[發明專利]一種等離子體熒光壽命測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201811244128.7
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109253992A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 羅杰;馬昊軍;王國林;劉麗萍;張軍;趙長浩;肖學仁
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌;李亞東

1.一種等離子體熒光壽命測量裝置，包括：脈沖激光器，用于周期性地向等離子體流場發出脈沖激光；其特征在于，所述裝置還包括：

ICCD成像裝置，用于對脈沖激光作用的等離子體流場區域進行拍攝，所述ICCD成像裝置在每個脈沖激光周期內拍攝一幀，且每幀在所屬脈沖激光周期內的起始時間依次延后預定值。

2.根據權利要求1所述的等離子體熒光壽命測量裝置，其特征在于，所述等離子體熒光壽命測量裝置還包括：

數據處理裝置，與所述ICCD成像裝置連接，用于根據ICCD成像裝置拍攝的圖像獲取每個像素點的熒光累積強度值隨時間的變化序列，以每幀在所屬脈沖激光周期內的起始時間為橫坐標進行函數擬合得到負指數衰減曲線，并計算熒光壽命。

3.根據權利要求1所述的等離子體熒光壽命測量裝置，其特征在于，所述ICCD成像裝置的門寬被配置為小于所述等離子體流場產生的熒光壽命的參考值。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的等離子體熒光壽命測量裝置，其特征在于，所述等離子體熒光壽命測量裝置還包括：

同步延時器，與所述脈沖激光器和ICCD成像裝置連接，所述數據處理裝置還與所述ICCD成像裝置連接，所述脈沖激光器發出脈沖激光同時向同步延時器發出時間脈沖信號，同步延時器對所述時間脈沖信號進行斬波處理后傳輸給所述ICCD成像裝置，所述ICCD成像裝置將信號發送給所述數據處理裝置，由所述數據處理裝置對信號進行延時處理后，再發送拍照指令給所述ICCD成像裝置。

5.根據權利要求1-3中任一項所述的等離子體熒光壽命測量裝置，其特征在于，所述等離子體熒光壽命測量裝置還包括：

反光鏡，設置于脈沖激光器的出光口處，用于將脈沖激光器發出的脈沖激光反射至等離子體流場。

6.根據權利要求1所述的等離子體熒光壽命測量裝置，其特征在于，所述等離子體熒光壽命測量裝置還包括：

噴管，用于提供所述等離子體流場。

7.一種等離子體熒光壽命測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

周期性地向等離子體流場發出脈沖激光；

對脈沖激光作用的等離子體流場區域進行拍攝，其中每個脈沖激光周期內拍攝一幀，且每幀在所屬脈沖激光周期內的起始時間依次延后預定值。

8.根據權利要求7所述的等離子體熒光壽命測量方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據拍攝的圖像獲取每個像素點的熒光累積強度值隨時間的變化序列，以每幀在所屬脈沖激光周期內的起始時間為橫坐標進行函數擬合得到負指數衰減曲線，并計算熒光壽命。

9.一種用于等離子體熒光壽命測量的數據處理裝置，其特征在于，所述數據處理裝置用于接收ICCD成像裝置拍攝的圖像，并獲取每個像素點的熒光累積強度值隨時間的變化序列，以每幀在所屬脈沖激光周期內的起始時間為橫坐標進行函數擬合得到負指數衰減曲線，并計算熒光壽命。

10.一種等離子體熒光壽命測量裝置，其特征在于，包括：噴管、脈沖激光器、反光鏡、同步延時器、ICCD成像裝置和數據處理裝置；

所述噴管用于提供等離子體流場；

所述反光鏡設置于脈沖激光器的出光口處，用于將脈沖激光器發出的脈沖激光反射至所述等離子體流場；

所述ICCD成像裝置設置于所述等離子體流場一側，用于

對脈沖激光作用的等離子體流場區域進行拍攝，所述ICCD成像裝置在每個脈沖激光周期內拍攝一幀，且每幀在所屬脈沖激光周期內的起始時間依次延后預定值；

所述同步延時器與所述脈沖激光器和ICCD成像裝置連接，所述數據處理裝置還與所述ICCD成像裝置連接，所述脈沖激光器發出脈沖激光同時向同步延時器發出時間脈沖信號，同步延時器對所述時間脈沖信號進行斬波處理后傳輸給所述ICCD成像裝置，所述ICCD成像裝置將信號發送給所述數據處理裝置，由所述數據處理裝置對信號進行延時處理后，再發送拍照指令給所述ICCD成像裝置。