[實用新型]一種電子數密度測量平頭探針裝置

有效

• 申請號: 201820756885.1
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN208109947U
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 潘德賢;王國林;張軍;馬昊軍;劉麗萍;羅杰
• 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: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

本實用新型公開了一種電子數密度測量平頭探針裝置，包括：平頭探針，其上端具有T形平頭圓面；三氧化二鋁陶瓷護套，其內設有容納所述平頭探針的第一通孔，所述平頭探針安裝于三氧化二鋁陶瓷護套的第一通孔中；用于固定安裝平頭探針的探針支座，其設有容納所述三氧化二鋁陶瓷護套底部與平頭探針的測試線纜的第二通孔；所述平頭探針的T形平頭圓面與三氧化二鋁陶瓷護套上端齊平，另一端伸出第一通孔且裸露在探針支座內并在露出部分設有絕緣護套。本實用新型采用金屬鉬為探針材料，并且匹配了平頭探針的直徑、工作端長度以及三氧化二鋁陶瓷的外形尺寸，采用三氧化二鋁陶瓷燒結固定的方式，使得本裝置具有穩定可靠的特點。

技術領域

本實用新型涉及一種用于等離子體風洞中等離子體射流電子數密度的測量，更具體地說，本實用新型涉及一種電子數密度測量平頭探針裝置。

背景技術

高溫復雜流場的流動物理現象和結構的3-D全場顯示、溫度和氣體組分以及電子數密度的精確測定對飛行器的設計與研制、材料選擇、測控、制導、告警以及與地面間的通訊問題等都顯得尤為基礎而關鍵。除了在現代航空、航天以及軍事中具有普遍性外，在工業與民用方面也有著廣泛存在，如：能源工程、高溫切割、加工、焊接、表面處理以及冶煉等。然而，此類溫度高達數千度甚至上萬度，時間上非穩定、空間分布非均勻的高溫復雜流場的電子數密度測量至今尚未得到很好的解決。在高超聲速飛行條件下，飛行器周圍高溫氣體產生了強烈的振動、離解和電離，形成了等離子體鞘層。各種測試、控制、導航、通信電磁信號穿過等離子體鞘層時，由于電子振蕩，電子通過與等離子體鞘層中的背景粒子碰撞，將動能傳給背景粒子，這樣就造成入射電磁波自身能量的衰減；另外，電磁波在等離子體鞘層中會產生法拉第旋轉，從而造成極化失真。正是由于電磁信號的衰減和失真，從而引起飛行器與外界的通信中斷，即“黑障”問題。因此，基于等離子體風洞電子數密度測量，開展等離子體鞘層電磁特性研究，對軍事和民用空間通訊都具有重要的現實意義。在這種情況下，有必要提供一種穩定可靠的電子數密度測量平頭探針裝置，具有耐高溫，操作安全、可靠的特性。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了一種電子數密度測量平頭探針裝置，包括：

平頭探針，其上端具有T形平頭圓面；

三氧化二鋁陶瓷護套，其內設有容納所述平頭探針的第一通孔，所述平頭探針安裝于三氧化二鋁陶瓷護套的第一通孔中；

用于固定安裝平頭探針的探針支座，其設有容納所述三氧化二鋁陶瓷護套底部與平頭探針的測試線纜的第二通孔；所述平頭探針的T形平頭圓面與三氧化二鋁陶瓷護套上端齊平，另一端伸出第一通孔且裸露在探針支座內并在露出部分設有絕緣護套。

優選的是，所述平頭探針的T形平頭圓面的平頭厚度為1mm～5mm，平頭外徑為1mm～5mm。

優選的是，所述平頭探針的T形平頭圓面的平頭厚度為1mm，平頭外徑為3mm。

優選的是，所述絕緣護套為絕緣玻璃布，其通過高溫膠與所述三氧化二鋁陶瓷護套和平頭探針的尾部粘接固定。

優選的是，所述測試線纜與平頭探針的尾部焊接固定，所述測試線纜貫穿于探針支座并連接于電子數密度采集分析系統。

優選的是，所述平頭探針與三氧化二鋁陶瓷護套通過高溫燒結固定；所述平頭探針的材料為金屬鉬；所述三氧化二鋁陶瓷護套上端為錐形結構，下端為圓柱體結構。

優選的是，所述探針支座第二通孔的四周布置有陶瓷纖維，其通過高溫膠與探針支座的內側面粘接固定。

優選的是，所述三氧化二鋁陶瓷護套底部與探針支座的連接處為可拆卸連接，所述可拆卸連接是通過三氧化二鋁陶瓷護套底部設有凸棱，而探針支座與三氧化二鋁陶瓷護套底部的連接處設有相對應的凹槽，所述凸棱卡在凹槽內進行連接。