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：CN116818285B

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;2023.09.29#公开

摘要：本发明涉及空气等离子体闪光持续时间的确定方法及装置，该方法包括：建立计算激光诱导薄膜表面空气等离子体闪光持续时间tc的模型，通过测量空气等离子体爆轰波在薄膜表面上产生的压强，获得激光诱导薄膜表面空气等离子体闪光持续时间tc；本发明装置包括气压计、刀口式光斑分析仪和操作控制台，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，薄膜固定在样片台上，在薄膜的表面边缘布设压力传感器。本发明方法和装置可以准确地确定空气等离子体闪光持续时间，对激光诱导薄膜击穿过程中的空气等离子体闪光研究，具有重要意义。

主权项：1.空气等离子体闪光持续时间的确定方法，其特征在于，所述确定方法采用的确定装置包括刀口式光斑分析仪、设置在测试环境的气压计12，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，薄膜设置在样片台8上，在薄膜的表面边缘布设压力传感器9；所述气压计、刀口式光斑分析仪、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；所述确定方法包括如下步骤：通过刀口法测量入射激光聚焦光斑的直径Ds；测量入射激光的能量值E；测量测试环境的大气压强p0及空气密度ρ0；计算入射激光功率密度P，P＝4E[πDs2tp]，tp为入射激光脉宽；计算空气等离子体爆轰波的传播速度vL，计算空气等离子体爆轰波二维运动的特征时间t2D，t2D＝DsvL；在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薄膜表面的中心区域，所述入射的高能激光激发薄膜表面产生空气等离子体闪光，随空气等离子体闪光产生的等离子体冲击波对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薄膜表面的压强ps；测量t＝t2D时薄膜表面的压强ps，把此时薄膜表面的压强记为ps20；计算空气等离子体闪光持续时间tc，t0为等离子体冲击波作用时间；测量测试环境的大气压强p0及空气密度ρ0，具体包括：通过气压计测量测试环境的大气压强p0，根据ρ0＝p0RT,计算空气密度ρ0，T为绝对温度，R为空气的摩尔气体常数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安工业大学 空气等离子体闪光持续时间的确定方法及装置

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