[实用新型]一种测量激光等离子体强电磁场的电磁探测器

说明书

技术领域

本实用新型属于激光等离子体的诊断领域，尤其涉及一种测量激光等离子体强电磁场的电磁探测器。

背景技术

激光等离子体是指利用脉冲激光轰击材料产生的等离子体态，通过提高激光能量和缩短脉冲可以实现高功率的能量注入，形成电子温度非常高的高温等离子体。电磁辐射是激光等离子体的重要物理特性，通过测量等离子体的电磁辐射可以诊断等离子体状态，为实验提供重要信息。由于激光等离子体的空间尺度在几百微米到几个毫米量级，其发射的电磁辐射随着距离将迅速衰减，因此精确获取电磁辐射信号需要与激光等离子体保持足够近的距离。然而由于脉冲激光辐照金属靶产生等离子体时往往伴随的高速碎片喷射、带电粒子以及强X 射线辐射发射，利用普通微波天线进行近距离测量时，这些辐射会给测量带来严重干扰，而且对天线造成严重损坏。同时产生激光等离子体的实验环境通常在空间有限真空腔体内，对测量天线尺寸有严格要求，传统的大尺寸天线在近距离测量时会挡住部分激光光束影响激光等离子体的生成。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种测量激光等离子体强电磁场的电磁探测器，通过保护罩和金属屏蔽罩结构设计，以阻挡带电粒子、碎片对探测器的撞击，并降低对激光等离子体产生的辐射对测量的干扰，本实用新型整体为杆状设计，体积小巧适合在激光等离子体测量的狭小空间下实用。

一种测量激光等离子体强电磁场的电磁探测器，包括保护罩1，两个贴片天线，金属屏蔽壳3以及两根同轴线缆；

两个所述贴片天线背面紧贴，两个贴片天线的接线方式相反，且贴片天线的端部嵌入金属屏蔽壳3任意一端的开口中；

所述保护罩1活动嵌套在所述贴片天线外，罩住两个所述贴片天线；

两根所述同轴线缆分别与两个贴片天线连接，用于将贴片天线测得的电磁信号引出。

进一步地，所述电磁探测器还包括固定套4和两个SMA接头；

所述固定套4嵌套固定在与保护罩1相对的金属屏蔽壳3另一端；

所述同轴线缆依次从金属屏蔽壳3和固定套4穿过，再分别与两个SMA接头相连接，SMA接头再通过信号线7与外部的示波器8连接。

进一步地，所述固定套4材料为Teflon、塑料或聚乙烯。

进一步地，所述同轴线缆为射频同轴线缆。

进一步地，所述保护罩1为锥形中空结构，且金属屏蔽壳3嵌有贴片天线的一端为与保护罩1匹配的锥形结构。

进一步地，所述两个贴片天线为磁场天线，且均为矩形平面结构。

进一步地，所述金属屏蔽壳3为中空杆状结构。

进一步地，所述金属屏蔽壳3材质为铜。

进一步地，所述金属屏蔽壳3材质为不锈钢。

进一步地，所述保护罩1材料为Teflon。

有益效果：

1、本实用新型通过保护罩和金属屏蔽壳相结合的结构，只把贴片天线端部嵌入到金属屏蔽壳中，留出有效测量区域，既不影响磁场测量，又起到固定和防护作用，能够有效阻挡带电粒子、碎片对探测器的撞击，并降低对激光等离子体产生的辐射对测量的干扰；同时保护罩活动嵌套在金属屏蔽壳上，方便拆卸和安装；本实用新型整体为长条杆状设计，体积小巧适合在激光等离子体测量的狭小空间下使用，克服了传统方式测量激光等离子体电磁场存在的辐射干扰大、器件易受损、距离难以靠近的问题；

此外，本实用新型的电磁探测器结构简单，在激光等离子体的实验腔体内安装调试方便，抗干扰能力强。

2、本实用新型的电磁探测器端部的保护罩和金属屏蔽壳采用锥形结构设计，使得电磁探测器可以伸到近靶点位置测量，在进行激光等离子测量时候占用较小的立体角，节省了大量的空间，不会阻挡入射激光光路，适用于高功率大型激光装置实验。

3、本实用新型的金属壳材质为磁导率、电导率较高的铜、不锈钢等，对同轴线缆起屏蔽作用。

4、同轴线缆质地柔软易损坏，本实用新型将同轴线缆内置于坚固的金属屏蔽壳中，并用固定套对同轴线缆进行固定和保护的作用，能够降低激光等离子发射的电磁辐射对同轴线缆的干扰，电磁屏蔽效果良好。

5、保护罩材质均为Teflon，固定套材质为Teflon、塑料或聚乙烯，其中塑料或聚乙烯起到绝缘的作用，Teflon既绝缘又不吸收微波，且不干扰实验测试，因此能够提高探测电磁信号的准确率。

附图说明

图1(a)为本实用新型一种测量激光等离子体强电磁场的电磁探测器的Teflon保护罩与金属屏蔽壳拆卸时的结构示意图；