[发明专利]基于激光回馈效应的细微颗粒测量方法

摘要

本发明公开了一种基于激光回馈效应的细微颗粒测量方法，该方法利用激光器附加谐振腔内运动的细微颗粒后向散射作用产生的激光回馈效应，通过测量激光器输出光能的变化，测量颗粒的尺寸，速度，数量等参数。测量装置采用氦氖激光器附加凹面全反镜和会聚透镜共焦式设计的附加谐振腔，在共焦测量敏感区对于不同尺寸和不同运动速度的单颗粒测量。该测量方法可以测量单颗粒参数，简单易行，准确可靠，在单颗粒和小颗粒测量等方面具有广泛应用前景。

主权项

1.一种基于激光回馈效应的细微颗粒测量方法，其特征在于，采用基于激光回馈效应的单颗粒测量装置，该装置包括波长为632.8nm，输出光功率Pmax＝5mw，输出光斑直径0.81毫米的单模氦氖激光器，凹面全反镜(R)，聚光透镜(L)，其焦距f＝20mm，凹面全反镜(R)的焦距为30mm，光探测器(PD)，放大器(A)和高速数模转换数据采集卡装置，示波器(OS)，电脑(C)，采用凹面全反镜(R)和聚光透镜(L)的共焦方式与激光谐振腔形成附加谐振腔，当出射激光在附加谐振腔内，在焦点区域内，被测颗粒的出现产生散射光，回馈到激光器，引起输出激光功率的改变；测量具体步骤如下：1)测试前，对激光回馈单颗粒测量装置进行热稳定处理，得到无颗粒通过时激光器输出的激光经过光探测器和放大数模转换后的电压值；2)让颗粒通过共焦测量区，得到新的电压值；二者的差值为激光回馈产生的电压脉冲值；3)测量在运动速度一定情况下，标准单颗粒尺寸同反馈脉冲电压之间的关系，得到标准测量比对图；4)测量标准尺寸单颗粒，得到其运动速度同测量电压之间的标准关系图；5)测量被测量的运动中的单颗粒粒子，将反馈脉冲电压同标准图谱比对，运用数据经电脑程序修正后，得到所需要的尺寸，运动速度信息。