[發明專利]激光誘導等離子體點燃時間測量裝置

有效

• 申請號: 201611144159.6
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106644407B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 范文瑞;任鋼;何衡湘;姜忠明;李軼國
• 申請（專利權）人: 西南技術物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 11011 中國兵器工業集團公司專利中心
• 代理人: 劉東升

1.一種激光誘導等離子體點燃時間測量裝置，其特征在于，包括：電路模塊、光路模塊和示波器；電路模塊包括直流電源、與直流電源連接的電阻、與電阻連接的第一銅針和與直流電源連接的第二銅針；電阻兩端分別連接示波器；光路模塊包括納秒脈沖激光器、分光鏡、凸透鏡、漫反射屏和光纖探頭，納秒脈沖激光器、分光鏡、凸透鏡三者同軸布置，且凸透鏡的匯聚焦點位于兩個銅針之間的間隙中心，漫反射屏位于分光鏡的反光側，光纖探針設置于漫反射屏的反射光線側且與示波器連接；

所述電路模塊中，兩個銅針之間未產生等離子體時，電路模塊為斷路，電阻兩端沒有電壓信號；當脈沖激光在兩個銅針的間隙中擊穿空氣產生等離子體，電路成為閉合回路，電阻兩端產生電壓信號輸入到示波器中，通過示波器顯示的波形得到等離子體的產生以及結束的時間。

2.如權利要求1所述的激光誘導等離子體點燃時間測量裝置，其特征在于，所述光路模塊中，納秒脈沖激光器出射的激光經分光鏡后，透射的一部分激光經凸透鏡匯聚，擊穿兩個銅針之間間隙處的空氣產生等離子體，用于測量等離子體的產生以及結束時間；光纖探頭將探測到的光信號導入到示波器中，得到激光器的出光時刻，通過計算激光器出光時刻與等離子體產生時刻的時間差，即得到等離子體的點燃時間。

3.如權利要求2所述的激光誘導等離子體點燃時間測量裝置，其特征在于，所述第一銅針和第二銅針之間有4-6mm的間隔。

4.如權利要求3所述的激光誘導等離子體點燃時間測量裝置，其特征在于，所述第一銅針和第二銅針之間間隔為5mm。

5.如權利要求2所述的激光誘導等離子體點燃時間測量裝置，其特征在于，所述直流電源選用5V直流電源，直流電源負極連接電阻，正極連接第二銅針。

6.基于權利要求2所述的激光誘導等離子體點燃時間測量裝置的一種激光誘導等離子體點燃時間測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1、搭建光路模塊及電路模塊，調節凸透鏡的位置，使納秒脈沖激光聚焦在兩銅針之間；

2、將示波器調為外觸發模式，由光纖探頭信號進行觸發；

3、控制激光器觸發單個納秒脈沖，保存示波器圖像，通過兩個通道的曲線變化，計算等離子體的點燃時間。

7.如權利要求6所述的激光誘導等離子體點燃時間測量方法，其特征在于，單個納秒脈沖的能量設置為2J。