申请/专利权人：西安工业大学

申请日：2023-06-30

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN116839870B

主分类号：G01M11/02

分类号：G01M11/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.10.24#实质审查的生效;2023.10.03#公开

摘要：本发明涉及薄膜等离子体闪光持续时间的确定方法及装置，该方法通过持续测量薄膜表面等离子体冲击波压强ps随时间的变化，获得薄膜表面等离子体冲击波速度vs随时间的变化，vs由最大值降为零所需的时间，即为薄膜等离子体闪光持续时间。本发明装置包括气压计、声速测量计和操作控制台，以及沿光路依次设置的激光器、衰减器、聚焦系统、分束器和样片台，待测薄膜固定在样片台上，在待测薄膜的表面边缘布设压力传感器。本发明方法和装置可以有效地确定薄膜等离子体闪光持续时间，为提高薄膜元件激光防护性能提供有力的支持。

主权项：1.薄膜等离子体闪光持续时间的确定方法，其特征在于，所述方法使用的确定装置，包括设置在测试环境的气压计、声速测量计，沿光路依次设置的激光器（1）、衰减器（4）、聚焦系统（5）、分束器（6）和样片台（8），分束器（6）外接能量计（7），待测薄膜设置在样片台（8）上，在待测薄膜的表面边缘布设压力传感器（9）；所述气压计、声速测量计、激光器（1）、衰减器（4）、压力传感器（9）、能量计（7）与操作控制台（11）连接；在样片台（8）一侧设置有指示激光器（10）；在激光器（1）与衰减器之间还依次设置有开光挡板（2）和滤光片，开光挡板（2）与操作控制台（11）连接；所述激光器（1）为Nd:YAG固体激光器；所述指示激光器（10）为He-Ne激光器；所述方法包括：获得待测薄膜等离子体冲击波速度vs由最大值降为零所需的时间，该时间即为薄膜等离子体闪光持续时间；包括如下步骤：通过气压计测量测试环境的大气压强p0；通过声波干涉法测量测试环境的空气声速cs；在待测薄膜表面边缘布设压力传感器，激光器发射高能激光作用于待测薄膜表面的中心区域，入射的高能激光能量大于薄膜损伤阈值，待测薄膜表面产生薄膜等离子体闪光，随薄膜等离子体闪光产生的等离子体冲击波对待测薄膜表面起到反冲作用，所述压力传感器测得反冲作用强度即为待测薄膜表面的压强ps；从压力传感器测出待测薄膜表面的压强ps开始，持续测量ps，直至ps降为p0，得到ps随时间t的变化规律；根据ps随时间t的变化规律，并将测得的p0、cs和通过查表获得的γ代入下式，γ为空气等离子体的比热比； 得到vs随时间t的变化规律；由vs随时间t的变化规律，找到vs的最大值时刻，最终得到vs由最大值降为零所需的时间；控制所述待测薄膜进行上下方向或左右方向的若干次不返回平移，待测薄膜每平移一次，所述激光器使用相同的激光能量作用于待测薄膜；获得待测薄膜在不同靶点的若干组，计算若干组的平均值；所述待测薄膜每次平移的步长范围为1-3mm，共平移10-20次。

全文数据：

权利要求：

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