[发明专利]一种多路超短脉冲合束测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种多路超短脉冲合束测量装置及测量方法，包括超短脉冲发生器、探测阵列、程控合成器、脉冲串处理器、信号处理分析系统，探测阵列的探测端设置在待测介质周围，且用于获得待测介质产生的散射波；程控合成器的输入端与探测阵列的输出端电连接，脉冲串处理器的输入端与程控合成器的输出端电连接，脉冲串处理器的输出端与信号分析处理系统的输入端电连接；本发明使得同时接收待测介质产生的散射波，在多通道测量时，使在N个空间位置上测量的超短脉冲合成一个时间间距可调节的脉冲串信号，达到用一套数据采集系统和信号分析处理系统实现多路脉冲信号测量的目的，可以减少设备成本，实现多次测量和多空间位置叠加测量，降低测量误差。

技术领域

本发明涉及核聚变等离子体电磁波散射诊断测量技术领域，具体涉及一种多路超短脉冲合束测量装置及测量方法。

背景技术

脉冲信号的产生与变换在信号测量与处理系统中具有广泛的用途。在等离子体参量的测量中，经常需要用到脉冲或脉冲串的形式来实现不同时空测量，由于一个脉冲通常对应一个时刻的一个测量位置或一个测量角度，在多时空测量时，不但需要多个接收系统将这些波形记录下来，还需要数量众多的采集与处理系统，给系统运行控制和维护造成困难。例如在用10ns脉宽的高能脉冲电磁波进行散射测量时，一个空间位置在频域上还需要分出6个以上的脉冲测量信号，如果在一次测量中要实现200个通道测量，则至少会有上千个脉冲信号需要进行波形采集，要将这些ns级脉冲信号都记录下需要非常复杂的数据采集与处理系统，设备成本和人工成本高，另外脉冲信号发生系统的重复频率决定了测量的时间精度，而高能量的脉冲信号发生系统价格昂贵，寿命短，对维护要求高。

因此，有必要设计一种多路脉冲合束的测量装置与方法，解决在多通道脉冲测量时遇到的系统复杂，设备成本和人工成本高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是多通道脉冲测量时遇到的系统复杂，设备成本和人工成本高，目的在于提供一种多路超短脉冲合束测量装置及测量方法，解决了多路短脉冲信号的合路测量与信号变换的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种多路超短脉冲合束测量装置，包括：

超短脉冲发生器，其用于向待测介质发射探测波；

探测阵列，其具有探测端和信号输出端，所述探测阵列的探测端设置在所述待测介质周围，且用于获得所述待测介质产生的散射波；

程控合成器，其输入端与所述探测阵列的输出端电连接；

脉冲串处理器和信号分析处理系统，所述脉冲串处理器的输入端与所述程控合成器的输出端电连接，所述脉冲串处理器的输出端与所述信号分析处理系统的输入端电连接。

进一步，所述测量装置还包括控制系统，其控制端与所述超短脉冲发生器、所述探测阵列、所述程控合成器、所述脉冲串处理器和所述信号分析处理系统电连接。

具体地，所述探测阵列包括n个探测单元，n个所述探测单元并联设置，n个所述探测单元的输出端均与所述程控合成器的输入端电连接；

所述探测单元包括探测器、第一隔离器、整形电路和第二隔离器，所述探测器的输出端与所述第一隔离器的输入端电连接，所述第一隔离器的输出端与所述整形电路的输入端电连接，所述整形电路的输出端与所述第二隔离器的输入端电连接，所述第二隔离器的输出端为所述探测单元的输出端，所述探测器用于获得所述待测介质产生的散射波。

可选地，所述第一隔离器和所述第二隔离器用于防止寄生反射干扰。

所述整形电路用于控制散射波波形和通过的时间快慢，并通过所述控制系统控制所述整形电路的输出波形。

所述程控合成器用于将n个探测单元输出的短脉冲信号合成为一路输出，并通过所述控制系统和所述整形电路控制所述程控合成器的输出波形。