一种采用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置与方法制造方法及图纸

技术编号:30134291 阅读:31 留言:0更新日期:2021-09-23 14:00
本发明专利技术涉及快速温度分布测量技术,特别是一种采用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置与方法,其特征是,至少包括:第一激光器、第二激光器、合束镜、第一反射镜、光学扩束系统、光束会聚单元、分束镜、第二反射镜、第一滤光片、第二滤光片、第一光学阵列传感器、第二光学阵列传感器、爆炸信号采集模块和控制模块;第一激光器和第二激光器分别发出波长为λ1和λ2的激光光束。它提供一种为解决金属丝电爆炸过程中,可以测量金属丝电爆炸过程中温度分布的时空快速变化数据,实现温度的高时空分辨测量的用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置与方法。与方法。与方法。

【技术实现步骤摘要】
一种采用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置与方法


[0001]本专利技术涉及快速温度分布测量技术,特别是一种采用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置与方法。

技术介绍

[0002]脉冲大电流通过金属丝时,由于欧姆加热机制在金属丝中瞬间沉积大量的能量,金属丝发生相变而快速膨胀,并伴随着发光、爆炸声等现象,这种复杂的物理过程称为金属丝电爆炸。金属丝电爆炸在Z箍缩等离子体、X箍缩X射线源、纳米粉体制备、电爆炸开关、化石能源开发、地球物理勘探等领域具有广泛的应用。
[0003]金属丝电爆炸过程伴随有复杂的物理和化学变化过程。随着爆炸过程的进展,金属丝经历从固态、液态、气态以及等离子态的复杂变化过程,整个过程通常持续数微秒时间。与此同时,爆炸体的空间分布范围也发生了很大的变化,从最开始的1mm以下的细金属丝,逐渐扩展到整个爆炸容器的范围。随着物质状态和空间分布范围的变化,爆炸体的发生着吸热、放热以及热传导的复杂热过程,导致爆炸体的温度空间分布发生着剧烈的变化。爆炸体温度的时空演变规律,与爆炸体的状态、性质存在密切的关系。对爆炸体的温度分布进行高时空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用双波长激光测量电爆炸温度分布的装置,其特征是,至少包括:第一激光器(1)、第二激光器(2)、合束镜(3)、第一反射镜(4)、光学扩束系统(5)、光束会聚单元(6)、分束镜(7)、第二反射镜(8)、第一滤光片(9)、第二滤光片(10)、第一光学阵列传感器(11)、第二光学阵列传感器(12)、爆炸信号采集模块(13)和控制模块(14);第一激光器(1)和第二激光器(2)分别发出波长为λ1和λ2的激光光束,波长为λ1和λ2的激光光束分别进入合束镜(3)与第一反射镜(4)入射光学面,波长为λ2的激光光束经第一反射镜(4)反射至合束镜(3)的反射输出面;波长为λ1的激光光束经合束镜(3)后折射输出,波长为λ1的折射输出光与波长为λ2的反射输出光合为一束光后经光学扩束系统(5),由光学扩束系统(5)扩束后通过爆炸体(15),在由爆炸体(15)输出进入光束会聚单元(6),经光束会聚单元(6)对光束进行会聚,会聚后的输出光重新经分束镜(7)和第二反射镜(8)分成两束平行光,两束平行光在经第一滤光片(9)和第二滤光片(10)滤波,分别滤出波长为λ1和λ2的激光光束,并分别进入第一光学阵列传感器(11)和第二光学阵列传感器(12)的检测面;第一激光器(1)和第二激光器(2)及第一光学阵列传感器(11)和第二光学阵列传感器(12)分别与爆炸信号采集模块(13)电连接,爆炸信号采集模块(13)和控制模块(14)电连接,爆炸信号采集模块(13)采集电爆炸的起始信号;控制模块(14)对起始信号经过一定的延时后,触发第一激光器(1)、第二激光器(2)和第一光学阵列传感器(11)、第二光学阵列传感器(12)同步工作,控制模块(14)对起始信号进行不同时段人延时,记为Δτ1,Δτ2,

,Δτ
N
,控制模块(14)存储Δτ1,Δτ2,

,Δτ
N
延时数据,第一光学阵列传感器(11)和第二光学阵列传感器(12)曝光后,分别记录下两个波长的灰度图像矩阵,将两个灰度图像矩阵进行数据处理,消除爆炸体中散射效应的影响,再结合吸收系数与波长和温度的关系,获得温度分布数据,通过调整触发信号的延时,可以测得不同时刻的温度分布,从而获得高时空分辨的温度数据。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王石语连天虹邱少君尚佩瑾李锦诱蔡德芳
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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