本发明专利技术提供了一种记录脉冲激光消融动态变化的装置，包括光电探测器、分束镜、高速相机以及脉冲延迟控制发生器，其中分束镜设置于脉冲激光器的激光发射线路上，脉冲激光器所发射的脉冲激光中一部分经分束镜透射后作用于被消融目标上，脉冲激光中的另一部分经分束镜反射后反射至光电探测器，光电探测器与脉冲延迟控制发生器连接，脉冲延迟控制发生器与高速相机连接，所述的高速相机位于被消融目标的一侧，其镜头对准被消融目标。本发明专利技术还提供了记录脉冲激光消融动态变化的方法。本发明专利技术提供的技术方案解决了背景技术中的不足，该方法简单、易操作、记录精度高，可广泛运用于研究激光与物质在空气中或液体环境条件下相互作用的领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在利用激光对被消融目标进行消融的进程中，记录消融目标动态变化的一种装置，本专利技术同时还相应的提供了一种记录脉冲激光消融动态变化的方法，属于激光应用领域。
技术介绍
在激光医学和激光工业运用领域通常采用光学阴影法记录激光与物质相互作用的完整动态变化过程，这种方法要进行多次激光与物质作用且每次激光与物质作用时的延迟时间均不相同，对每次作用的图片进行重新整合后作为单次激光与物质相互作用的完整序列图。但实际运用中由于激光器响应时间较长(微秒甚至毫秒级)且响应时间不是恒定值，因此会造成记录的动态过程时间不准确甚至错误。此外，如果用脉冲延迟控制发生器同步控制激光器和高速相机，虽然可以记录完整的动态变化进程，但由于激光器响应时间的多变性造成不能准确确定初始激光作用时间，从而导致记录的动态变化过程不准确。
技术实现思路
本专利技术解决了上述
技术介绍
中的不足，提供了一种记录脉冲激光消融动态变化的装置，该装置可以通过高速相机拍摄激光作用后不同时间延迟条件下激光与物质相互作用的动态变化过程，解决了
技术介绍
中的不足，该方法简单、易操作、记录精度高，可广泛运用于研究激光与物质在空气中或液体环境条件下相互作用的领域。实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为:一种记录脉冲激光消融动态变化的装置，至少包括光电探测器、分束镜、高速相机以及脉冲延迟控制发生器，其中分束镜设置于脉冲激光器的激光发射线路上，脉冲激光器所发射的脉冲激光中一部分经分束镜透射后作用于被消融目标上，脉冲激光中的另一部分经分束镜反射后反射至光电探测器，光电探测器与脉冲延迟控制发生器连接，脉冲延迟控制发生器与高速相机连接，所述的高速相机位于被消融目标的一侧，其镜头对准被消融目标。还设置有照明灯，所述的照明灯位于被消融目标的另一侧，且照明灯与高速相机位于同一轴线上。所述的照明灯为LED灯或其他照明光源。本专利技术还提供了一种利用上述装置记录脉冲激光消融动态变化的方法，方法如下:首先开启脉冲激光器，脉冲激光器所发射的脉冲激光中一部分经分束镜透射后耦合进大芯径光纤，经大芯径光纤传导后作用于被消融目标上，脉冲激光中的另一部分经分束镜反射后反射至光电探测器，光电探测器接收到光信号后将其转换为电信号，并将电信号通过外触发端触发脉冲延迟控制发生器工作，脉冲延迟控制发生器通过控制面板上的通道同步或延迟输出一高电平信号，此高电平信号传输至高速相机，并控制高速相机拍照，从而记录被消融目标的动态变化过程。在脉冲延迟控制发生器被触发工作之前，开启位于被消融目标一侧的照明灯，以增加高速相机所拍摄照片的亮度。所述的高电平信号幅值为5V或者30V。本专利技术所提供的技术方案与现有技术相比有以下优点:1、本专利技术所提供的技术方案能够准确记录脉冲激光在空气中或透明液体环境条件下诱导消融目标(液体或固体如金属、软或硬生物组织等)的动态变化进程，其照片时间记录精度可达到微秒级。2、经分束镜反射后的部分脉冲激光被高速响应(响应时间纳秒级)的光电探测器转变为电信号触发脉冲延迟控制发生器工作，脉冲延迟控制发生器输出矩形脉冲高电平信号触发高速相机工作，从而可精确记录激光与物质相互作用的完整动态变化过程。3、本专利技术方法避开了激光器响应时间参数，而由激光输出部分光经过光电探测器、脉冲延迟控制发生器后间接控制高速相机工作，这样可以从时间域和空间域准确记录激光与物质在空气中或液体环境条件下相互作用的完整动态变化过程，有利于研究激光与物质在不同条件下被消融目标质的机理，这对于激光医学和激光在工业上的运用具有重要的运用价值。目前无论在激光医学应用领域还是在工业应用领域，还是在激光微加工、切割、凝固领域，近年来研究人员发现脉冲激光在液体环境条件下比在空气中被消融目标质时具有更好的消融性能，主要体现在提高了消融效率和消融凹坑表面的质量。本专利技术可成为研究激光与物质在不同条件下相互作用机理的有效手段，因此具有广阔应用前景和实用价值。【附图说明】图1为本专利技术所提供的记录脉冲激光消融动态变化的装置的结构框图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术做详细具体的说明，但是本专利技术的保护范围并不局限于以下实施例。本专利技术所提供的记录脉冲激光消融动态变化的装置的结构框图如图1所示，包括光电探测器、分束镜、高速相机、脉冲延迟控制发生器以及照明灯，其中照明灯为LED灯。从图1中看以看出，分束镜设置于脉冲激光器的激光发射线路上，脉冲激光器所发射的脉冲激光中一部分经分束镜透射后作用于被消融目标上，脉冲激光中的另一部分经分束镜反射后反射至光电探测器，光电探测器与脉冲延迟控制发生器连接，脉冲延迟控制发生器与高速相机连接，所述的高速相机位于被消融目标的一侧，其镜头对准被消融目标，所述的照明灯位于被消融目标的另一侧。如果本装置用于监控空气中脉冲激光与物质相互作用进程，可不需要照明灯，仅由脉冲延迟控制发生器控制高速相机直接进行拍摄即可。采用本专利技术所提供的装置记录脉冲激光消融动态变化的方法如下:首先开启脉冲激光器，脉冲激光器所发射的脉冲激光中一部分经分束镜透射后耦合进大芯径光纤，经大芯径光纤传导后作用于被消融目标上，脉冲激光中的另一部分经分束镜反射后反射至光电探测器，光电探测器接收到光信号后将其转换为电信号，并将电信号通过外触发端触发脉冲延迟控制发生器工作，脉冲延迟控制发生器通过控制面板上的通道同步或延迟输出一高电平信号，高电平信号幅值为5V或者30V，此高电平信号传输至高速相机，并控制高速相机拍照，从而记录被消融目标的动态变化过程。在脉冲延迟控制发生器被触发工作之前，开启位于被消融目标一侧的照明灯。倘若激光与物质的相互作用进程是在空气中发生，则不需要使用照明灯。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种记录脉冲激光消融动态变化的装置，其特征在于：至少包括光电探测器、分束镜、高速相机以及脉冲延迟控制发生器，其中分束镜设置于脉冲激光器的激光发射线路上，脉冲激光器所发射的脉冲激光中一部分经分束镜透射后作用于被消融目标上，脉冲激光中的另一部分经分束镜反射后反射至光电探测器，光电探测器与脉冲延迟控制发生器连接，脉冲延迟控制发生器与高速相机连接，所述的高速相机位于被消融目标的一侧，其镜头对准被消融目标。
【技术特征摘要】
1.一种记录脉冲激光消融动态变化的装置，其特征在于:至少包括光电探测器、分束镜、高速相机以及脉冲延迟控制发生器，其中分束镜设置于脉冲激光器的激光发射线路上，脉冲激光器所发射的脉冲激光中一部分经分束镜透射后作用于被消融目标上，脉冲激光中的另一部分经分束镜反射后反射至光电探测器，光电探测器与脉冲延迟控制发生器连接，脉冲延迟控制发生器与高速相机连接，所述的高速相机位于被消融目标的一侧，其镜头对准被消融目标。2.根据权利要求1所述的记录脉冲激光消融动态变化的装置，其特征在于:还设置有照明灯，所述的照明灯位于被消融目标的另一侧，且照明灯与高速相机位于同一轴线上。3.根据权利要求1所述的记录脉冲激光消融动态变化的装置，其特征在于:所述的照明灯为LED灯。4.一种利用权利要求1所述装置记录脉冲激光消融动态变化的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕涛，张伟，陈昉，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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