[发明专利]一种激光冲击波时空分布特性的检测方法和装置

摘要

本发明公开了一种激光冲击波时空分布特性的检测方法和装置，包括激光冲击处理模块、激光扩束系统、模拟信号采集系统和后处理系统。其中激光冲击处理模块是激光冲击处理的最基本的配置，包括激光器、数控工作台、隔热铝箔、能量吸收涂料和约束层。扩束系统由倒置的伽利略望远镜构成。模拟信号采集系统包括分布式压电传感器和激光能量计。本发明专利将压电原理应用于激光冲击处理领域，解决了该领域关于激光冲击波时间、空间分布信息的测量问题。

主权项

一种激光冲击波时空分布特性的检测装置，其特征在于，由激光冲击处理模块、激光扩束系统（2）、模拟信号采集系统和后处理系统组成；激光冲击处理模块包括激光器（1）、数控工作台（6）、隔热铝箔（4）、能量吸收涂层（13）和透明玻璃约束层（3），模拟信号采集系统包括分布式压电传感器（5）、激光能量计（12）、分光镜（7）和光电二极管（8），后处理系统包括A/D转换器（9）、DSP系统（10）、计算机（11）；所述分布式压电传感器（5）的灵敏面紧贴于隔热铝箔（4）表面，无效面固定于数控工作台（6），隔热铝箔（4）受冲击面涂一层能量吸收涂层（13），所述涂层为黑漆，透明玻璃约束层（3）紧固于隔热铝箔（4），调节数控工作台（6），使激光冲击模块中的激光器（1）指示光对准隔热铝箔（4）中心位置输出激光束进行冲击强化，所述激光束通过激光扩束系统（2）后，经分光镜（7），一部分激光束通过透明玻璃约束层（3），在能量吸收涂层（13）表层形成等离子体冲击波，并逐渐向铝箔（4）内部传播，最终被分布式压电传感器（5）检测到，另一部分激光束通过光电二极管（8）响应散射光，瞬时形成上升沿电压触发A/D转换器（9）和DSP系统（10），并用激光能量计（12）测量光脉冲能量，冲击波压力和激光能量计的响应值以模拟电信号的形式输入A/D转换器（9），转换后的数字信号送入DSP系统（10）处理，DSP系统（10）通过RS232接口将处理后的信号送入计算机（11）。