[实用新型]等离子体测量装置和等离子体测量设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体动量测量设备的技术领域，尤其是涉及一种等离子体测量装置和等离子体测量设备。

背景技术

激光推进技术，是一种把激光由热能变为动能的技术，从而把动能作为一种推进的工具。例如：强激光与靶相互作用时，会产生超音速喷射的等离子体，根据动量守恒定律，在等离子体喷射的反方向将产生一个作用力，该作用力就可以作为一种新的推进源，从而完成了激光等离子体推进的工作过程。由于激光等离子体推进技术具有较好的推进性能，还有较好的机动性、灵活性和可靠性，近几年在推进比冲、发射成本、环保、安全等方面得到了迅速的发展。

采用激光推进技术，对准确测量烧蚀靶的动量数据，起着非常重要的作用。对于块状靶材，激光烧蚀靶材后在靶材表面产生等离子体，根据动量守恒定律的原理，直接测量靶材的反冲动量即可计算出等离子体的动量。所使用的动量测量装置包括：探测部、烧蚀靶和激光发射器，将烧蚀靶悬挂成一个单摆，激光发射器的激光束射到烧蚀靶上后，烧蚀靶燃烧所产生的热量驱动烧蚀靶摆动，烧蚀靶摆动一定的角度或振幅，探测部根据烧蚀靶摆动角度的大小或者振幅的大小，再根据烧蚀靶的摆动时间，就能够计算出烧蚀靶的速度，然后依据烧蚀靶的质量计算出烧蚀靶的动量。该动量测量装置的结构设计简单，操作起来方便，测量的精度相对较高，研究小组一般都会采用上述测量装置进行测量。

而对于薄膜材料，由于薄膜的厚度比较薄，厚度一般在微米量级，并且整个薄膜材料质地比较柔软，采用上述悬吊的方式固定不牢固，因此，不能通过直接悬挂的单摆方式测量其产生的动量，给测量薄膜的动量数据造成了困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子体测量装置，以解决现有技术中存在的，薄膜材料质地轻，厚度比较薄，采用悬挂的单摆方式烧蚀，不能测量其被激光束烧蚀时所产生的等离子体动量的技术问题。

本实用新型还提供一种等离子体测量设备，以解决现有技术中存在的，所述薄膜材料悬挂不便，不能对其进行固定，采用激光发射器的激光束照射时，不能测量薄膜材料所产生的等离子体动量的技术问题。

本实用新型提供的一种等离子体测量装置，包括支撑板、激光发射器、摆块、光源、信号采集器和示波器；

所述支撑板的一面连接能够产生等离子体的烧蚀薄膜，所述支撑板的另一面设置激光发射器，所述摆块设置在支撑板的一面，所述激光发射器发射的激光投射在支撑板上，以使支撑板上连接的烧蚀薄膜产生等离子体，并驱动摆块摆动；

所述光源照射时产生的光路穿过摆块照射在信号采集器上，所述信号采集器与示波器连接。

进一步的，还包括固定架，所述支撑板活动连接在固定架上。

进一步的，所述支撑板为玻璃板，或者为不锈钢板。

进一步的，所述支撑板为网状结构，以使烧蚀薄膜连接在网状结构内。

进一步的，所述摆块采用多个悬吊线悬吊，多个所述悬吊线的一端连接在摆块的中心点处，多个所述悬吊线的另一端连接在固定物上，使多个悬吊线之间形成自一端至另一端逐渐变宽的倒三角形结构。

进一步的，所述光源为单色光光源。

进一步的，所述激光发射器所发出的为二氧化碳激光束，或者为紫外线激光束，或者为光纤激光束。

进一步的，所述固定架上具有凹槽，所述支撑板的一端卡合连接在凹槽内。

进一步的，所述固定架上具有滑槽，所述支撑板的一端具有多个滑轮，多个所述滑轮连接在滑槽内。

本实用新型还提供一种等离子体测量设备，包括安装架，所述安装架内连接所述的等离子体测量装置。

本实用新型提供的等离子体测量装置，所述支撑板竖直放置，使所述支撑板的左侧面连接烧蚀薄膜，所述支撑板的右侧面设置激光发射器，所述激光发射器发出的激光束照射支撑板的右侧面时，支撑板左侧面的烧蚀薄膜能够燃烧产生等离子体，所述摆块设置在支撑板的左侧面，并设置在烧蚀薄膜的左侧，以使烧蚀薄膜燃烧时产生等离子体，所述等离子体膨胀后推动摆块，促使摆块摆动；所述光源设置在摆块的左下端，所述信号采集器设置在摆块的右上端，所述光源照射时，所产生的光路穿过摆块，直接投射在信号采集器上，便于信号采集器对光路的光信号进行采集；所述示波器与信号采集器连接，对摆块穿过光路的时间进行计算。根据摆块在光路上的摆动时间和摆块的宽度能够计算出摆块的运行速度，再根据摆块的质量，能够得出激光等离子体的动量，测量数据准确。

本实用新型提供的等离子体测量设备，所述安装架内连接所述的等离子体测量装置，对整个动量测量装置的位置进行固定，测量的薄膜动量数据更加准确。