[實用新型]一種等離子體的動量測試裝置

有效

• 申請號: 201520503818.5
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN204789613U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 梁田;張思齊;褚雕心;鄭志遠;高祿;高華;張自力
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68;G01P5/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 馬麗蓮

技術領域

本實用新型涉及等離子體測量領域，特別是涉及一種等離子體的動量測試裝置。

背景技術

強激光與靶相互作用時產生超音速噴射的等離子體，根據動量守恒，在等離子體噴射的反方向產生一個作用力，該作用力可以作為一種新的推進源，這就是激光等離子體推進的基本原理。由于激光等離子體推進技術在推進比沖、發射成本、環保、安全等方面的優勢，在過去的幾年內獲得了迅速的發展。等離子體產生的動量是激光等離子體推進中首先要考慮的問題，由于激光等離子體產生的動量很小，并且等離子體與物體的作用時間很短，因此如何測量該等離子體的動量，特別是動量中的速度是一個首先需要解決的問題。對于激光等離子體的動量測量，在實際實驗中是利用動量守恒原理來實現的，根據動量守恒，被激光燒蝕的物體的動量即靶的動量便是等離子體的動量，對于靶動量來說，關鍵是得到靶的速度。目前在實驗上一般采用單擺法測量，該方法是將激光燒蝕的靶懸掛成一個單擺，通過測量靶在燒蝕后擺動的角度或振幅獲得靶的速度。由于該方法是一種結構簡單、操作方便、測量精度相對較高的測量方法，而被多數研究小組采用，但是該方法是間接測量，引入誤差較大。在過去幾年，技術人員提出了平行雙探測光測量方法，所述平行雙探測光測量方法消除了靶的本身寬度與探測光光斑尺寸對速度測量的影響，但是，由于兩束探測光采用了兩個獨立光源和兩個獨立的光電探測接收器，當兩束光的距離在2-3個毫米時，儀器的架設繁復，測量裝置累贅，在光路調節上的困難對測量精度造成了極大的影響。

由此可見，上述現有的一種等離子體的動量測試裝置在結構、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創設一種試驗裝置簡單、光路調節難度低、速度測量精度高的新的一種等離子體的動量測試裝置,實屬當前重要研發課題之一。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種等離子體的動量測試裝置，使其具有結構簡單、調節難度低、速度測量精度高等優點，從而克服現有技術的不足。

為解決上述技術問題，本實用新型一種等離子體的動量測試裝置，包括光源、單擺、直角全反棱鏡、光電管以及示波器，所述光源發出的第一探測光束經直角全反棱鏡反射后得到與第一探測光束平行的第二探測光束，所述第二探測光束射入所述光電管，所述光電管和所述示波器連接，所述單擺設置在所述光源和直角全反棱鏡之間，包括靶和連接在靶下方的細絲，所述細絲擺動時可掠過所述第一探測光束和第二探測光束。

作為本實用新型的一種改進，所述光源和所述單擺之間還設置有一個半透半反棱鏡，所述第一探測光束為光源發出的光束經過半透半反棱鏡后的透射光束，所述第二探測光束經過所述半透半反棱鏡反射后射入所述光電管。

作為進一步改進，所述單擺中的靶為雙線懸掛靶。

作為進一步改進，所述光源為氦氖光光源。

采用這樣的設計后，本實用新型至少具有以下優點：

本實用新型提出了單光源單探測器平行探測光實驗裝置，該實驗裝置使用儀器較少，僅僅用了單一光源和單一接收器，實驗裝置簡單，光路調節難度低，數據準確完備，測量結果不受探測光束間距調節的限制，從而提高速度測量的精度，適用于速度低、位移小的激光等離子體動量的測量。

附圖說明

上述僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的結構示意及光路示意圖。

圖2是本實用新型的示波器上采集的時間信號示意圖。

具體實施方式

一種等離子體的動量測試裝置，包括光源、單擺、直角全反棱鏡、光電管以及示波器，光源發出的第一探測光束經直角全反棱鏡反射后得到與第一探測光束平行的第二探測光束，第二探測光束射入所述光電管，光電管和示波器連接，單擺設置在所述光源和直角全反棱鏡之間，包括靶和連接在靶下方的細絲，細絲擺動時可掠過所述第一探測光束和第二探測光束。

進一步具體來講，光源和單擺之間還設置有一個半透半反棱鏡，第一探測光束為光源發出的光束經過半透半反棱鏡后的透射光束，第二探測光束經過半透半反棱鏡反射后射入光電管。單擺中的靶為雙線懸掛靶，光源為氦氖光光源。

以下是一個具體實施方式：