制信號線連接，倍增電壓控制器（7）輸出的控制電壓不應高于5V；

光電信號比較與顯示組件（4）包括激勵電壓比較器（8）、光電信號比較器（9）、光-電時差計算器（10）和顯示器（11），激勵電壓比較器（8）、光電信號比較器（9）、光-電時差計算器（10）和顯示器（11）之間均采用控制信號線連接；

測量前，先用高壓電纜將高壓分壓器（2）的輸入端連接至等離子體天線（1）的高壓電極采集激勵電壓信號，再將高壓分壓器（2）的輸出端連接至光電信號比較與顯示組件（4）中的激勵電壓比較器（8）的輸入端；同時，將光信號采集與轉換組件（3）中的光譜探頭（5）垂直放電管放置在距離等離子體天線（1）的1～5cm處，光譜探頭（5）加裝弱光鏡，避免等離子體天線（1）發出的強光損壞光電倍增管（6）；光信號采集與轉換組件（3）中的光電倍增管（6）信號輸出端通過控制信號線連接至光電信號比較與顯示組件（4）中的光電信號比較器（9）；

該利用光-電時差測量等離子體天線開啟時間的方法，當采用等離子體天線開啟時間光-電時差法示波器測量方式時，步驟如下：

對等離子體天線（1）施加激勵電壓時刻為T₁，等離子體天線（1）受激啟動生成穩定放電等離子體的時刻為T₂，等離子體天線（1）開啟時間為T_on，則：

T_on＝T₂-T₁

為了消除誤差信號擾動，等離子體天線（1）施加激勵電壓時刻T₁設定為達到等離子體天線（1）正常工作激勵電壓10%的時間，生成穩定放電等離子體時刻T₂設定為達到等離子體天線（1）正常工作輻射光強90%的時間，以光電倍增管（6）轉換輸出的光電信號參考計算。

2.一種利用光-電時差測量等離子體天線開啟時間的方法，其特征在于，

該方法通過高壓分壓器（2）、光信號采集與轉換組件（3）二部分組合實現；

高壓分壓器（2）的最大峰值電壓不低于30kV，帶寬DC～50MHz，上升時間小于7ns，輸入RC值為1000MΩ//5pF，高電壓衰減不低于2000:1；

光信號采集與轉換組件（3）包括光譜探頭（5）、光電倍增管（6）和倍增電壓控制器（7），光譜探頭（5）和光電倍增管（6）采用光纖連接，光電倍增管（6）和倍增電壓控制器（7）采用控制信號線連接，倍增電壓控制器（7）輸出的控制電壓不應高于5V；

測量前，將高壓分壓器（2）輸出的等離子體天線激勵電壓信號和光電倍增管（6）輸出的光電信號同時輸入到示波器（12）的兩個信號通道，再依據示波器上同步顯示的光電倍增管輸出信號（13）和等離子體天線激勵電壓信號（14）；同時，將光信號采集與轉換組件（3）中的光譜探頭（5）垂直放電管放置在距離等離子體天線（1）的1～5cm處，光譜探頭（5）加裝弱光鏡，避免等離子體天線（1）發出的強光損壞光電倍增管（6）；

該利用光-電時差測量等離子體天線開啟時間的方法，當采用等離子體天線開啟時間光-電時差法示波器測量方式時，步驟如下：

對等離子體天線（1）施加激勵電壓時刻為T₁，等離子體天線（1）受激啟動生成穩定放電等離子體的時刻為T₂，等離子體天線（1）開啟時間為T_on，則：

T_on＝T₂-T₁

為了消除誤差信號擾動，等離子體天線（1）施加激勵電壓時刻T₁設定為達到等離子體天線（1）正常工作激勵電壓10%的時間，生成穩定放電等離子體時刻T₂設定為達到等離子體天線（1）正常工作輻射光強90%的時間，以光電倍增管（6）轉換輸出的光電信號參考計算。