[發明專利]一種多功能激光誘導水凝結模擬大自然降雨系統

在審

• 申請號: 201810206557.9
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108548894A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 劉永宏;劉建勝;孫海軼;冷雨欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種多功能激光誘導水凝結模擬大自然降雨系統，其特征在于，包括：飛秒激光器(1)、透鏡(2)、罐體(3)、深冷及凈化組件(4)、溫控系統(5)、光束收集裝置(6)；

在所述的罐體(3)的頂部正中心設有深冷出風口(7)，在所述的罐體(3)的底部正中心設有深冷進風管(8)，所述的深冷出風口(7)通過管道經所述的深冷及凈化組件(4)與所述的深冷進風管(8)相連；

在所述的罐體(3)的一側由上至下依次設有氣溶膠進入口(12)、激光入射口(13)和冷凍液入口(14)，在所述的罐體(3)的另一側由上至下依次設有氣溶膠出口(15)、激光出射口(17)和機械手入口(18)，其中所述的激光入射口(13)中心和激光出射口(17)的中心在一條直線上，該直線的水平垂直方向對應的所述罐體(3)的一側面還設有激光探測窗口(19)，該直線的豎直垂直方向對應的所述罐體(3)的頂部設有頂部觀察口(10)，在罐體(3)的頂部還設有催化劑投入口(9)和傳感器存放口(11)，在罐體(3)的側面氣溶膠出口(15)的上方還設有冷凍液出口(16)，該冷凍液出口(16)通過管道經所述溫控系統(5)與所述冷凍液入口(14)相連；

沿所述的飛秒激光器(1)輸出的激光光束方向依次是所述的透鏡(2)、激光入射口(13)、激光出射口(17)和光束收集裝置(6)，所述的飛秒激光器(1)發射的激光光束，經過所述的透鏡(2)聚焦在所述的罐體(3)頂部觀察口(10)下正中央處形成等離子體通道。

2.根據權利要求1所述的多功能激光誘導水凝結模擬大自然降雨系統，其特征在于，所述的罐體(3)是由304不銹鋼材料做成的雙層圓柱形封閉體，通過所述的深冷及凈化組件(4)控制深冷進風管(8)和深冷出風口(7)中的風速，從而能夠快速調節所述罐體(3)上下環境中的溫差和清潔度，通過所述的溫控系統(5)調整經過冷凍液入口(14)和冷凍液出口(16)注入所述罐體(3)夾層中的的冷凍液量，從而調節罐體(3)中的環境溫度，通過催化劑投入口(9)控制所述罐體(3)中環境氛圍的凝結核濃度，通過所述的罐體(3)上設有的氣溶膠進入口(12)、氣溶膠出口(15)能夠實現改變罐體中環境氛圍成分，通過所述傳感器存放口(11)中的傳感器，全程實時測試所述罐體(3)中的溫、濕度，通過所述頂部觀察口(10)觀察實驗過程中等離子體通道誘導形成的實驗現象，通過所述激光探測窗口(19)探測等離子體與所述罐體(3)環境氛圍中相互作用性質，通過所述機械手入口(18)收集實驗過程中激光誘導水凝結量并且通過所述機械手入口(18)清洗所述罐體(3)內部環境。

3.根據權利要求1或2所述的多功能激光誘導水凝結模擬大自然降雨系統，其特征在于，所述的深冷進風管(8)的末端設有排污口(20)。

4.根據權利要求1或2所述的多功能激光誘導水凝結模擬大自然降雨系統，其特征在于，所述的機械入手口(18)是通過304不銹鋼材料制成的圓盤密封。

5.根據權利要求1或2所述的多功能激光誘導水凝結模擬大自然降雨系統，其特征在于，所述的頂部觀察窗口(10)、激光入射窗口(13)、激光出射窗口(17)和激光探測窗口(19)均通過石英玻璃密封。