[发明专利]一种基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的方法及装置

权利要求书

1.一种基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述装置包括燃料气源、氧化剂气源、配气系统、喷嘴、以及沿光轴方向依次设置的激光器、扩束准直系统和微透镜阵列；燃料气源和氧化剂气源的出气口与配气系统的进气口相连，配气系统的出气口与喷嘴的入气口相连，喷嘴位于微透镜阵列的焦距处。

2.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述燃料为甲烷、丙烷、氢气、天然气中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述氧化剂为氮气/氧气混合气，且氧气的体积分数为5-100%。

4.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述激光器为脉冲固体激光、脉冲准分子激光的一种。

5.根据权利要求4所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述激光波长为1064 nm及其高阶倍频、694.3 nm及其高阶倍频、308 nm、248 nm的一种。

6.根据权利要求4所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述激光重频为10-1000 Hz，激光脉冲能量为5-2000 mJ。

7.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述微透镜阵列的焦距为5-2000 mm。

8.根据权利要求1或7所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述微透镜阵列为m×n，m和n为大于等于1且小于等于50的自然数，微透镜为圆形或正方形，直径或边长为2-10 mm。

9.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置，其特征在于所述聚焦点的位置距离喷嘴出口端面5倍喷嘴直径范围内。

10.一种利用权利要求1-9任一权利要求所述的基于微透镜阵列实现可燃气体多点激光等离子体点火的装置实现可燃气体多点激光等离子体点火的方法，其特征在于所述方法由以下步骤实现：

步骤一、将可燃气体通入喷嘴；

步骤二、激光器发射激光，经扩束准直后入射到微透镜阵列上，在喷嘴轴线上方的混合燃气中诱导产生多个等离子体，并将可燃气体点燃。