[发明专利]一种基于飞秒激光引导放电测量流场速度的装置及方法

权利要求书

1.一种基于飞秒激光引导放电测量流场速度的装置，包括待测流场，其特征在于，还包括飞秒激光器、高压电源、聚焦透镜、单反相机和计算机，所述飞秒激光器出射的激光经所述聚焦透镜形成光丝后入射至待测流场，所述高压电源引出的正、负电极放置于待测流场内的光丝两端，所述单反相机放置于待测流场一侧用于拍摄发光信号，所述计算机用以搭载相应软件进行照片处理最终得到待测流场速度。

2.一种基于飞秒激光引导放电测量流场速度的方法，基于权利要求1所述装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)飞秒激光器出射的激光经过聚焦透镜聚焦形成光丝并入射至待测流场，诱导产生弱等离子体通道，通过单反相机记录并将该位置标记作为等离子体通道的初始位置；

(2)飞秒激光聚焦产生的等离子体通道会随流场移动，经过固定时间t，等离子体通道走过位移S，从高压电源引出一对正负电极，沿成丝方向放置于待测流场内的光丝两端；

(3)打开高压电源，对正、负电极通入高压，高压电会沿着等离子体通道的路径击穿空气放电，形成一条极亮的光丝，通过单反相机记录电极放电产生极亮光丝的同时，等同于标记得到了等离子体通道的结束位置；

(4)在计算机中利用Matlab软件对单反相机照片中光丝标记的位置进行定标，得到等离子体通道的初始位置和结束位置的空间距离，结合等离子体通道运动的时间间隔即可得到待测流场的速度信息。