[发明专利]一种激光对靶标作用冲量耦合效率测试系统

权利要求书

1.一种激光对靶标作用冲量耦合效率测试系统，其特征在于，包括用于放置靶标的复摆装置(A)，用于探测复摆最大摆角的可移动标尺装置(B)，探测光源(17)，示波器(10)，触发光电传感器(11)，作用激光器(12)，由半波片(13)和偏振片(14)组成的作用激光能量调节单元，能量计(15)以及扩束聚焦透镜组(16)；

复摆装置(A)包括复摆和复摆支架(4)；复摆由两根复摆杆架(1)、支撑杆架(5)、安装在支撑杆架(5)上的反射镜(2)、靶标固定支架(3)组成；两根复摆杆架(1)、支撑杆架(5)、靶标固定支架(3)组成矩形框架；支撑杆架(5)为金属片，其下边缘为锋利边缘，支撑杆架(5)垂直安装在两根复摆杆架(1)的上端，靶标固定支架(3)安装在两根复摆杆架(1)的下端；两根复摆杆架(1)为高刚性长条状薄片状，其厚度方向与复摆摆动方向垂直；复摆支架(4)为两片具有锋利边缘的金属片，复摆通过支撑杆架(5)放置在复摆支架(4)上，支撑杆架(5)的锋利边缘与复摆支架(4)的锋利边缘相接触；

可移动标尺装置(B)由千兆赫兹光电传感器(6)、一维平移台(7)、水平滑轨(8)以及可沿水平滑轨(8)滑动的标尺(9)组成；千兆赫兹光电传感器(6)固定于一维平移台(7)上，一维平移台(7)安装在标尺(9)上，并可以沿标尺(9)在垂直方向滑动；千兆赫兹光电传感器(6)以及一维平移台(7)在滑轨(8)上的滑动方向与千兆赫兹光电传感器(6)的感光面法向平行；千兆赫兹光电传感器(6)与示波器(10)连接，示波器(10)与触发光电传感器(11)连接。

2.如权利要求1所述激光对靶标作用冲量耦合效率测试系统，其特征在于，探测光源(17)发出的探测光经由复摆装置(A)上的反射镜(2)反射后，垂直入射到可移动标尺装置(B)中的千兆赫兹光电传感器(6)的感光面上；半波片(13)、偏振片(14)以及扩束聚焦透镜组(16)的光轴重合，并使作用激光在靶标上的光斑中心与靶标中心重合。

3.如权利要求1所述激光对靶标作用冲量耦合效率测试系统，其特征在于，探测复摆的小偏转角时，调节一维平移台(7)在水平滑轨(8)上的位置，使千兆赫兹光电传感器(6)远离复摆；探测复摆较大偏转角时，调节一维平移台(7)在水平滑轨(8)上的位置，使千兆赫兹光电传感器(6)靠近复摆，将复摆最大摆角对应的千兆赫兹光电传感器(6)起始位置与终止位置之间的位移差缩小到一维平移台移动范围以内。

4.如权利要求1所述激光对靶标作用冲量耦合效率测试系统，其特征在于，通过先验实验测定复摆摆角与千兆赫兹光电传感器(6)起始位置和终止位置之间位移差的对应关系标定数据集，通过对该对应关系标定数据集插值实现任意最大摆角的测量。

5.如权利要求1所述激光对靶标作用冲量耦合效率测试系统，其特征在于，获得对应关系标定数据集的方法为，使用螺旋测微计(5)对准位于靶标固定支架(3)上的靶标中心，并使激光在靶标上的辐照中心与螺旋测微计(5)的对准位置重合，将此时的螺旋测微计读数作为靶标起始位置；通过螺旋测微计(5)使靶标移动微小位移s，并记录千兆赫兹光电传感器(6)的终止位置，从而获得位移s与千兆赫兹光电传感器(6)终止位置之间对应关系标定数据集；然后通过位移s与千兆赫兹光电传感器(6)终止位置对应关系标定数据集和公式s＝l·sin(θ)获得复摆摆角θ与千兆赫兹光电传感器(6)终止位置对应关系标定数据集。

6.如权利要求1所述激光对靶标作用冲量耦合效率测试系统，其特征在于，根据如下公式获得当第i次激光单脉冲能量为E_i时，相对第1次激光单脉冲能量为E₁时的最大冲量耦合系数C_i/C₁，

其中，θ₁是激光单脉冲能量为E₁时复摆的最大摆角，θ_i是激光单脉冲能量为E_i时复摆的最大摆角，C₁是1次激光单脉冲能量为E₁时的冲量耦合系数，C_i是i次激光单脉冲能量为E_i时的冲量耦合系数。