[发明专利]球面激波产生方法

权利要求书

1.一种球面激波产生方法，特征在于：所述的球面激波产生方法是在空间利用激光照射加热干冰块瞬间转化为CO₂气体并膨胀产生球面激波的方法。

2.根据权利要求1所述的球面激波产生方法，特征在于：所述的球面激波产生方法是由单片机系统或计算机系统控制弹射机构对空间竖直向上发射干冰块，并当干冰块向上速度为零的瞬间控制激光机构发出激光对准干冰块照射加热，干冰块迅速气化膨胀在空间产生或形成近似理想的球面激波。

3.根据权利要求2所述的球面激波产生方法，特征在于：所述的单片机系统或计算机系统控制的弹射机构的详细结构是利用气枪发射弹丸撞击可制冷的承载杆，干冰块置于圆柱形承载杆上端，由撞击产生的应力波将干冰块向上弹射，弹丸与承载杆选用钢材质、形状同为圆柱形、圆截面积相等且截面半径R选择1厘米~1.5厘米、圆柱长度L选择5厘米~6.5厘米。

4.根据权利要求2所述的球面激波产生方法，特征在于：所述的单片机系统或计算机系统控制的激光机构是单片机系统或计算机系统控制的一台钇铝石榴石晶体激光器，在干冰块向上速度为零的瞬间控制该钇铝石榴石晶体激光器发射一单脉冲能量大于5焦耳、脉冲持续时间小于25纳秒的激光束。

5.根据权利要求2所述的球面激波产生方法，特征在于：所述的单片机系统或计算机系统控制发射的干冰块形状为球形，半径R选择6.2毫米~6.8毫米，发射初速度v选择4.43米/秒~5.42米/秒。

6.根据权利要求2所述的球面激波产生方法，特征在于：

a.所述的单片机系统或计算机系统还控制有高速摄像机构，该机构由高速摄像机为主构成，该高速摄像机记录速度大于100000帧/秒，镜头带有一系列同心圆环形刻度，镜头中心距离弹射机构承载杆上端的高度选择为1米~1.5米；

b.所述的单片机系统或计算机系统还控制有测速机构，该机构由受控制的超声波测速仪为主构成，该超声波测速仪测量干冰块向上飞行速度，当干冰块向上速度为零时发送反馈信号给单片机系统或计算机系统。

7.根据权利要求1所述的球面激波产生方法采用的球面激波产生装置，特征在于：所述的球面激波产生装置包括有：单片机系统或计算机系统及其控制的弹射机构、激光机构、测速机构、高速摄像机构和干冰块。

8.根据权利要求7所述的球面激波产生装置，特征在于：所述的球面激波产生装置的：

a.所述的单片机系统或计算机系统控制的弹射机构的详细结构是利用气枪发射弹丸撞击可制冷的承载杆，干冰块置于圆柱形承载杆上端，由撞击产生的应力波将干冰块向上弹射，弹丸与承载杆选用钢材质、形状同为圆柱形、圆截面积相等且截面半径R选择1厘米~1.5厘米、圆柱长度L选择5厘米~6.5厘米；

b.所述的单片机系统或计算机系统控制的激光机构是单片机系统或计算机系统控制的一台钇铝石榴石晶体激光器，在干冰块向上速度为零的瞬间控制该钇铝石榴石晶体激光器发射一单脉冲能量大于5焦耳、脉冲持续时间小于25纳秒的激光束；

c.所述的单片机系统或计算机系统还控制有高速摄像机构，该机构由高速摄像机为主构成，该高速摄像机记录速度大于100000帧/秒，镜头带有一系列同心圆环形刻度，镜头中心距离弹射机构承载杆上端的高度选择为1米~1.5米；

d.所述的单片机系统或计算机系统控制发射的干冰块形状为球形，半径R选择6.2毫米~6.8毫米，发射初速度v选择为4.43米/秒~5.42米/秒；

e.所述的单片机系统或计算机系统还控制有测速机构，该机构由受控制的超声波测速仪为主构成，该超声波测速仪测量干冰块向上飞行速度，当干冰块向上速度为零时发送反馈信号给单片机系统或计算机系统。