【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光
，尤其是一种制备球形空泡的装置及其方法。
技术介绍
空化空蚀现象是存在于液体介质的一种特有现象。它可以是有害的，也可以转化为加工工具为人类的生产和生活服务。空化是液体内部气体空泡形成、发展、脉动和溃灭的过程，空蚀是空泡脉动形成的微激波与微射流，攻击材料表面形成损伤的过程。高速水流极易产生空蚀，百米级的高坝产生的空蚀破坏会严重影响系统的正常运行，甚至造成重大的灾难性事故。在水利机械、水下潜艇等水下设施在运行过程也不可避免受到空蚀问题的困扰，空蚀问题一直是关系国计民生以及国家安全的水力机械设计和制造、科学研究和水电站运行等领域非常重视的问题。同时空化瞬间可聚集高能量，通过有效控制，可广泛应用于众多工业领域，如清洗、制浆、材料切割、岩石破碎、油井解堵、材料的超细粉碎、改善材料的表面性能、有机污染物降解、促进化学反应等。研究空化现象、抑制空蚀问题、转换空化能量，关键在于系统认识空泡的特性及影响。由于空泡产生时在液体内会有瞬时的高温(数万开尔文)和高压(数百兆帕甚至高达吉帕)现象，可形成强烈的冲击波和高速度的微射流，涉及流体力学、光学、物理、化学等多学科内容，因此到目前为止对空化空蚀机理还没有一个令人信服的解释。空泡的类型有动力泡、火花泡、声空泡和激光空泡等。前三种空泡缺乏球对称性，不易控制，且空泡对外部的环境敏感，很难彻底揭示空泡的产生机理和影响因素。激光空泡是采用能量高度集中的激光诱导空泡的产...
【技术保护点】
一种制备球形空泡的装置，其特征在于，包括脉冲激光器(1)、可调扩束系统(2)、可调衰减器(5)、短聚焦系统(7)、液体(8)、摄影系统(12)、处理器(13)、激光控制系统(14)、可调衰减器控制系统(15)和可调扩束器控制系统(16)；所述可调扩束系统(2)用来将述脉冲激光器(1)发出的激光光斑放大，所述可调衰减器(5)用于衰减所述激光截面的能量分布，所述短聚焦系统(7)将衰减的激光聚焦于所述液体(8)中产生空泡；所述摄影系统(12)用于采集所述空泡图像，所述处理器(3)用于分析所述空泡图像，所述激光控制系统(14)、可调衰减器控制系统(15)、可调扩束器控制系统(16)根据所述处理器(13)的分析结果分别对所述脉冲激光器(1)、可调扩束系统(2)、可调衰减器(5)进行调节。
【技术特征摘要】
1.一种制备球形空泡的装置，其特征在于，包括脉冲激光器(1)、可调扩束系统(2)、
可调衰减器(5)、短聚焦系统(7)、液体(8)、摄影系统(12)、处理器(13)、激光控制系
统(14)、可调衰减器控制系统(15)和可调扩束器控制系统(16)；
所述可调扩束系统(2)用来将述脉冲激光器(1)发出的激光光斑放大，所述可调衰减
器(5)用于衰减所述激光截面的能量分布，所述短聚焦系统(7)将衰减的激光聚焦于所述
液体(8)中产生空泡；
所述摄影系统(12)用于采集所述空泡图像，所述处理器(3)用于分析所述空泡图像，
所述激光控制系统(14)、可调衰减器控制系统(15)、可调扩束器控制系统(16)根据所述
处理器(13)的分析结果分别对所述脉冲激光器(1)、可调扩束系统(2)、可调衰减器(5)
进行调节。
2.如权利要求1所述的制备球形空泡的装置，其特征在于，所述装置还包括线偏振片(3)，
所述线偏振片(3)用于将所述光斑被放大的激光转换为线偏振光。
3.如权利要求2所述的制备球形空泡的装置，其特征在于，所述装置还包括1/4玻片(4)，
所述1/4玻片(4)用于将所述线偏振光转换为圆偏振光。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的制备球形空泡的装置，其特征在于，所述短聚焦系
统(7)与所述液体(8)之间设有光阑(17)，所述光阑用于滤除杂光。
5.如权利要求4所述的制备球形空泡的装置，其特征在于，所述脉冲激光器...
【专利技术属性】
技术研发人员：佟艳群，任旭东，袁寿其，石琳，随赛，卢加兴，何浩，王杰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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